丁苯橡胶工艺设计(毕业设计)

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

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使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存设计；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布设计的部分或全部内容。

作者签名：日期：

摘要................................................................................................................................................. I Abstract ........................................................................................................................................ II 第1章概述 . (2)

1.1丁苯橡胶的橡胶的发展历史 (2)

1.2未来的发展前景 (3)

1.3丁苯橡胶的分类 (4)

1.4丁苯橡胶的结构、性能和用途 (5)

1.4.1丁苯橡胶的结构 (5)

1.4.2丁苯橡胶的性能 (5)

1.4.3丁苯橡胶的用途 (6)

1.5丁苯橡胶的生产技术 (6)

1.5.1乳液聚合(ESBR) (6)

1.5.2溶液聚合(SSBR) (7)

第2章低温乳液聚合丁苯橡胶工艺设计 (9)

2.1低温乳液聚合丁苯橡胶的条件 (9)

2.1.1分散介质 (9)

2.1.2单体纯度 (9)

2.1.3聚合温度 (9)

2.1.4转化率与聚合时间 (9)

2.2丁苯橡胶生产工艺流程简介 (9)

2.2.1原料准备过程 (9)

2.2.2聚合过程 (10)

2.2.3分离过程 (10)

2.2.4后处理工段 (10)

2.2.5工艺流程简图 (11)

2.3工艺流程图 (12)

3.1基础数据 (13)

3.2聚合物料工段衡算 (14)

3.2.1进料计算 (14)

3.2.2出料计算 (16)

第4章热量衡算 (17)

4.1聚合热 (17)

4.2冷却热 (17)

4.3搅拌热 (18)

4.4大气吸热 (18)

4.5热量统计 (19)

4.6所需氨的量的计算 (20)

4.7 C p的计算 (20)

第5章聚合釜的选型 (21)

5.1聚合釜的长径比 (21)

5.2搅拌器的计算 (22)

5.3传热的计算 (23)

5.4进出口管径 (25)

5.5支座的选用 (25)

5.6视镜和温度计接管的选用 (25)

5.7人孔的选取 (26)

5.8聚合釜 (27)

第6章辅助设备的选型 (28)

6.1管道直径的计算 (28)

6.2泵的选型 (28)

第7章安全生产及环境保护 (30)

7.1环境保护 (30)

7.2安全措施 (30)

致谢 (33)

参考文献 (34)

10kt/a 丁苯橡胶合成厂工艺设计

摘要：丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的共聚物，由于其价格低廉，综合性能良好，成为现今应用的最为广泛的橡胶品种。本设计为以丁二烯和苯乙烯为原料，年产1万吨丁苯橡胶的工艺设计。通过比较目前丁苯橡胶的聚合生产方法，最后确定以低温乳液聚合法作为聚合的工艺生产方法。在设计过程中，根据设计任务书的要求，进行了较为详细的物料恒算和能量恒算，对聚合釜进行了工艺计算和选型，计算得到的聚合釜釜径为2400mm高为8000mm采用布鲁马金式搅拌器和内冷件直管式换热器。综合上述工艺计算和设计结果，绘制出了工艺流程图、主要设备图。同时对聚丁苯橡胶生产过程中的安全注意事项及“三废”治理作了相关说明。

关键词：丁苯橡胶低温乳液聚合工艺设计聚合釜

Process Design of 10kt/a Styrene-butadiene Rubber

Synthesis Factory

Abstract：Styrene-butadiene rubber is a copolymer of butadiene and styrene. In recent years, the Styrene-butadiene rubber is wildly used in everywhere for its low price and good property. This design is process design based on butadiene and styrene as raw materials, with an annual output of 10,000tons of SBR. By comparing with the present SBR polymerization production method, we make a decision to treat emulsion polymerization at low temperature as polymerization production method at last. In the design process, in accordance with the requirements of the mission design, I finished a more detailed material balance and energy balance.Through the process calculation and selection, I finally finished my design of polymerizer. The diameter of it is 2400mm and the height of it is 8000mm. I choose Brumagin-type impeller as impeller of the polymerizer. As to heatexchanger, I finally choose straight tube-type heatexchanger as the inner cooler of it.According to the above process calculation and design results, I draw the process flow diagram and main equipment. At the same time, I explained the security considerations of the process of production and the treatment of the "three wastes".

Key words：styrene-butadiene rubber; low temperature emulsion polymerization; process design; polymerizer

引言

自从发明了丁苯橡胶，丁苯橡胶的使用就开始渗入生活方方面面，关于丁苯橡胶的研究也从来没有间断过。从实验室到工厂，丁苯橡胶的工业化从一开始的热法乳液聚合到后来的低温乳液聚合再到现在的还不是太成熟的溶液聚合方法，经历了近100年的发展。关于丁苯橡胶的各个方面的理论都趋于成熟，但是仍有不足的地方。

我国橡胶制品业虽然起步与发达国家相比较晚但是发展的势头迅猛，各种橡胶制品产量都有大幅度增长，自行车胎、胶鞋和再生胶产量均居世界首位，我国丁苯橡胶的需求量不断增加，预计未来我国对丁苯橡胶的总消费量将达到约85.0万吨/年，其中乳聚丁苯橡胶的需求量约为73.0万吨/年，溶聚丁苯橡胶的需求量约为12.0万吨/年，乳聚丁苯橡胶仍将是我国丁苯橡胶消费的主要产品。所以对于低温乳液聚合丁苯橡胶的研究当然有其价值。本设计在现有生产技术的基础上对丁苯橡胶化工厂进行了设计，以求其满足现有的国情下产出更好的丁苯橡胶产品。

第1章概述

1.1丁苯橡胶的橡胶的发展历史

1912年，德国Bayer公司发表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡胶的第一篇专利，20世纪20年代，该国为改进乳聚丁二烯的性能，选用苯乙烯为第二单体，制得了乳聚丁苯橡胶，并将其命名为Buna-S。德国IG Farben公司[1]于1933年发表了Buna-S的第一篇专利，而且于1935年在Schkopau开始建设世界上第一个乳聚丁苯橡胶生产装置，与1937年建成投产。

最早生产乳聚丁苯橡胶是德国人，而美国人却让它得到了迅速发展。二战之前，美国因为有价格低廉的天然橡胶，故而就不怎么重视丁苯橡胶的生产。第二次世界大战爆发后，由于橡胶需求量增加，天然橡胶来源被切断。美国在Rubber Reserve公司统筹下，迅速开展了乳聚丁苯橡胶的生产。开始阶段，主要利用德国的Buna-S技术进行生产，以后改进了聚合配方，开发了称为GR-S乳聚丁苯橡胶的新技术。

第二次世界大战结束前，德国和美国都是采用热法(50℃)乳液聚合工艺生产丁苯橡胶。第二次世界大战后，由于氧化还原引发体系聚合配方的出现，美国首先采用冷法(5℃)乳液聚合工艺，使乳聚丁苯橡胶的性能得到显著改善，因而在大宗用途方面热法已逐渐为冷法乳聚丁苯橡胶所取代。但是由于热法乳聚丁苯橡胶也具有独特的性能和一定的应用领域，所以至今仍有少量生产。1948年，前苏联在沃龙尼什建立了乳聚丁苯橡胶生产装置，采用热法间歇聚合生产丁苯橡胶，后来又开发了冷法连续聚合的生产技术。从过硫酸盐引发系统的热法聚合转向氧化还原引发体系的冷法聚合，是生产乳聚丁苯橡胶聚合工艺的突破。

目前，聚合工艺和聚合配方基本定型，单体转化率已从60%提高至70%[2]，甚至更高。为加速聚合反应，减少冷剂消耗，聚合温度也有所提高。聚合设备趋向大型化，连续聚合已使用30~45m3的聚合釜。在凝聚和后处理方面，以高分子絮凝剂代替氯化钠，大大减少了氯化钠的消耗量[3]。聚合工艺自动化水平的提高，改善了产品质量。充油母炼胶、充炭黑母炼胶、充油充炭黑母炼胶的出现也使乳聚丁苯橡胶品种大大增加。

中国乳聚丁苯橡胶的生产始于1960年从前苏联引进技术在兰州投产的第一套生产装置(生产能力13.5kt)。该装置以前联邦德国Farben公司技术为基础，采用拉开粉为乳化剂，对苯二酚-亚硫酸钠为引发体系的热法聚合工艺生产高门尼黏度丁苯橡胶。

为改造落后的聚合工艺，兰州石化公司[4]石油化工研究院在1963-1965年间完成了松香歧化及冷法聚合配方的研究。该配方以歧化松香皂为乳化剂，过氧化二异丙苯为引发剂，

