产吨生产工艺设计方案 .docx

精品名师归纳总结武汉理工高校本科生毕业设计年产 5000 吨白乳胶生产工艺设计学院<系）： 专业班级 ： 同学姓名 ： 指导老师 ：学位论文原创性说明本人正式申明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行讨论所得到的讨论结果。除了文中特殊加以标注引用的内容外，本论文不包括其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律成效后果由本人承担。作者签名：年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全明白学校有关保证、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文治理部门或机构送交论文的复印件和电子版，答应论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评比机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采纳影印、缩印或扫描等复制手段储存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。<请在以上相应方框内打“ ”）作者签名：年月日导师签名：年月日武汉理工高校本科生毕业设计任务书同学姓名 ：专业班级： 指导老师 ：工作单位：设计题目 :年产 5000 吨白乳胶生产工艺设计设计主要内容：1. 年产 5000 吨白乳胶生产工艺的确定2. 完成主要设备的设计及其它配套设备的选型3. 完成车间平面的布置要求完成的主要任务 :1. 不少于 15 篇的相关文献资料，其中英文文献不少于3 篇，完成开题报告2. 完成设计图纸四张 < 工艺流程图 ，设备平面布置图 ，主要设备装配图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结，车间立面图 ）3. 计说明说一份，字数不少于一万字4. 完成不少于五千字的用英文文献翻译必读参考资料： 化工原理，化工制图，化工设计，化工外表及自动化，化工机械设备，化学工艺手册指导老师签名系主任签名院长签名 章>武汉理工高校本科生毕业设计开题报告同学姓名专业班级选题题目： 年产 5000 吨白乳胶生产工艺设计1、选题的目的及意义 <含国内外的讨论现状分析）聚醋酸乙烯乳液即白乳胶 , 为单一组份的化合物。聚醋酸乙烯乳液为白色的粘稠液体 , 其粘接强度高、柔韧性好 , 用它制成的水性乳胶漆颜色明艳, 耐酸碱和耐水洗涤 , 不易泛黄。聚醋酸乙烯乳液是以水为分散介质, 不使用易污染的溶剂, 具有生产便利、价格低、粘合强度高、无毒无腐蚀性、无火灾危急和耐候性好等特点 , 可制成高浓度的产品。它是广泛用于木材、织物、包装、建筑等行业的粘合剂 , 是市场上粘合剂用量最大的品种 , 在家具拼板中的用量日益增加。美国的聚醋酸乙烯的消费占醋酸乙烯用量的第一位。聚醋酸乙烯的最大用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结户是粘合剂 , 其次是乳胶漆。美国用乙烯类单体为原料制造水性乳胶漆的产量已占涂料总产量的近半左右。西欧的聚醋酸乙烯主要用于涂料和建筑, 其次用于粘合剂和纤维。西欧涂料工业中所消费的聚醋酸乙烯约占总消费量的37%。日本将聚醋酸乙烯主要用于粘合剂。国内的聚醋酸乙烯的用途分别为: 粘合剂占 55%,印刷占 10%,卷烟占 10%,涂料与建筑占 20%,织物加工占 1%,其他 4%。国外的用途分别为 : 粘合剂占 37%,涂料和建筑占 35%,纸张和织物加工占10%以上。相比之下 , 国内的聚醋酸乙烯的应用尚有相当的差距, 在织物加工与纸张加工方面尚有较大的市场潜力。聚醋酸乙烯乳液在建筑上可与其他的材料协作使用。在水泥砂浆中加入10% 20%可提高抗压强度及拉伸强度。与填料等协作可用于的面、墙面施工等。聚醋酸乙烯乳液广泛用于纤维、无纺布、植绒、纸张等的粘接。仍可用于制造纸管、耐水瓦机纸板、铝箔等。在粘合性、耐水性、贮存性等方面优于其他粘合剂。在我国 , 应拓展聚醋酸乙烯在涂料、建筑、造纸和织物加工等方面的应用。