低温乳液丁苯橡胶聚合装置设计说明书
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第五章 结论 ………………………………………………………………………39
致谢 …………………………………………………………………………………41 参考文献 ……………………………………………………………………………42
附录： 附录 A：表 A.1 丁二烯与苯乙烯物性 表 A.2 以内径为公称直径的椭圆封头尺寸 表 A.3 筒体的容积、面积及质量 表 A.4 搅拌容器的设计压力 图 B.1 功率数 KN 与雷诺数 Re 的关系
目录
第一章 绪论 …………………………………………………………………………1
第二章 丁苯橡胶 ……………………………………………………………………3 1.概述 ……………………………………………………………………………3 1.1 丁苯橡胶发展 …………………………………………………………3 1.2 聚合方法 ………………………………………………………………5 1.3 丁苯橡胶用途 …………………………………………………………6 2.乳液丁苯橡胶 …………………………………………………………………6 2.1 聚合反应机理 …………………………………………………………6 2.2 乳液聚合影响因素 ……………………………………………………7 2.3 乳液丁苯橡胶生产工艺 ………………………………………………8 2.4 三废处理和安全防护 ………………………………………………13
关键词：丁苯橡胶，乳液聚合，生产工艺，聚合设备
-3-
The Technologic Design of The Production Techincs of E-SBR
Hong Sun ( Dept.Chem.Eng. ,Beijing Institute of Petro-Chemical ThchΒιβλιοθήκη Baiduology, 102617 )
第三章 工艺设计 …………………………………………………………………15 1.工艺流程 ……………………………………………………………………15 1.1 提高聚合温度 ………………………………………………………15 1.2 提高单体转化率 ……………………………………………………17 1.3 单体回收系统 ………………………………………………………18 2.工艺配方 ……………………………………………………………………20 2.1 调整引发体系 ………………………………………………………21 2.2 调整乳化体系 ………………………………………………………22 2.3 配方其他组分 ………………………………………………………22 2.4 设计配方 ……………………………………………………………23
附录 B：图 B.1 低温乳液丁苯橡胶生产工艺流程图 图 B.2 低温乳液丁苯橡胶聚合釜设备图
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低温乳液丁苯橡胶聚合装置设计
摘要 丁苯橡胶是一种广泛使用的橡胶产品，其主要分为乳液丁苯橡胶、溶液丁苯橡胶 和热塑性丁苯橡胶。目前乳液丁苯橡胶的生产主要以冷法工艺为主。本设计即是以日 本 Zeon 公司的低温乳液丁苯橡胶生产工艺为基础进行的改进设计，其主要目的是提 高装置生产效益，降低能耗。本文就聚合工段提高聚合温度、提高单体转化率对橡胶 性能和装置生产效益的影响进行了分析，认为聚合温度提高到 8oC 和单体转化率提高 到 71％是可行的。文中对聚合工段进行了物料衡算、热量衡算和聚合设备的工艺计 算，并且对单体回收系统、后处理系统以及废水处理提出了改进措施。
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3.4 引发体系进料量 ……………………………………………………25 3.5 调节剂进料量 ………………………………………………………26 3.6 除氧剂、终止剂、防老剂进料量 …………………………………26 4.聚合设备 ……………………………………………………………………27 4.1 聚合釜设计 …………………………………………………………28 4.2 搅拌器设计 …………………………………………………………29 5.热量衡算 ……………………………………………………………………32 5.1 比热数据 ……………………………………………………………33 5.2 I 釜热量衡算 ………………………………………………………35 5.3 II 釜热量衡算 ………………………………………………………36 5.4 传热面积核算 ………………………………………………………37
ABSTRACT The Styrene-Co-Butadiene Rubber is one kind of the widely used rubber products, which is mainly divided into sucking E-SBR, S-SBR and SBS. At present the sucking E-SBR manufacture technology of low temperature serves as the chief method to produce it. My design is an improved one, which based on the sucking E-SBR manufacture technology of low temperature of the Japanese Zeon Corporation, which aimed at increasing the unit manufacture beneficial result and decreasing energy consumption. This article analyzes how the increase of polymeric temperature and the monomer inversion rate in the polymeric process will influence the rubber performance and the unit manufacture beneficial result . The conclusion is that it is feasible to increase the polymeric temperature and the monomer inversion rate to 8oC and 71% respectively. The article also makes the technological calculation of the amount of materials, heat and polymeric apparatus during the polymeric process as well as measures of improvement for system the monomer recycle system, the aftertreatment system and disposal of liquid waste.