铁盐-乙二胺四乙酸钠-甲醛次硫酸钠为还原系统。兰州石化公司合成橡胶厂采用此项技术完成了由热法乳液聚合到冷法乳液聚合的转变。此后又经过一系列的技术改造，使生产能力达到50kt/a，并且既可以生产普通乳聚丁苯橡胶，又可生产充油乳聚丁苯橡胶。该公司石油化工研究所自行开发的经(10±2)h聚合使单体转化率达(70±2)%的技术也已投入工业应用。兰州石化公司还计划将乳聚丁苯橡胶生产能力扩大至160kt/a。

为满足中国对乳聚丁苯橡胶[5]的需求，吉林石化公司和齐鲁石化公司先后从日本合成橡胶公司和瑞翁公司各引进一套80kt/a的乳聚丁苯橡胶装置，分别于1982年和1987年建成投产。经过几年的改造，两公司的生产能力已达到130kt/a。1998年，中国台湾合成橡胶公司在江苏南通合资建成的100kt/a的乳聚丁苯橡胶装置(申花化工公司)投产，经改造，到2005年末，产能已达到170kt/a[6]。中国台湾于20世纪80年代后期引进国外技术开始生产乳聚丁苯橡胶，至21世纪初其生产能力已达100kt/a。

1.2未来的发展前景

近年来，我国橡胶制品业发展迅速，各种橡胶制品产量都有大幅度增长，自行车胎、胶鞋和再生胶产量均居世界首位，使得我国丁苯橡胶的需求量不断增加。1995年我国丁苯橡胶的表观消费量只30.60万吨/年，2000年增加到42.32万吨/年，1995-2000年表观消费量的年均增长率为6.70%；2003年我国丁苯橡胶的表观消费量为60.46万吨/年；2004年进一步增加到62.51万吨/年，同比增长3.39％，产品自给率为75.0％；2005年增加到65.32万吨/年，同比增长8.04％，产品自给率为78.7％，2000-2005年表观消费量的年均增长率为9.07％。

目前，我国丁苯橡胶主要用于生产轮胎、胶鞋、胶管胶带以及车胎等，其中轮胎工业是我国丁苯橡胶最主要的消费领域，消费量约占总消费量的54.4％，产品主要用作轮胎的胎面胶、胎侧胶、胎体帘布层胶、胎圈护胶、胶芯胶及钢丝夹胶等；胶鞋行业是我国丁苯橡胶的第二大消费领域，消费量约占总消费量的16.5％，产品主要是布面胶鞋和全胶鞋，其中使用丁苯橡胶以牌号1502居多；胶管胶带的消费量约占总消费量的11.2％，其中大型胶管胶带企业所用丁苯橡胶产品以1500、1502居多，原料来源除国产外，主要来自韩国和我国台湾省，小型胶管胶带企业更多使用价格较低的俄罗斯产品；车胎主要包括自行车胎、摩托车胎和手推车胎，消费量约占总消费量的9.3％。除此之外，丁苯橡胶还可用于生产汽车橡胶制品等，其消费量约占总消费量的8.6％。

我国丁苯橡胶的消费区域主要集中在山东、江苏、浙江、上海、福建和广东等地，竞争也主要在该区域展开。其中山东地区年消费量在14.0万-15.0万吨/年左右，约占国内总

消费量的25％；江苏、浙江和上海地区年消费量约为15.0万吨/年，福建、广东地区的年消费量分别约为10.0万吨/年。其中山东地区主要以轮胎、输送带、胶管和胶鞋为主，江苏、浙江和上海地区主要以轮胎、车胎、胶鞋为主，广东、福建地区主要以胶鞋、轮胎为其传统的橡胶加工行业。

在今后几年，我国汽车工业仍将持续快速发展[7]，由此将继续推动轮胎行业的快速发展。另外，随着国家一系列基础项目进一步实施，将会给工程轮胎以及各种胶管、胶带等行业带来巨大的潜在市场。另外，制鞋及其它橡胶制品应用领域对丁苯橡胶的需求量也将有较大的增长。

1.3丁苯橡胶的分类

自1937年开始生产丁苯橡胶以来，经过不断改进和发展，生产方法出现了低温乳液聚合和溶液聚合，产品品种也出现了充油、充炭黑、液体丁苯、高苯乙烯、羧基丁苯等。目前，世界上三十多个国家和地区，生产着数百种丁苯橡胶。

丁苯橡胶按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同，可简单分为几类

[8]

。图1.1展示了丁苯橡胶的分类，图中数字是国际合成橡胶生产者协会统一的分类，每

个数字代表一个系列，每个系列后两位数字不同，还有若干品种。

图1.1 丁苯橡胶的分类

丁苯

橡胶

乳液聚合丁苯橡胶橡胶

溶液聚合丁苯橡胶橡胶

一般品种低温乳聚丁苯橡胶

高温乳聚丁苯橡胶高反-1,4-丁苯橡胶无规共聚丁苯橡胶橡胶嵌段共聚丁苯橡胶橡胶

高苯乙烯丁苯橡胶

羧基丁苯橡胶

液体丁苯橡胶

烷基锂溶聚丁苯橡胶特殊品种乳聚丁苯橡胶 1000高温丁苯橡胶 1100高温充炭黑用炼胶

1200高温充油丁苯橡胶

1300高温充油充炭黑用炼胶 2000高温丁苯胶乳

1500低温丁苯橡胶

1600低温充炭黑用炼胶

1700低温充油用炼胶 1800低温充油充炭黑用炼胶 2100低温丁苯胶乳

锡偶联丁苯橡胶

1.4丁苯橡胶的结构、性能和用途

丁苯橡胶作为通用橡胶其结构性能用途都有它自身的特点。

1.4.1丁苯橡胶的结构

丁苯橡胶的主链结构如下：

CH2CH CH CH2CH2CH

CH2CH2CH

x y z

乳液聚合和部分溶液聚合的丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯的无规共聚物，还有一部分溶液聚合的丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯的嵌段共聚物[9]。乳液聚合的产品中残留有乳化剂、挥发分、灰分、有机酸等，同时还含有防老剂。溶液聚合丁苯橡胶中只含有少量的催化剂。

丁二烯在丁苯橡胶分子中主要是-1,4-聚合，而-1,2-聚合较少。乳液聚合所得产物中，反-1,4-聚合居多；而溶液聚合丁苯橡胶中，则顺-1,4-聚合较多。高温、低温乳液聚合丁苯橡胶分子相比较，高温乳液聚合橡胶中顺-1,4-聚合多，反-1,4-聚合少，而-1,2-聚合在两者中相差不大。

丁苯橡胶分子中苯乙烯含量多少，决定其玻璃化温度的高低。大量生产的乳液丁苯橡胶苯乙烯含量为23.5%(质量)，这种含量的丁苯橡胶有较好的物理力学性能。溶液聚合丁苯橡胶苯乙烯含量为25%左右。苯乙烯含量高时，玻璃化温度高，反之则低。如含苯乙烯60%~80%的高苯乙烯丁苯橡胶T g为18℃，而苯乙烯含量为23.5%时，T g为-57~-52℃，苯乙烯含量为10%时，T g为-75℃。

乳液Mn为十万左右，溶液聚合丁苯橡胶的Mn在二十万以上。乳液聚合丁苯橡胶分子量分布比溶液聚合丁苯橡胶宽。高温乳液聚合丁苯橡胶的分子量分布指数Mn

Mw为7.5，低温乳液聚合丁苯橡胶Mn

Mw为4～6，而溶液聚合丁苯橡胶Mn

Mw为1.5～2.0。

1.4.2丁苯橡胶的性能

非污染型丁苯橡胶为无色至浅黄色，污染型丁苯橡胶为褐色至棕色的弹性体。丁苯橡胶的相对密度为0.92～0.97，随苯乙烯含量增加而增大。一般苯乙烯含量为23%的丁苯橡胶相对密度为0.94。

丁苯橡胶的弹性低于天然橡胶，但在合成橡胶中还是比较好的。丁苯橡胶的玻璃化温度比天然橡胶高15℃，耐寒性比天然橡胶稍差。

丁苯橡胶是非自补强橡胶，生胶强度很差，但如果加入炭黑做补强剂，其性能会大大改善。丁苯橡胶加工时，加配合剂难度比天然橡胶大，配合剂在丁苯橡胶中分散性差。

丁苯橡胶耐磨性能优于天然橡胶，溶液聚合丁苯橡胶还优于乳液聚合丁苯橡胶。耐老化、耐龟裂性能比天然橡胶好。丁苯橡胶对湿路面抓着力比顺丁苯橡胶大。溶液聚合丁苯橡胶的滚动阻力比乳液聚合丁苯橡胶的低，且对湿路面的抓着力大于低温乳聚丁苯橡胶。