美国的聚醋酸乙烯年需求增长率为 3%,在纸业中的年用量已达到 13 万吨。美国聚醋酸乙烯的年用量为 64 万吨。西欧聚醋酸乙烯的年用量为 68 万吨。国内的年用量为 24 万吨。年需求增长率为 10%。由于白乳胶的应用很广泛，而且在世界范畴内的需求量快速增大，进展前景可观，所以白乳胶的生产工艺流程很重要。我国是在二十世纪五十岁月才开头讨论白乳胶，在二十世纪七十岁月才开头实现其工业化的生产。现在国内对于白乳胶的应用主要仍是在胶黏剂方向，而水性漆方向是国内的进展趋势，所以针对不同特性的改性白乳胶需要寻求更好的生产工艺。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2、设计的主要内容和方案查阅资料得到配方如下：配方<质量比）：醋酸乙烯 50%，聚乙烯醇 4%，邻苯二甲酸二丁酯5%，蒸馏水 40%，过硫酸钾 1%，碳酸氢钠适量。设计操作：<1） 将聚乙烯醇和蒸馏水加入反应锅中，慢慢加热升温至80 摄氏度， 充分搅拌匀称，经过 4 6 个小时充分溶解。<2） 降温到 60 65 摄氏度，实行保温，一边按配方量的15%醋酸乙烯，一边按配方量的 40%加入过硫酸钾。<3） 反应时会放出热量温度回上升，在温度达到80 摄氏度左右时，依据配方用量分别加入醋酸乙烯，每次10%，在 6 8 个小时内添加完毕。<4） 在逐步滴加醋酸乙烯的过程中，每小时加入过硫酸钾的4% 6%， 等醋酸乙烯添加完后将余下的过硫酸钾全部倒入反应器内，此时温度上发生到90 摄氏度到 95 摄氏度。<5） 保温 30 分钟，冷却到 50 摄氏度，加入邻苯二甲酸二丁酯，搅拌匀称，用碳酸氢钠调剂，然后冷却，成品包装。生产中需要留意的对反应有影响的条件：<1） 引发剂的影响醋酸乙烯乳液聚合常用的引发剂为过硫酸盐。引发剂采纳分次添加的方式，聚合开头后连续滴加，可以掌握引发剂不过量，以免引起爆聚，造成乳液稳固性下降。一般来说，适当削减引发剂用量可提高聚合度，制得粘接性较强的乳液。<2） 乳化剂的影响乳化剂的品种对乳液粒径、相对分子质量、反应速率和乳液稳固性都有较大影响。可使聚合物乳液有更大的稳固性，乳液的固含量随乳化剂用量的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结增加而增加，粘度也随之增大，粘接力也相应增强。<3） 聚乙烯醇的影响在醋酸乙烯乳液聚合的过程中，聚乙烯醇既起到了乳化剂的作用，同时又起到了爱护胶体的作用。不加聚乙烯醇而直接进行乳液聚合所得到的白乳胶在静置几分钟后会马上凝聚，变成胶冻状，无法使用。如加入聚乙烯醇的量过大，就会导致所得乳液粘度太高，流淌性太差，也无法使用。<4） 反应温度的影响反应温度影响聚合反应速率和乳液的平均相对分子质量。反应温度上升会使乳胶粒数目增大，平均直径减小。反应温度上升，使乳胶之间发生重 合，聚结速率增大，乳胶粒表面上的水化层变薄，都会导致乳液稳固性下降， 假如反应温度高于或等于乳化剂的浊点时，乳化剂就失去了作用，从而引起破乳。3、进度支配第三周：查阅白乳胶相关的文献资料，明确白乳胶的相关学问第四周：确定白乳胶生产工流程设计的内容，确定白乳胶的生产工艺的方案，完成开题报告。第五周：确定了生产白乳胶的原料及配方。第六周：初步依据所选定的工艺历程选定反应器为夹套型的反应釜。再依据配方运算出密度，将质量产量转换成体积产量。依据反应釜运算原理初步运算反应釜的规格。第七周：确定反应釜的规格后，进行壁厚等的细节运算。第八周：进一步验算，确定釜的规格。第九周：确定釜的规格后，完成其它设备的初步选型。第十周：经过反复验算确定各种设备的型号。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第十一周：开头使用绘图软件绘制设备装配图。第十二周：绘制主要设备的装配图。第十三周：最终完善主要设备的装配图。第十四周：绘制生产工艺流程图。第十五周： 绘制车间立面图。第十六周：完成设计，答辩。4、指导老师看法指导老师签名：年月 日5、开题答辩小组看法答辩小组组长签名：答辩小组成员签名：1234年月日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目录摘要 1 Abstract31. 绪论 42. 