第四章 工艺计算 …………………………………………………………………24 1.设计任务 ……………………………………………………………………24 2.设计条件 ……………………………………………………………………24 3.物料衡算 ……………………………………………………………………24 3.1 单体进料量 …………………………………………………………25 3.2 软水进料量 …………………………………………………………25 3.3 乳化剂进料量 ………………………………………………………25
致谢 …………………………………………………………………………………41 参考文献 ……………………………………………………………………………42
附录： 附录 A：表 A.1 丁二烯与苯乙烯物性 表 A.2 以内径为公称直径的椭圆封头尺寸 表 A.3 筒体的容积、面积及质量 表 A.4 搅拌容器的设计压力 图 B.1 功率数 KN 与雷诺数 Re 的关系
目录
第一章 绪论 …………………………………………………………………………1
第二章 丁苯橡胶 ……………………………………………………………………3 1.概述 ……………………………………………………………………………3 1.1 丁苯橡胶发展 …………………………………………………………3 1.2 聚合方法 ………………………………………………………………5 1.3 丁苯橡胶用途 …………………………………………………………6 2.乳液丁苯橡胶 …………………………………………………………………6 2.1 聚合反应机理 …………………………………………………………6 2.2 乳液聚合影响因素 ……………………………………………………7 2.3 乳液丁苯橡胶生产工艺 ………………………………………………8 2.4 三废处理和安全防护 ………………………………………………13
关键词：丁苯橡胶，乳液聚合，生产工艺，聚合设备
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The Technologic Design of The Production Techincs of E-SBR
Hong Sun ( Dept.Chem.Eng. ,Beijing Institute of Petro-Chemical ThchΒιβλιοθήκη Baiduology, 102617 )
第三章 工艺设计 …………………………………………………………………15 1.工艺流程 ……………………………………………………………………15 1.1 提高聚合温度 ………………………………………………………15 1.2 提高单体转化率 ……………………………………………………17 1.3 单体回收系统 ………………………………………………………18 2.工艺配方 ……………………………………………………………………20 2.1 调整引发体系 ………………………………………………………21 2.2 调整乳化体系 ………………………………………………………22 2.3 配方其他组分 ………………………………………………………22 2.4 设计配方 ……………………………………………………………23
附录 B：图 B.1 低温乳液丁苯橡胶生产工艺流程图 图 B.2 低温乳液丁苯橡胶聚合釜设备图
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低温乳液丁苯橡胶聚合装置设计
摘要 丁苯橡胶是一种广泛使用的橡胶产品，其主要分为乳液丁苯橡胶、溶液丁苯橡胶 和热塑性丁苯橡胶。目前乳液丁苯橡胶的生产主要以冷法工艺为主。本设计即是以日 本 Zeon 公司的低温乳液丁苯橡胶生产工艺为基础进行的改进设计，其主要目的是提 高装置生产效益，降低能耗。本文就聚合工段提高聚合温度、提高单体转化率对橡胶 性能和装置生产效益的影响进行了分析，认为聚合温度提高到 8oC 和单体转化率提高 到 71％是可行的。文中对聚合工段进行了物料衡算、热量衡算和聚合设备的工艺计 算，并且对单体回收系统、后处理系统以及废水处理提出了改进措施。
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3.4 引发体系进料量 ……………………………………………………25 3.5 调节剂进料量 ………………………………………………………26 3.6 除氧剂、终止剂、防老剂进料量 …………………………………26 4.聚合设备 ……………………………………………………………………27 4.1 聚合釜设计 …………………………………………………………28 4.2 搅拌器设计 …………………………………………………………29 5.热量衡算 ……………………………………………………………………32 5.1 比热数据 ……………………………………………………………33 5.2 I 釜热量衡算 ………………………………………………………35 5.3 II 釜热量衡算 ………………………………………………………36 5.4 传热面积核算 ………………………………………………………37
ABSTRACT The Styrene-Co-Butadiene Rubber is one kind of the widely used rubber products, which is mainly divided into sucking E-SBR, S-SBR and SBS. At present the sucking E-SBR manufacture technology of low temperature serves as the chief method to produce it. My design is an improved one, which based on the sucking E-SBR manufacture technology of low temperature of the Japanese Zeon Corporation, which aimed at increasing the unit manufacture beneficial result and decreasing energy consumption. This article analyzes how the increase of polymeric temperature and the monomer inversion rate in the polymeric process will influence the rubber performance and the unit manufacture beneficial result . The conclusion is that it is feasible to increase the polymeric temperature and the monomer inversion rate to 8oC and 71% respectively. The article also makes the technological calculation of the amount of materials, heat and polymeric apparatus during the polymeric process as well as measures of improvement for system the monomer recycle system, the aftertreatment system and disposal of liquid waste.
第四章 工艺计算 …………………………………………………………………24 1.设计任务 ……………………………………………………………………24 2.设计条件 ……………………………………………………………………24 3.物料衡算 ……………………………………………………………………24 3.1 单体进料量 …………………………………………………………25 3.2 软水进料量 …………………………………………………………25 3.3 乳化剂进料量 ………………………………………………………25