丁苯橡胶的耐溶剂性能及其电性能均与天然橡胶相近。耐水、耐酸、耐碱性能好，不耐脂肪族、芳香族和含氯的溶剂。丁苯橡胶黏接性能不好，制品在多次变形时，生热量大。丁苯橡胶容易与其他高不饱和通用橡胶并用，尤其是与天然橡胶或顺丁橡胶并用，可以克服丁苯橡胶性能上的缺点。

丁苯橡胶的化学性质与天然橡胶有类似的反应性，即可用硫磺硫化、不耐老化等。丁苯橡胶的化学反应活性比天然橡胶稍低，硫化速度慢，耐老化性比天然橡胶好，其使用温度大约可比天然橡胶高10～20℃。丁苯橡胶对臭氧的作用比天然橡胶敏感，耐臭氧性比天然橡胶差。丁苯橡胶还能进行氧化、卤化和氢卤化等反应。

1.4.3丁苯橡胶的用途

丁苯橡胶是消耗量最大的一种通用合成橡胶，应用非常广泛。除要求耐油、耐热、耐特殊介质外，一般场合均可使用。

丁苯橡胶消耗量最大的是轮胎工业。轿车轮胎、拖拉机轮胎和摩托车轮胎应用比例较大，载重汽车轮胎及子午胎的应用比例较小。某些汽车零件也使用丁苯橡胶来制造。

丁苯橡胶还用于制造无特殊要求的胶带、胶管等工业品。如皮带运输机的输送带、输送胶管、胶辊、防水橡胶制品、胶布制品等。丁苯橡胶还可以制造日常生活用品，如胶鞋、雨衣等。

此外，丁苯橡胶还用于电缆加工、黏合剂、涂料、建筑等非橡胶工业部门。

1.5丁苯橡胶的生产技术

丁苯橡胶生产工艺目前有两种路线。

1.5.1乳液聚合(ESBR)

乳聚丁苯橡胶[10](Emulsion Styrene Butadiene Rubber，简称ESBR)系丁二烯和苯乙烯在乳液中自由基共聚而成。30年代由德国I.G.Farben公司首先实现工业化。其生产方法共有两种，一种是以拉开粉(二丁基萘磺酸钠)和脂肪酸皂为乳化剂、过硫酸钾为引发剂于50℃引发共聚的生产方法，俗称“热法”；另一种是以歧化松香酸钾皂(或加脂肪酸皂)为乳化剂，采用氧化-还原引发剂体系于5℃引发共聚的生产方法，俗称“冷法”。经过几十年的发展，“热

法”乳聚工艺由于其产品凝胶含量多、质量差等因素逐步被“冷法”乳聚工艺所取代。目前，世界E-SBR 的生产技术主要以“冷法”乳聚工艺为主，其生产工艺基本定型，产品约占乳聚丁苯橡胶总产量的80％以上。其反应式如下：

CH 2

CH CH

CH 2

CH CH CH 2

CH 2

CH CH

CH 2(x+y)+z

CH 2

低温乳液聚合法是最常用的工艺技术，世界上约90％的乳聚丁苯橡胶是用此法生产。聚合体系以水为介质，油水两相在乳化剂作用下(乳化剂为歧化松香酸钾皂或与脂及酸皂混合)，部分单体浸入胶束中发生增溶溶解，其他单体成为被皂包覆着的液滴而悬浮着，在水相中由氧化-还原体系提供最初自由基，进入增溶溶解的胶束中使单体发生反应，并进行聚合物的链增长(单体液滴不断向胶束内扩散以补充单体的消耗)，并用链转移调节剂调节聚合物平均分子量，当单体转化率达到一定值时，终止聚合反应。胶乳经闪蒸、压缩、冷凝回收丁二烯；经过蒸汽真空蒸馏、冷凝、分离，回收苯乙烯。根据丁苯橡胶的门尼加合性，用加权平均的方法将不同门尼的脱气胶乳调配成要求门尼值的脱气胶乳，再加入防老剂或填充油，然后用高分子凝聚剂溶液和硫酸作凝聚剂，在pH 值3.0～4.0、温度50～60℃的条件下进行凝聚，使橡胶自胶乳中离析出来，再经洗涤、脱水、干燥、称重后，压制成产品胶块。

乳聚丁苯橡胶具有较好的综合性能。它的物理机械性能、加工性能和制品使用性能都接近于天然橡胶，其中耐磨、耐热、耐老化、永久变形和硫化速度等特性还优于天然橡胶。乳聚丁苯橡胶能与天然橡胶以及多种合成橡胶并用，使其应用范围得以扩大。乳聚丁苯橡胶可用于制造轮胎、胶管、胶带、胶鞋、绝缘材料及其它多种工业橡胶制品。充油乳聚丁苯橡胶生热低、滞后损失小、低温屈挠寿命长，用于轮胎胎面胶具有优良的牵引力和耐磨性，故大量用于轻便客车、轿车的胎面和胎侧。 1.5.2溶液聚合(SSBR)

溶聚丁苯橡胶[11](Solution Styrene Butadiene Rubber 简称SSBR)是由丁二烯、苯乙烯在烃类溶剂中聚合制得的共聚橡胶。60年代首先由美国菲利浦斯公司采用烷基锂作为引发剂的阴离子聚合技术实现工业化，溶聚丁苯橡胶根据引发剂体系的不同可分为锂引发剂体系溶聚丁苯橡胶、二价金属引发剂体系高反式-l,4-结构溶聚丁苯橡胶、醇烯(Alfin)引发体系溶聚丁苯橡胶、Ziegler-Natta 引发剂体系溶聚丁苯橡胶。目前世界上溶聚丁苯的生产主要是锂引发剂体系溶聚丁苯橡胶。

丁二烯、苯乙烯在非极性烃类溶剂的存在下经烷基锂引发共聚。由于丁二烯和苯乙烯的竞聚率相差悬殊，要制得无规溶液丁苯橡胶，可通过在丁二烯和苯乙烯共聚体系中加入无规剂，提高苯乙烯的相对活性，改变它的竞聚率，提高丁二烯和苯乙烯的聚合反应速度。通过改变无规剂的种类和用量，可以调节共聚物的微观结构，获得满足各种不同性能的胶料。无规剂一般采用四氢呋喃(THF)，醇类为终止剂。此方法有有间歇法和连续法两种。具有代表性的间歇法工艺路线为Phillips法，连续法为Firestone法。

1.5.3两种聚合方法的比较

首先，溶液聚合丁苯橡胶虽在生成丁苯橡胶的性能方面很优越，但其造价成本都偏高，生成工艺很不成熟，有多方面需要很大在改进。

其次，乳液聚合技术虽然成熟但国内丁苯橡胶主要是汽车轮胎，而且轮胎厂家90％的消耗的是乳聚丁苯橡胶，故研究其生产工艺仍有其实用价值。

因此，本设计仍采用低温乳聚生产工艺。

第2章低温乳液聚合丁苯橡胶工艺设计

2.1低温乳液聚合丁苯橡胶的条件

2.1.1分散介质

一般以水为分散介质。要求必须采用去离子水，以保证乳液的稳定和聚合产物的质量。用量一般为单体量的60%～300%，水量的多少对体系的稳定性和传热都有影响，水量少，乳液稳定性差，不利于传热；尤其对于低温聚合，这种影响更大。因此，低温乳液聚合生产丁苯橡胶要求乳液的浓度低一些为好，一般控制单体与水的比值为1∶1.05～1∶1.8(物质的量的比)，而高温乳液聚合则为1∶2.0～1∶2.5。

2.1.2单体纯度

丁二烯的纯度＞99%。对于由丁烷、丁烯氧化脱氢制得的丁二烯中丁烯含量≤1.5%，硫化物≤0.01%，羰基化合物≤0.006%；对于石油裂解得到的丁二烯中炔烃的含量应控制≤0.002%，以防止交联增加丁苯橡胶的门尼粘度。阻聚剂低于0.001%时对聚合没有明显影响，当高于0.01%时，要用浓度为10%～15%的NaOH溶液于30℃进行洗涤除去。苯乙烯的纯度＞99%，并且不含二乙烯基苯。

2.1.3聚合温度

聚合反应的温度[12]与聚合采用的引发剂体系有关。低温乳液聚合生产丁苯橡胶采用氧化-还原引发体系，可以在5℃或更低温度下(-10℃～-18℃)进行，同时，链转移少，产物中低聚物和支链少，反式结构可达70%左右。低温乳液聚合所得到的丁苯橡胶又称为冷丁苯橡胶。低温下聚合的产物的性能要比高温下聚合的产物的好。