物料衡算 62.1 物料衡算的任务 62.2 衡算的依据 62.3 收集的数据 62.4 衡算基准 62.5 聚合釜投料量62.6 每釜年生产才能及釜的个数72.7 物料流程图 73. 聚合釜的设计 93.1 设计任务 93.2 设计依据 93.3 聚合釜几何尺寸的确定93.4 夹套几何尺寸的确定103.5 聚合釜壁厚的运算103.6 夹套厚度的运算 113.7 水压试验应力校核123.7.1 筒体水压试验应力校核123.7.2 夹套水压试验应力校核123.8 聚合釜有关数据 134. 聚合釜搅拌器的设计134.1 设计任务 134.2 设计依据 134.3 搅拌器选型 144.4 搅拌器转速 144.5 搅拌器轴功率145. 热量衡算 155.1 衡算任务 155.2 收集的数据 155.3 操作时间平稳表 155.4 升温阶段的热量衡算165.5 聚合阶段的热量衡算165.6 冷却阶段的热量衡算165.7 蒸汽和冷却水用量的运算166. 附体附件选型 176.1 支座 176.2 接管的选型 17可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.3 配套设备选型 187. 设计小结 188. 设计参考图 20参考文献 22致谢 23摘要本文依据多份文献和多次试验确定了生产白乳胶的配方以及生产的基本步骤。本次设计以大量的文献和试验为基础设计出了详细的生产工艺流程，挑选了主要反应器的类型，并且依据年产量运算了反应器的尺寸，依据设计的详细流程运算并且挑选了其他的配套的设备。对生产的设备进行了车间内的平面布置和立面布置。而且完成了主要设备装配图，工艺流程图，车间平面布置图， 设备立面图。本次设计的特色在于反应原料的预处理，和对出产物的乳化机中和。通过预处理的时间与反应时间的周期性来节省总的生产时间，在尽量节省设备使用的情形下节省下大量的时间。关键词：白乳胶。反应釜。筒体。夹套。封头。直径。高度。高径比。壁厚。 内压。外压。搅拌。功率。电机。支座。接管可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AbstractBased on a number of documents and numerous tests to determine the basic steps of the production of white latex formulations and production. The design is based on the literature and experimental design of the production process, select the type of reactor, and calculated the size of the reactor according to the annual output, according to the specific process of the design and selected other supporting equipment. Workshop layout and elevation layout of production equipment. And completed a major equipment assembly drawings, process flow diagrams, workshop floor plan, equipment elevations.The characteristics of this design is that the pretreatment of the reactants, and the product of the emulsification machine. The cyclicalnature of the pretreatment time and reaction time to save the total production time, save under a lot of time try to save the equipment.Key words: white latex, reaction kettle, tube, jacket, head diameter, height, height to diameter ratio, wall thickness, internal pressure, external pressure, mixing, power, motors, bearings, pipe.