2.1.4转化率与聚合时间

为了防止高转化下发生的支化、交联反应，一般控制转化率为60%～70%，多控制在60%左右。未反应的单体回收循环使用。反应时间控制在7～12h，反应过快会造成传热困难。

2.2丁苯橡胶生产工艺流程简介

2.2.1原料准备过程

将规定数量的相对分子质量调节剂与苯乙烯在管路中混合溶解，再在管路中与处理好的丁二烯混合。然后与乳化剂混合液(乳化剂、去离子水等)和活化剂在管路中混合后进入冷胶进料冷却器(E-101A)，出口温度控制为13～17℃，然后，此混合料液流入冷胶进料冷

却器(E-101B)进一步与液氨换热，出口温度控制为8～12℃。与氧化剂混合，从聚合釜(R-101)进入聚合系统[13]。

2.2.2聚合过程

系统由2台聚合釜组成，采用串联操作方式。当聚合到规定转化率后，在终止釜后加入终止剂终止反应。聚合反应的终点主要根据门尼粘度和单体转化率来控制，转化率是根据取样测定固体含量来计算，门尼粘度由取样测定来确定。虽然生产中转化率控制在60%左右，但当所测定的门尼粘度达到规定指标要求，而转化率未达到要求时，依然要加终止剂终止反应，以确保产物门尼黏度合格。

2.2.3分离过程

从终止釜流出的终止后的胶乳液进入缓冲罐。然后经过两个不同真空度的闪蒸器回收未反应的丁二烯。第一个闪蒸器的操作条件是22～28℃，压力0.04MPa，在第一个闪蒸器中蒸出大部分丁二烯；再在第二个闪蒸器中(温度27℃，压力0.01MPa)蒸出残存的丁二烯。回收的丁二烯经压缩液化，再冷凝除去惰性气体后循环使用。脱除丁二烯的乳胶进入苯乙烯汽提塔(高约10m，内有十余块塔盘)上部，塔底用0.1MPa的蒸汽直接加热，塔顶压力为12.9kPa，塔顶温度50℃，苯乙烯与水蒸汽由塔顶出来，经冷凝后，水和苯乙烯分开，苯乙烯循环使用。塔底得到含胶20%左右的胶乳，苯乙烯含量＜0.1%。经减压脱出苯乙烯的塔底胶乳进入混合槽，在此与规定数量的防老剂乳液进行混合，必要时加入充油乳液，经搅拌混合均匀后，送入后处理工段。

2.2.4后处理工段

混合好的乳胶用泵送到絮凝槽中，加入24%～26%食盐水进行破乳而形成浆状物，然后与浓度0.5%的稀硫酸混合后连续流入胶粒皂化槽，在剧烈搅拌下生成胶粒，操作温度均为55℃左右。

从胶粒皂化槽出来的胶粒和清浆液经振动筛进行过滤分离后，湿胶粒进入洗涤槽用胶清液和清水洗涤，操作温度为40～60℃。洗涤后的胶粒再经真空旋转过滤器脱除一部分水分，使胶粒含水低于20%，然后进入湿粉碎机粉碎成5～50mm的胶粒，用空气输送器送到干燥箱中进行干燥。

干燥箱为双层履带式，分为若干干燥室分别控制加热温度，最高为90℃，出口处为70℃。履带为多孔的不锈钢板制成，为防止胶粒粘结，可以在进料端喷淋硅油溶液，胶粒在上层履带的终端被刮刀刮下落入第二层履带继续通过干燥室干燥。干燥至含水＜0.1%。然后经称量、压块、检测金属后包装得成品丁苯橡胶。

2.2.5工艺流程简图

单体回收

溶剂回收

单体水或溶剂引发剂

各种助剂聚

合

闪

蒸

脱

气

凝

集

洗

涤

脱

水

干

燥

成

型

合成橡胶图2.1 低温乳液聚合丁苯橡胶流程简图

2.3工艺流程图

图2.2 低温乳液聚合丁苯橡胶工艺流程图

P-101乳液输送泵 X-101冷胶进料冷却器氨蓄力器 X-102聚合釜氨蓄力器 E-101冷胶进料冷却器 R-101聚合釜 R-102聚合釜 V-101乳液缓冲槽12

第3章物料衡算

3.1基础数据

本设计计划产量为10kt/a，烃含量为92%，转化率为60%，单体回收单元损失率为0.2%，后处理单元损失率为0.6%，计划一年工作7800小时。原料指标、产品指标和所需配方分别见表3.1，表3.2，表3.3。

表3.1 原料指标[14]

原料指标

丁二烯纯度99.3%

苯乙烯纯度99.6%

丁二烯/苯乙烯72/28

混合苯乙烯纯度94%

混合丁二烯纯度93%

纯碱流量/BD流量1/1

表3.2 产品指标[14]

产品指标

气提胶乳中结合苯乙烯含量22.5~25.4%

残留苯乙烯0.1%

最终胶乳20.5~23.5%

尾气中的丁二烯含量 2.0%

滗析器中的残留苯乙烯0.06%

门尼粘度46~58

伸长率480%

表3.3 聚合配方[14]

原料及辅助材料配方

丁二烯72

单体

苯乙烯28

相对分子质量调节剂叔十烷基硫醇0.16

介质水195

乳化剂

歧化松香酸钾皂

4.62 水

－引发剂体系

过氧化物

0.06－0.12 0.06－0.12 活化剂

还原剂

硫酸亚铁

0.01 雕白粉 0.04－0.10 螯合剂

EDTA 0.01－0.025 缓冲剂磷酸钠 0.24－0.45 终止剂

二甲基二硫代氨基甲酸钠 0.08－0.14

反应条件

聚合温度，℃

5 转化率，% 60 聚合时间，h 9

3.2聚合物料工段衡算

物料衡算是衡算的基础，分为进料计算和出料计算两个步骤。 3.2.1进料计算

每小时产量：1×10000×1000÷7800 =1282.05(kg/h) 每小时消耗的烃含量：1282.05×0.92=1179.486(kg/h)

丁二烯与苯乙烯的总量：1179.486÷0.6÷(1－0.6%)÷(1－0.2%)=1981.64(kg/h) 由丁二烯和苯乙烯的配料比为72:28则有

纯丁二烯的进料量为：1981.64×0.72=1426.78(kg/h) 纯苯乙烯的进料量为：1981.64×0.28=554.86(kg/h)

每小时丁二烯的混合进料量为：1426.78÷0.94=1517.85(kg/h) 每小时苯乙烯的混合进料量为：554.86÷0.93=596.62(kg/h) 单体BD 的总损失量：1426.78×(0.2%+0.6%+2%)=39.95(kg/h) 单体ST 的总损失量：554.86×(0.2%+0.6%+0.1%+0.06%)=5.33(kg/h) 新鲜BD 的进料量：[1426.78－(570.71－39.95)×90%]÷96%=988.64(kg/h) 新鲜ST 的进料量：[554.86－(299.15－5.33)×90%]÷96.5%=300.96(kg/h)

新鲜BD 中阻聚剂含量小于25ppm ，回收BD 中阻聚剂的含量约为100ppm ，混合后取

丁苯橡胶生产工艺

丁苯橡胶的生产工艺 (2011-10-03 23:05:53)转载▼ 标签：丁苯橡胶中顺苯乙烯丁二烯乳液聚合转化率橡胶教育 1.1 丁苯橡胶的分类丁苯橡胶品种繁多，如按聚合方法、聚合温度、辅助单体含量及充填剂等的不同，丁苯橡胶简分为下列几类。 ①按聚合方法和条件分类可以分为乳液聚丁苯橡胶和溶液聚丁苯橡胶；乳聚丁苯橡胶开发历史悠久, 生产和加工工艺成熟, 应用广泛, 其生产能力、产量和消耗量在丁苯橡胶中均占首位。溶聚丁苯橡胶是兼具多种综合性能的橡胶品种, 其生产工艺与乳聚丁苯橡胶相比, 具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等优点, 是今后的发展方向。乳液聚丁苯橡胶又可以分为高温乳液聚合丁苯橡胶和低温乳液聚合丁苯橡胶，后者应用较广，前者趋于淘汰。在生产工艺上，乳液聚合丁苯橡胶更加成熟，因此本文主要介绍低温乳液聚合生产丁苯橡胶的生产工艺。 ②按填料品种分类可以分为充炭黑丁苯橡胶、充油丁苯橡胶和充炭黑充油丁苯橡胶等。 ③按苯乙烯含量分类丁苯橡胶—10、丁苯橡胶—30、丁苯橡胶—50等，其中数字为苯乙烯聚合时的含量（质量），最常用的是丁苯橡胶—30 1.2 丁苯橡胶的结构

典型丁苯橡胶的结构特征如表一: 表一典型丁苯橡胶的结构特征 ①大分子宏观结构包括单体比例、平均相对分子质量及分布、分子结构的线性或非线性，凝胶含量等。 ②微观结构主要包括丁二烯链段中顺式—1，4、反式—1，4和1，2—结构(乙烯基)的比例，苯乙烯、丁二烯单元的分布等。 ③无定形聚合物因掺杂有苯乙烯链节，所以丁苯橡胶的主体结构不规整，不易结晶。 ④丁二烯的微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大在丁苯橡胶硫化时，丁二烯链节中顺式—1，4和反式—1，4两种结构会发生异构而相互转化，最后可达到一个平衡态。又在低温丁苯和高温丁苯中1．2—丁二烯链节的含量相差不太大．所以丁二烯微观结构的变化对丁苯橡胶性能的影响不大。 ⑤苯乙烯含量与玻璃化转变温度丁苯橡胶的玻璃化温度取决于苯乙烯均聚物的含量。乙烯基的含量越低，玻璃化温度越低。可以按需要的比例从100%的丁二烯(顺式、反式的玻璃化温度都是-100℃)调够到100%的聚苯乙烯(玻璃化温度为90℃)。玻璃化温度对硫化橡胶的性质起重要作用，大部分乳液聚合丁苯橡胶含苯乙烯为23.5%，这种含量的丁苯橡胶具有较好的综合物理机械性能。 ⑥低温丁苯橡胶性能优于高温丁苯橡胶高温(50℃)聚合时．支化较严重．凝胶物含量较高；在同等分子量下．分子量

毕设任务书_车间设计

2014届应用化学制药方向《毕业设计任务书》设计人：设计题目：设计目的：设计的目的是把选定的实验室的的小试工艺放大到规模化大生产的相应条件，在选择中设计出最合理、最经济的生产工艺流程，做出物料和能量衡算；根据产品的档次，筛选出合适的设备；按GMP规范要求设计车间工艺平面图；估算生产成本，最终使该制药企业得以按预定的设计期望顺利投入生产。设计规范：《中华人民共和国药典（2010版）》、《药品注册管理办法（局令第28号）》、《医药工业洁净厂房设计规范（GB50457--2008）》、《药品生产质量管理规范（2010年版）》等。设计内容： 1.处方设计（1）查阅文献，详细列出药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性（天然药物罗列指标性成分的生物学特性）等信息（天然药物提取物还需列药物浸膏的性状信息）。说明这些信息对选择剂型的指导意义。药物的理化性质信息至少包括：溶解度和pKa、粒径（天然药物浸膏的过筛目数）、晶型、吸湿性、脂水分配系数（天然药物浸膏列指标性成分的脂水分配系数）、pH-稳定性关系。稳定性包括：药物（或天然药物的指标性成分）对光、湿、热的稳定性。生物学特性包括：药物（或天然药物的指标性成分）在人体内的吸收、分布、代谢、排泄等。（2）处方的筛选与优化列出选定处方的处方全部组成及各原辅料的用量。处方组成应包括：原料药、全部辅料、包装材料或容器。原料药、全部辅料、包装材料或容器应通过对比分析，选择固定的供应商。说明处方筛选过程，并结合药物的临床用途、理化性质、稳定性和生物学特性及辅料的理化性质、稳定性和生物学特性等信息，说明所选定处方的合理性及存在的问题。说明处方优化的过程及理由。处方的筛选与优化的原则：根据临床用途及给药途径慎重选择，尽量优化处方，做到处方与生产工艺为最佳匹配、有利于设备选型与生产工艺验证。

机械工程学院xxxx年毕业设计工作计划.doc

机械工程学院2011 年毕业设计工作计划 2011 年机械工程学院将有 3 个本科及相应的专升本专业、 2 个专科专业共774名毕业生参加毕业设计工作。人员分布情况见下表：班级人数学历辅导员 09 材料成型（专升本）15本科 09 汽车服务工程（专升本）96本科李航合计111 09 机制（专升本）214本科吴长谦合计214 07 级机械设计制造及其自动化116本科 07 级材料成型及控制工程81本科张静 07 级汽车服务工程63本科合计260 06 机械制造（五年制）383+2 08 级机电一体化技术151专科冯利民合计189 总人数774 为搞好此次毕业设计工作，根据安阳工学院教务处下发的《安阳工学院毕业设计（论文）工作规程》精神，特制定如下工作计划：一、目的和要求 1．目的毕业设计（论文）是高等学校人才培养计划中的重要组成部分，是教学过程中最后一个重要的教学环节，是人才培养质量的重要体现。毕业设计（论文）的目的是培养学生综合运用所学基础理论、专业知识及基本技能来分析和解决实际问题的能力。 2．要求要求学生在指导教师的指导下，独立完成一项给定的毕业设计（论文）任务，撰写符合要求的毕业设计说明书或毕业论文。具体地说，在知识要求方面，应综合运用多学科的知识与技能，分析并解决实际问题，使得理论认识深化、知识领

域扩展、专业技能延伸；在能力培养方面，学生应学会依据课题的任务，进行资料的调研、收集、加工与整理，正确使用工具书，掌握从事科学研究的基本方法和撰写技术文件的能力，掌握实验及测试的基本方法，提高分析和解决工程实际问题的能力；在综合素质要求方面，培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点。二、组织机构成立“机械工程学院2011 毕业设计工作领导小组” ，成员如下： 1、毕业设计工作小组组长：张勇教授负责全面工作副组长：苗晓鹏副教授负责日常管理工作成员：朱艳芳教授负责 07 机制本科 116 名学生、 08 机电一体化专科 50 名学生的管理工作；（合计： 166 人）鲍雅萍教授负责 07 材料 81 名学生、09 材料专升本 15 名学生、负责 09 机制专升本 36 名学生、 08 机电一体化专科 50 名学生的管理工作（合计： 132 人）；王俊昌副教授负责 07 汽车 63 名学生、 09 汽车专升本 96 名学生的管理工作（合计： 159 人）；赵成钢副教授负责 09 机制专升本 105 名学生、 08 机电一体化专科 51 名学生的管理工作（合计： 156 人）；王曙光教授负责 09 机制专升本 73 名学生、 06 机制（五年制） 38 名学生的管理工作（合计： 111 人）； 2、资格审查工作小组组长：康国强副教授负责资格审查的全面工作；副组长：张新红负责学生成绩的审查和毕业设计资料的归档工作；牛东亚负责日常工作；成员：张静负责 07机制本科的管理工作；吴长谦负责 09机制专升本的管理工作；李航负责 09材料、 09 汽车专升本的管理工作；冯利民负责 08 级机电一体化、 06 机制（五年制）的管理工作；

丁苯橡胶聚合工艺设计书说明书

丁苯橡胶聚合工艺设计书说明书第1篇设计说明书第1章绪论 1.1 设计依据、指导思想 1.1.1 设计依据主要设计依据是吉林化工学院下发的“年产6.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段的工艺设计”本科生毕业设计任务书。 1.1.2 指导思想本设计的指导思想是：（1）利用传统乳液聚合生产技术，确保产品质量高，生产过程安全；（2）生产过程尽量采用自动控制，机械化操作；（3）对于易燃易爆场所，设计采用可靠的控制，报警消防设施；（4）设计采用技术成熟完善的传统乳液聚合方法，达到环保的要求，对生产过程中的化学污水的排放要经过处理，以保证环保要求；（5）厂房、车间、设备布置要严格按土建标准，以保证生产和正常进行及操作人员的安全。 1.2 设计地区的自然条件本设计的丁苯橡胶车间拟建在吉林市江北吉化有机合成厂院内。设计地区自然条件如下：土壤最大冻土深度：1.8米土壤设计冻土深度：1.7米全年主导风向：西南风夏季主导风向：东南风年平均风速：3.4米/秒地震裂度：7度年平均降雨量：668.4毫米日最大降雨量：119.3毫米