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 绪论聚醋酸乙烯乳液即白乳胶 , 为单一组份的化合物。聚醋酸乙烯乳液为白色的粘稠液体 , 其粘接强度高、柔韧性好 , 用它制成的水性乳胶漆颜色明艳 , 耐酸碱和耐水洗涤 , 不易泛黄。聚醋酸乙烯乳液是以水为分散介质, 不使用易污染的溶剂 , 具有生产便利、价格低、粘合强度高、无毒无腐蚀性、无火灾危急和耐候性好等特点, 可制成高浓度的产品。它是广泛用于木材、织物、包装、建筑等行业的粘合剂 , 是市场上粘合剂用量最大的品种, 在家具拼板中的用量日益增加。由于白乳胶的应用很广泛，而且在世界范畴内的需求量快速增大，进展前景可观， 所以白乳胶的生产工艺流程很重要。我国是在二十世纪五十岁月才开头讨论白 乳胶，在二十世纪七十岁月才开头实现其工业化的生产。现在国内对于白乳胶 的应用主要仍是在胶黏剂方向，而水性漆方向是国内的进展趋势，所以针对不 同特性的改性白乳胶需要寻求更好的生产工艺。美国的聚醋酸乙烯的消费占醋酸乙烯用量的第一位。聚醋酸乙烯的最大用户是粘合剂, 其次是乳胶漆。美国用乙烯类单体为原料制造水性乳胶漆的产量已占涂料总产量的近半左右。西欧的聚醋酸乙烯主要用于涂料和建筑 , 其次用于粘合剂和纤维。西欧涂料工业中所消费的聚醋酸乙烯约占总消费量的37%。日本将聚醋酸乙烯主要用于粘合剂。国 内的聚醋酸乙烯的用途分别为 : 粘合剂占 55%,印刷占 10%,卷烟占 10%,涂料与建筑占 20%,织物加工占 1%,其他 4%。国外的用途分别为 : 粘合剂占 37%,涂料和建筑占 35%,纸张和织物加工占 10%以上。相比之下 , 国内的聚醋酸乙烯的应用尚有相当的差距 , 在织物加工与纸张加工方面尚有较大的市场潜力。聚醋酸乙烯乳液在建筑上可与其他的材料协作使用。在水泥砂浆中加入10% 20%可提高抗压强度及拉伸强度。与填料等协作可用于的面、墙面施工等。聚醋酸乙烯乳液广泛用于纤维、无纺布、植绒、纸张等的粘接。仍可用于 制造纸管、耐水瓦机纸板、铝箔等。在粘合性、耐水性、贮存性等方面优于其 他粘合剂。在我国 , 应拓展聚醋酸乙烯在涂料、建筑、造纸和织物加工等方面的应用。美国的聚醋酸乙烯年需求增长率为3%,在纸业中的年用量已达到13 万吨。美国聚醋酸乙烯的年用量为64 万吨。西欧聚醋酸乙烯的年用量为68 万吨。国内的年用量为 24 万吨。年需求增长率为 10%。由于白乳胶的消耗量庞大，并且进展前景尤为可观所以本次设计挑选了白可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结乳胶生产工艺设计这个题目。通过查阅各种文献，和试验室的试验确定了合适 的白乳胶生产配方，以及生产的工艺流程。相同的配方，不一样的工艺就会生 产出不同等级的产品，特殊是高分子合成，引发剂的加入时间，引发剂的加入 频率，加入的量的多少都打算了高分子聚合的进度，为了防止引起爆聚，要很 留意引发剂的加入。乳液聚合简洁在反应后期破乳，所以聚合反应的乳化剂的 挑选很重要，不仅要求乳化成效好，仍要价格廉价，单一的乳化剂并不能完全 的满意生产需求，所以可以使用多种乳化剂的复配使用。经过试验室的反复实 验确定了使用 SDS和 OP10，SDS是应用很广泛，而且价格比较合适的表面活性剂， OP-10 的乳化成效很好，而且是液体乳化剂，两者依据配方中的比例复配，达到了不错的乳化成效。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 物料衡算2.1 物料衡算的任务通过物料衡算确定聚合釜的个数、体积、每釜投料量及各工序进出物料量。为设备运算、选型和热量衡算供应依据。