平均气压：745.66mmH 最高气温：36.6℃ 最低气温：-38℃平均相对温度：71% 最大降雪量：420毫米水温：15℃ 第2章工艺论证 2.1 工艺原理丁苯橡胶是1,3-丁二烯和苯乙烯的共聚物，是一种最通用的橡胶品种，它是按自由基反应机理于乳液中合成的。其反应方程式为： 2.2 生产方法论证丁苯橡胶的生产包括溶聚和乳聚两种工艺。溶聚丁苯橡胶具有低的滚动阻力，又具有很高的抗湿滑性与耐磨性，其滚动阻力比乳聚丁苯橡胶减少20%一30%，抗湿滑性优于顺丁橡胶，耐磨性能也很好，是全天候轮胎的最合适胶料。近几年国际上溶聚丁苯橡胶的消费是一直处于上升趋势。西欧和日本溶聚丁苯橡胶所占总丁苯橡胶消费量的比例为31%左右，一些公司正计划扩大溶聚丁苯橡胶生产能力或新建装置。 1992年以来，溶聚丁苯橡胶的产量呈递增趋势。据有关资料报道，1992年至2000年西欧、美国、日本三地区SSBR平均年增长率为5.9%，而SBR平均年增长率约为1.2%0 1995年，拜耳公司决定停止其在ESBR方面的投资，Hill，的ESBR停产。拜耳认为轮胎制备技术会有一个根本转变，欧洲的消费者将逐步接受“绿色轮胎”;另外，还应该看到以下因素[13]： (1)在现有的溶液聚合装置上花较少的费用就能有效地扩大SR的能力。 (2)溶聚工艺优于乳液聚合和气相聚合工艺，SSBR和BR更能接受长期挑战。 (3)目前越来越趋向于采用优等填料，SSBR可在此方面降低轮胎的滚动阻力做出贡献。

丁苯橡胶的生产工艺与技术路线的选择

丁苯橡胶的生产工艺和技术路线的选择丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESBR)和溶聚丁苯橡胶(SSBR)两大类。从聚合机理来看，ESBR是自由基聚合，而SSBR是采用阴离子活性聚合。ESBR的发展已过鼎盛时期，而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。 2.1 丁苯橡胶的分类及品种 2.1.1 乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶(ESBR)的生产历史悠久，乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的，在20世纪50年代以前，均是高温丁苯橡胶，1937年由德国Farben公司首先实现工业化，它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(1～3％)的丙烯酸类单体共聚而制成。其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。但这种橡胶吸水后容易早期硫化，工艺上不易掌握。高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85～87％的高苯乙烯树脂胶乳和丁苯橡胶(常用SBR1500)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。…… 1、工艺流程简述原料丁二烯和苯乙烯按一定比例用量配成碳氢相液，在多台串联聚合釜中于5～8℃，在有氧化还原催化体系的水乳液介质存在下，进行自由基共聚合反应。介质中除水、乳化剂外，有引发剂、活化剂、分子量调节、电解质等助剂。当聚合反应6～10小时，聚合转化率达60～62%时，可加入终止剂使聚合反应终止。所得胶乳经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和苯乙烯单体后，再加入防老剂和高分子凝聚剂，…… 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程如图2.1所示。

机械设计制造及其自动化专业毕业设计选题大全

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★免耕精量播种机设计 ★流体播种穴播排种器建模与仿真 ★大棚除尘（除雪）机设计 ★蔬菜播种机设计 ★无人飞行喷雾机设计 ★种绳捻制机设计研究 ★培养料翻料搅拌机的研制 ★草坪清理机理研究及清理机部件的设计 ★小型玉米授粉机的设计 ★饲料粉碎机设计 ★折叠式接种箱的研制 ★种绳捻制机仿真设计 ★芦苇收割机设计 ★大枣采摘机的设计 ★多物料动态精确定位仿真研究 ★纸载体种绳播种技术所需原料物理机械特性研究 ★免耕播种机开沟播种装置的设计 ★桥式起重机生产不安全因素发生部位及其相关信号采集的研究★矩形熔炼炉钢结构总体设计 ★盘元钢筋矫直机设计 ★推块式分拣机分拣系统道岔执行机构的设计 ★塑料注射机液压系统的改造 ★垃圾焚烧发电设备选型数据库及推理方法研究 ★钢坯剪切定尺机设计 ★50T精炼炉液压系统设计 ★基于微波干燥方法的水分测量仪器的设计 ★ZJ50ZPD钻机模拟实验台气控系统设计 ★工业固体废物回转焚烧炉窑装置设计 ★4063m3炼铁高炉气动开口机设计 ★炼铁厂带式输送机设计 ★球塞气举往复式投球装置设计 ★钢坯回转台设计 ★连铸坯定尺火焰切割机设计 ★摩托车减振特性的有限元分析 ★塑料注射机液压系统的改造 ★翻板机设计 ★基于PLC和变频技术的恒压供水系统设计 ★300t炼钢转炉倾动及抗扭装置设计 ★钻井液振动筛设计及关键零部件疲劳设计研究 ★发动机水泵轴承液压机设计 ★垃圾焚烧发电设备选型设计系统研究 ★摩托车发动机156FMI摇臂制造工艺及工装设计 ★滚动轴承噪声测量与研究 ★ZJ50ZPD钻机模拟实验台设计

年产40000吨苯酐的车间工艺设计_毕业设计

第一章文献综述 1.1苯酐简述苯酐，全称为邻苯二甲酸酐（Phthalic Anhydride）,常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。苯酐能引起人们呼吸器官的过敏性症状，苯酐的粉尘或蒸汽对皮肤、眼睛及呼吸道有刺激作用，特别对潮湿的组织刺激更大。苯酐主要用于生产PVC 增塑剂、不饱和聚酯、醇酸树脂以及染料、涂料、农药、医药和仪器添加剂、食用糖精等，是一种重要的有机化工原料。在PVC 生产中，增塑剂最大用量已超过50％，随着塑料工业的快速发展，使苯酐的需求随之增长，推动了国内外苯酐生产的快速发展。最早的苯酐生产始于1872 年，当时德国BASF 公司以萘为原料，铬酸氧化生产苯酐，后又改用发烟硫酸氧化生产苯酐，但收率极低，仅有15%。自1917 年世界开始以氧化钒为催化剂，用萘生产苯酐后，苯酐的生产逐步走向工业化、规模化，并先后形成了萘法、邻法两种比较成熟的工艺[1]。 1.2苯酐的性质[2] 苯酐，常温下为一种白色针状结晶（工业苯酐为白色片状晶体），易燃，在沸点以下易升华，有特殊轻微的刺激性气味。分子式C8H4O3，相对密度1.527(4.0℃)，熔点131.6℃，沸点295℃（升华），闪点（开杯）151.7℃，燃点584℃。微溶于热水和乙醚，溶于乙醇、苯和吡啶。 1.3苯酐的合成方法比较及选取 1.3.1合成苯酐的主要工艺路线 1.3.1.1 萘法[1] 1.3.1.1.1反应原理萘与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。

+O O O 2 V 2O 5 CO 2O H 29/2++2 2 1.3.1.1.2 工艺流程空气经净化、压缩预热后进入流化床反应器底部，喷入液体萘，萘汽化后与空气混合，通过流化状态的催化剂层，发生放热反应生成苯酐。反应器内装有列管冷却器，用水为热载体移出反应热。反应气体经三级旋风分离器，把气体携带的催化剂分离下来后，进入液体冷凝器，有40%－60%的粗苯酐以液态冷凝下来，气体再进入切换冷凝器（又称热融箱）进一步分离粗苯酐，粗苯酐经预分解后进行精馏得到苯酐成品。尾气经洗涤后排放，洗涤液用水稀释后排放或送去进行催化焚烧。 1.3.1.2邻法 1.3.1.2.1 反应原理[1] 邻二甲苯与空气在催化剂作用下气相氧化生成苯酐。 CH 3 CH 3 +3O 2 3O O O H 225 + 1.3.1. 2.2 工艺流程过滤、净化后的空气经过压缩，预热后与汽化的邻二甲苯混合进入固定床反应器进行放热反应，反应管外用循环的熔盐移出反应热并维持反应温度，熔盐所

机械工程学院毕业设计(论文)

机械工程学院毕业设计（论文）管理规范毕业设计（论文）教学是实现本科培养目标的重要环节。毕业设计（论文）是学生毕业前的最后学习阶段，是学习的深化与升华的重要过程；是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是对学生创新思维、综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是学生毕业及学位资格论证的重要依据；是衡量教育质量和办学效益的重要评价内容。为提高毕业设计（论文）教学质量，加强毕业设计（论文）教学管理，提高学生毕业设计（论文）质量，经学院教学管理委员会讨论，制定该管理规范。 1毕业设计（论文）基本要求与成果形式 1.1 毕业设计（论文）教学基本要求 1.1.1主要任务 1）工程设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械与电气工程图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）论文。侧重于计算机测控系统的设计、试验以及嵌入式计算机、工控计算机在机电系统中应用的论文，还应绘制有关图表。 2）工业设计类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计任务书，并正确地绘制产品设计创意草图、产品电脑效果图、产品工程图及制作产品模型，以上都通过展板体现出来；并要求做出幻灯片以便于毕业设计（论文）答辩的演示。 3）工业工程类学生应在指导教师的指导下独立完成一项给定的设计任务，编写符合要求的设计说明书，并正确地绘制机械图纸或独立地撰写一份毕业设计（论文）。 1.1.2知识要求学生在毕业设计（论文）工作中，应综合运用多专业的理论、知识与技能，分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践，使得理论知识深化、知识领域扩展、专业技能延伸。1.1.3能力培养要求 1）工程设计类学生应会依据课题任务，进行资料的调研、收集、加工与整理,学会正确使用工具书；熟悉有关的工程设计的程序、方法与技术规范；锻炼工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的能力；掌握实验、测试等科学研究的基本方法;提高分析与解决实际问题的能力。 2）工业设计类学生应会依据课题任务，进行市场调研，资料的收集、加工与整理；培养学生掌握有关的设计创意方法，产品设计的程序、方法，提高产品设计创意、表现、效果

丁苯橡胶的生产工艺与技术路线的选择

丁苯橡胶的生产工艺与技术路线的选择丁苯橡胶是丁二烯和苯乙烯两种单体经共聚合反应而生成的弹性体共聚物。按聚合工艺方法可分为乳聚丁苯橡胶(ESＢR）和溶聚丁苯橡胶(SSBＲ)两大类。从聚合机理来看,ESBＲ是自由基聚合，而SSBR是采用阴离子活性聚合。ＥＳBＲ的发展已过鼎盛时期，而SSBR的发展目前正处于稳步上升阶段。 2.1 丁苯橡胶的分类及品种 2.1.1 乳聚丁苯橡胶的生产工艺乳聚丁苯橡胶（ＥSBR)的生产历史悠久,乳聚丁苯橡胶是通过自由基聚合得到的，在2０世纪5０年代以前，均是高温丁苯橡胶，１９37年由德国Fａrben公司首先实现工业化,它是当前合成橡胶中生产能力最大的品种。50年代初才出现了性能优异的低温丁苯橡胶。目前所使用的乳聚丁苯橡胶基本上为低温乳聚丁苯橡胶。羧基丁苯橡胶是在丁苯橡胶聚合过程中加入少量(１～３％)的丙烯酸类单体共聚而制成。其力学性能和耐老化性能等较丁苯橡胶好。但这种橡胶吸水后容易早期硫化,工艺上不易掌握。高苯乙烯丁苯橡胶是将苯乙烯含量为85～8７％的高苯乙烯树脂胶乳与丁苯橡胶（常用SBR15０0)胶乳以一定比例混合后经共凝得到的产品。…… １、工艺流程简述原料丁二烯和苯乙烯按一定比例用量配成碳氢相液,在多台串联聚合釜中于５~８℃，在有氧化还原催化体系的水乳液介质存在下，进行自由基共聚合反应。介质中除水、乳化剂外，有引发剂、活化剂、分子量调节、电解质等助剂。当聚合反应6~10小时，聚合转化率达6０~6２%时,可加入终止剂使聚合反应终止。所得胶乳经闪蒸脱气工序回收未反应的丁二烯和苯乙烯单体后，再加入防老剂和高分子凝聚剂,……

低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程如图2.1所示。图２.１乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程图 …… 如生产充油胶，则需在胶乳中加入定量的高芳烃油或环烷烃油，充分混合后,送去凝聚,后续工序同上。表２.1 典型低温乳液聚合生产丁苯橡胶配方表２、聚合配方及聚合工艺条件 …… 3、主要生产设备乳聚丁苯橡胶生产过程中主要设备是聚合釜闪蒸槽、脱气塔和后处理工序通用的“两机”(挤压脱水机和膨胀干燥机组）。目前国内采用的聚合釜体积有1２、20、3０、４５m３等多种,每条聚合生产线在4.０～4.５万吨/年,需配备聚合釜1６～２0台。釜径为２500~3１０0mm、径/高为1/1.０～1.8、换热总面积为１13～160 m3（单位体积换热为3.56~3．７8ｍ2／ｍ３），搅拌浆型为框式或布鲁马金式，釜电机功率为30～４5千瓦,搅拌转数为7３～100转／分。闪蒸槽为卧式，材质碳钢,最好用玻璃衬里。脱气塔为筛

机械毕业设计总结

篇一：机械专业毕业设计总结毕业设计总结随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战我们小组的毕业设计终于完成了。在没有接受任务以前觉得毕业设计只是对这一年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。这次毕业设计要求制定一个公路质量安全监督实施方案，非常切合我们以后质监工作的实际，是一次非常好的演练机会。尽管我们对专业知识的掌握还不够透彻，我们仍然希望通过自己的努力完成设计并希望有所突破。下面就对我们这次设计的过程做个简单的小结：第一，课题分析。在接到毕业设计题目后，我们小组成员认真翻阅了指导老师提供的资料，对课题进行了深刻的分析，并向老师请教了设计中的一些要点及难点。第二，总体设计。在对课题进行仔细分析以后，小组组长概括出了这次设计的大体框架，并将设计划分成了若干模块，由小组成员分别完成。第三，资料整理。小组成员在得到各自的任务后，通过书籍、互联网等途径积极查阅资料，并与其他小组进行资源共享，以达到最大的资源利用率及工作效率。第四，课题实现。在资料准备充分后，大家开始着手论文的撰写，在组长的带领下，大家精诚协作、共同探讨，充分体现出了小组成员的团结精神。过程中，大家也越到不少问题，通过一起讨论、请教老师、以及翻阅资料等方式将问题一一解决。第五，论文整理。在小组成员完成了各自的模块以后，组长将论文进行了整合，并整理成册。我们这次的设计大体过程就是这样。在此，要感谢我们的指导老师李航老师对我们的悉心指导，给予了我们很大的帮助。通过这次的毕业设计，我们对公路工程质量安全监督的实施过程有了一定的了解，大家充分的将所学理论知识运用到了实践当中。我们通过查阅资料、跟其他小组探讨、以及请教老师等方式学到了不少东西，虽然经历了一些困难，但同样收获巨大。这次设计不仅提升了大家的业务能力，也加强了各组员的团队意识，对我们以后的工作有非常大的帮助。虽然这个方案做的还不够专业，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，将使我们终身受益。篇二：机械类专业毕业设计心得体会机械类专业毕业设计心得体会虽然每学期都安排了课程设计或者实习，但是没有一次像这样的课程设计能与此次相比，设计限定了时间长，而且是一人一个课题要求更为严格，任务更加繁多、细致、要求更加严格、设计要求的独立性更加高。要我们充分利用在校期间所学的课程的专业知识理解、掌握和实际运用的灵活度。在对设计的态度上的态度上是认真的积极的。通过近一学期毕业设计的学习，给我最深的感受就是我的设计思维得到了很大的锻炼与提高。作为一名设计人员要设计出有创意而功能齐全的产品，就必须做一个生活的有心人。多留心观察思考我们身边的每一个机械产品，只有这样感性认识丰富了，才能使我们的设计思路具有创造性。为什么这样说呢？就拿我设计的单体仿形棉花打顶机来说吧，最初老师让我调研一些关于棉花打顶机的现状和存在的问题，设计一个方案出来，使结构简单，并且造价低，通用性好等

年产2000吨环氧树脂车间工艺设计毕业设计(论文)

目录第1章绪论 (8) 1.1产品介绍 (8) 1.2、生产工艺 (8) 1.2.1一步法工艺 (11) 1.2.2二步法工艺 (11) 1.3、主要原材料 (12) 第2章初步工艺流程设计 (12) 2.1 工艺流程框图： (13) 2.2工艺流程： (14) 第3章物料衡算 (14) 3.1 计算条件与数据理： (15) 3.2 原料用量计算： (15) 3.3 缩合工段物料衡算： (16) 3.3.1 一次反应： (16) 3.3.3回收过量环氧氯丙烷： (18) 4.3.4 环氧树脂收集： (19) 第4章热量衡算 (19) 4.1对溶解釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2对反应釜进行热量衡算：............................ 错误！未定义书签。 4.2.1冷却阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.2反应阶段：.................................. 错误！未定义书签。 4.2.3.回流脱水阶段：.............................. 错误！未定义书签。 4.3对蒸发器进行热量衡算：........................ 错误！未定义书签。 4.3.1脱苯所需热量衡算：.......................... 错误！未定义书签。 4.3.2脱苯用冷凝器冷却水用量计算：................ 错误！未定义书签。 5.3 其它设备的选型................................... 错误！未定义书签。第5章设备选型....................................... 错误！未定义书签。 5.1溶解釜的设计...................................... 错误！未定义书签。 5.1.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.1.2 确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.1.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.4计算封头厚度：.............................. 错误！未定义书签。 5.1.5校核筒体和封头的水压试验强度：.............. 错误！未定义书签。 5.1.6夹套的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.1.7搅拌器的设计：.............................. 错误！未定义书签。 5.2反应釜的设计：................................ 错误！未定义书签。 5.2.1选材：...................................... 错误！未定义书签。 5.2.2确定参数：.................................. 错误！未定义书签。 5.2.3计算筒体厚度：.............................. 错误！未定义书签。