2.2 衡算的依据1 设计生产规模年产 PVB1000吨2 设计生产时间7200小时/ 年3 生产周期8小时2.3 收集的数据31 白乳胶密度1.08g/cm<25）32 水的密度0.9982g/cm<25）3 参考配方名称表 2-1配方列表 <质量比）质量分数 %>醋酸乙烯50蒸馏水40聚乙烯醇4邻苯二甲酸二丁酯5过硫酸钾1碳酸氢钠适量2.4 衡算基准以一釜物料为衡算对象，以釜中生成的树脂为衡算基准。单位为kg/ 釜。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.5 聚合釜投料量聚合过程中物料体积变化不大，因此以25时的物料体积为依据来运算釜3内物料体积。初步选取 7.5m 聚合釜，聚合釜装料系数取为0.8 。就聚合釜有效3体积为 6m 聚合釜投料量依据参考配方按比例运算。运算过程略。表 2-2 聚合釜投料量表名称醋酸乙烯蒸馏水 聚乙烯醇邻苯二甲酸二丁酯过硫酸钾碳酸氢钠质量 <kg>2800260015026060适量2.6 每釜年生产才能及釜的个数设计生产规模为年产 白乳胶 5000 吨，设计生产时间为每年7500 小时， 生产周期为 24 小时，每釜生产才能为 6000kg。就每釜年生产才能为： 6000×7500÷24=1875000Kg=1875吨取聚合釜备用系数为 1.1就聚合釜个数为：n=1.1×5000÷1875=2.93 因此聚合釜个数可取为 3 个。2.7 工艺流程的简介<1） 将聚乙烯醇和蒸馏水加入反应锅中，慢慢加热升温至80 摄氏度，充分搅拌匀称，经过 46 个小时充分溶解。<2） 降温到 6065 摄氏度，实行保温，一边按配方量的15%醋酸乙烯，一边按配方量的 40%加入过硫酸钾。<3） 反应时会放出热量温度回上升，在温度达到80 摄氏度左右时，依据配方用量分别加入醋酸乙烯，每次10%，在 68 个小时内添加完毕。<4） 在逐步滴加醋酸乙烯的过程中，每小时加入过硫酸钾的4% 6%，等醋酸乙烯添加完后将余下的过硫酸钾全部倒入反应器内，此时温度上发生到90摄氏度到 95 摄氏度。<5） 保温 30 分钟，冷却到 50 摄氏度，加入邻苯二甲酸二丁酯，搅拌匀称，用碳酸氢钠调剂，然后冷却，成品包装。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.8 物料流程简图醋酸乙烯过硫酸钾可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结聚乙烯醇蒸馏水聚乙烯醇的溶解反应釜的聚合反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结乳化反应釜乳化剂 碳 酸 氢可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结白 乳去 包 装胶 储车间槽可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3. 聚合釜的设计3.1 设计任务挑选聚合釜及夹套材料，确定聚合釜和夹套的几何尺寸，并对聚合釜及夹套进行强度运算。3.2 设计依据1 设计压力聚合釜0.5M Pa<外压） 夹套0.5M Pa2 设计温度聚合釜150夹套1503 聚合釜体积7.5m33.3 聚合釜几何尺寸的确定初步选取公称直径为 Dg1600 的筒体，封头选取Dg1600 的标准椭圆封头。查表得封头的尺寸如下：曲边高度 h1 =400mm直边高度 h2=50mm23内表面积 Fh=2.9761m容积 Vh=0.6166m查表得 Dg2000的筒体的有关数据如下：32一 M高容积 V1 =2.017m一 M高内表面积 F1=5.03m就筒体高度运算为：H=<V-V封）/V 1 =<7.5-0.6166 ）÷ 2.017=4.23 m = 3.4m长径比 H/D=3400 ÷1600=2.125。釜的实际体积为：V实际 = HV1+V 封 = 3.4 × 2.017+0.6166 = 7.47m 3釜的实际装料系数为：实际=V物/V 实际=6÷7.47=0.803由此可见，聚合釜的尺寸是合理的。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.4 夹套几何尺寸的确定取公称直径为 Dg1700 的夹套，夹套封头也采纳标准椭圆封头，并取与夹套筒体相同的直径。