丁苯橡胶毕业论文---年产7.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计

年产7.5万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 tons polymerization styrene-butadiene rubber plant process design section

摘要本设计为年产7.5万吨乳聚丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计，在文献调研和现场调研的基础上，进行了丁苯橡胶生产方法及工艺的论证，确定了以丁二烯、苯乙烯为单体，采用氧化还原体系为引发剂，歧化松香酸甲皂为乳化剂，配合其他助剂进行低温乳液共聚合的生产工艺。在掌握各种物料的基本性质、聚合机理、聚合方法、工艺流程以及国内外的发展现状的基础上，进行聚合工段的物料衡算、热量衡算、设备选型计算，并对丁苯橡胶车间进行了技术经济分析。在此基础上绘制出丁苯橡胶工艺流程图、设备布置图、管道布置图，编制了设计说明书. 关键词：丁苯橡胶;乳液聚合;生产工艺

Abstract The design for the 65,000 tons annual production capacity ofpolystyrene-butadiene rubber emulsion polymerization plant process design section, in the literature research and field research on the basis of a styrene-butadiene rubber production methods and technology demonstration to determine a butadiene, styrene for the monomer, the redox initiator system, a disproportionation rosin acid soap as emulsifier, in conjunction with other additives for low-temperature emulsion copolymerization of the production process. In the grasp of the basic properties of various materials, polymerization mechanism, polymerization methods, the development process and the status quo at home and abroad based on the section of polymeric material balance, heat balance, calculation of equipment selection, and styrene-butadiene rubber plant techno-economic analysis carried out. On this basis SBR process to map out plans, equipment layout, piping layout, the preparation of the design specification and calculation of the book. Key Words：Emulsion; styrene-butadiene rubber ;production technology

2016届机械工程学院毕业设计(理工类)格式规范

（201 届）本科毕业设计（论文）资料（机械工程学院理工类）题目名称：学院（部）：专业：学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称助教职称的填写在第二行；如只有一位指导教师理工类专业格式参考规范，打印时请题目名称如果只有一行文字则去掉第二行，如有三

职称最终评定成绩：湖南工业大学教务处 201 届本科毕业设计（论文）资料第一部分本科毕业设计（论文）（201 届）本科毕业设计（论文）题目名称：学院（部）：专业：学生姓名：班级：学号指导教师姓名：职称职称理工类专业格式参考规范，打印时请去掉此框！！助教职称的填写在第二行；如只有一位指导教师则去掉第二行，如有三位教师，则再添加一行。

(注： )

湖南工业大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《……》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明应承担的责任。作者签名：日期：年月日

摘要（空一行） ××××××××××××××××（小四号宋体，行距20磅，首行缩进2字符）×××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××。（要求400字左右）（1）用精炼、概括的语言来表达，每项内容不宜展开论证或说明，要客观陈述，不宜加主观评价；（2）结果和结论性字句是摘要的重点，在文字论述上要多些，以加深读者的印象；（3）要独立成文，选词用语要避免与全文尤其是前言和结论部分雷同；（4）摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。避免将摘要写成目录式的内容介绍（空1行）关键词：×××，×××，×××（小四号宋体，单倍行距，最后一个关键词后面无标点符号）（小四号黑体）关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)。关键词一般列3~5个，按词条的外延层次排列（外延大的在前面）。（三号黑体居中，段前0.5行，段后0.5行，单倍行距）

年产10万吨丁苯橡胶聚合工段工艺的设计说明

河南城建学院毕业设计年产10万吨丁苯橡胶装置聚合工段工艺设计Annual production capacity of 75,000 tons polymerization styrene-butadiene rubber plant process design section

机械设计毕业论文完整版

机械设计毕业论文 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

山东科技大学目录摘要 (3) 第1章绪论 (4) 第2章影响工件表面质量的因素 .................... 4 加工过程对表面质量的影响 .................... 4 工艺系统的震动对工件表面质量的影响 . (4) 刀具几何参数、材料和刃磨质量对表面质量的影响 ········· 4 切削液对表面质量的影响 ···················· 5 工件材料对表面质量的影响 ··················· 5 切削条件对表面质量的影响 ··················· 5 切削速度对表面质量的影响 ··················· 5 磨削加工对表面质量的影响 ··················· 5 影响工件表面物理机械性能的因素 ················ 6 使用过程中影响表面质量的因素 ················ 8 耐磨性对表面质量的影响 ···················· 8 疲劳强度对表面质量的影响 ··················· 9 耐蚀性对表面质量的影响 9 第3章控制表面质量的途径 9 降低表面粗糙度的加工方法 9 超精密切削和低粗糙度磨削加工 ························ 9 毕业设计题目：影响机械加工表面质量的因素及采取的措施论文作者：指导教师：专业：机械设计与自动化函授地址：答辩日期：

机械与材料工程学院关于毕业设计写作要求

机械与材料工程学院关于毕业设计文献综述的写作要求为了进一步强化学生搜集文献资料的能力，熟悉专业文献资料查找和资料积累方法，提高对文献资料的归纳、分析、综合运用能力，提高独立工作能力和科研能力，并为科研活动奠定扎实的基础。根据学校要求，毕业设计必须查阅一定的文献资料实施文献综述写作制度。为了进一步规范文献综述的写作，现将文献综述写作要求明确如下：一、撰写文献综述的基本要求文献综述是针对某一研究领域或专题搜集大量文献资料的基础上，就国内外在该领域或专题的主要研究成果、最新进展、研究动态、前沿问题等进行综合分析而写成的、能比较全面的反映相关领域或专题历史背景、前人工作、争论焦点、研究现状和发展前景等内容的综述性文章综”是要求对文献资料进行综合分析、归纳整理，使材料更精练明确、更有逻辑层次；“述”就是要求对综合整理后的文献进行比较专门的、全面的、深入的、系统的评述。二、撰写文献综述的基本注意事项 1.文献综述是一篇相对独立的综述性学术报告，包括题目、前言、正文、总结等儿个部分。题H：—般应直接采用《文献综述》作为标题，经指导教师批准也可以所研究题目或主要论题加“文献综述”的方式作为标题。前言：点明毕业论文（设计）的论题、学术意义以及其与所阅读文献的关系, 简要说明文献收集的11的、重点、时空范围、文献种类、核心刊物等方面的内容。正文：无固定格式，文献综述在逻辑上要合理，可以按文献与毕业论文（设计）主题的关系山远而近进行综述，也可以按年代顺序综述，也可按不同的问题进行综述，还可按不同的观点进行比较综述。总之要根据毕业论文（设计）的具体情况撰写，对毕业论文（设计）所采用的全部参考文献分类、归纳、分析、比较、评述，应特别注意对主流、权威文献学术成果的引用和评述，注意发现已有成果的不足。结论：对全文的评述做出简明扼要的总结，重点说明对毕业论文（设讣）具有启示、借鉴或作为毕业论文（设讣）重要论述依据的相关文献已有成果的学术意义、应用价值和不足，提岀自己的研究目标。 2.要圉绕毕业论文主题对文献的各种观点作比较分析，不要教科书式地将与研究课题有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍。 3.评述（特别是批评前人不足）时，要引用原作者的原文（防止对原作者论点的误解），不要贬低别人抬高自己，不能从二手材料来判定原作者的“错误J 4.文献综述结果要说清前人工作的不足，衬托出作进一步研究的必要性和理论价值= 5.釆用了文献中的观点和内容应注明来源，模型、图表、数据应注明出处, 不要含糊不清。 6.文献综述最后要有简要总结，并能准确地反映主题内容，表明前人为该领域研究打下的工作基础。 7.所有提到的参考文献都应和所毕业论文（设计）研究问题直接相关。 8.文献综述所用的文献，与毕业设计（论文）的论题直接相关，与毕业论文（设计）的参考文献数量完全一致；重要论点、论据不得以教材、非学术性文献、未发表文献作为参考文献，应主要选自学术期刊或学术会议的文章，其次是教科书或其他书籍。至于大众