查表得 Dg1700的标准椭圆封头的有关尺寸如下： 曲边高度 h1 =425mm23直边高度 h2 =50mm 内表面积 Fh=5.57m 容积 Vh=1.58m聚合釜筒体部分物料的高度：H物=<V物-V 封）/V 1 =<6-0.6166 ）÷ 2.017=2.67m液面高度 H 液=H物+h1+h2=2850+50+450=3120mm夹套包围的筒体高度H包=H物+=2.67+0.13=2.80m夹套筒体的高度H夹=H包+50=2800+25=2825mm聚合釜内传热面积 A=H 包 F1+Fh=2.825 ×5.03+2.9761=17.186m 23.5 聚合釜壁厚的运算聚合釜采纳 0Cr18Ni9 与 16MnR不锈钢复合钢板制造。可以 16MnR钢来进行强度运算。初步选取钢板名义厚度 n=16mm，就钢板有效厚度 e = n- C ,其中 C = C 1+C2C1 为钢板负偏差，取 0.8mm,C2 为腐蚀裕度，取 1mm, 就壁厚附加量 C=1.8mm, e=14.2mmD0/ e=<Di +2 n）/ e其中 D0 为聚合釜外径， Di 为聚合釜内径。就D0/ e=<1600+16×2） /14.2=115运算长度 L=H+h2+1/3h 1 ， 其中 H为筒体高度， h2 为封头直边高度， h1 为封头曲边高度。就 L=3400+50+1/3×400=3583mmL/D 0=3583/1632=2.2查外压或轴向受压圆筒几何参数运算图<见设计参考图）， 得到系数 A=0.00056然后查图外压圆筒和球壳厚度运算图 <16MnR钢） <见设计参考图）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得到 B=75MPa就运算许用外压力 PP=B/<D0/ e）=75/115=0.65 M Pa设计外压 P=0.5MPa ，小于 P且比较相近。就所选取的 n=16 mm符合要求。即筒体厚度 n=16mm封头厚度取与筒体相同的厚度 16mm。3.6 夹套厚度的运算t夹套选用 20R钢板制造。夹套运算厚度为：= PcDi/<2 -Pc ）式中 Pc为运算压力，取 0.5MPa，Di 为夹套内径， 1700mm,为焊缝系数，取 0.85< 双面对接焊，局部无损探伤）t 为材料许用应力，查表得 113MPa就=0.5 ×1700/<2 ×0.85 ×113-0.5 ）=4.436mm钢板名义厚度 n=+C+ 其中 C = C 1+C2 C1 为钢板负偏差，取 0.8mm,C2 腐蚀裕度取 2mm就, 壁厚附加量 C等于 2.8mm。那么， n=4.436+2.8+ = 8mm夹套封头厚度取与夹套筒体相同的厚度8mm。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.7 水压试验应力校核3.7.1 筒体水压试验应力校核水压试验压力 PT =1.5P=1.5 × 0.5=0.75MPa水压试验时的薄膜应力为T =PT<Di+e）/2 e考虑到液柱压力，代入运算时 PT 取 0.95MPaT =0.75 ×<1600+14.2）/2 ×14.2=56.8MPa查表得 16MnR的屈服极限 s=345MPa故0.9s = 0.9 × 0.85 × 345=263.93M Pa 56.8MPa =T就筒体厚度满意水压试验时强度要求。3.7.2 夹套水压试验应力校核可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结夹套水压试验压力为TPT =1.25P / 水压试验时的薄膜应力为=1.25 ×0.5 × 113/113=0.625MPa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 T = PT<Di+e）/2 e ，有效厚度 e = n- C = 8 2.8 = 5.2mm故T = 0.625 ×<1700+5.2）/2 ×5.2=102.5MPa查表得 20R 的屈服极限 s=235MPa故0.9s=0.9 ×0.85 ×235=179.78MPa 102.5MPa = T所以夹套厚度满意水压试验时强度要求。水压试验的次序是先做聚合釜水压试验，试验合格后再焊上夹套。然后做夹套水压试验。夹套水压试验压力时，聚合釜内至少要保持0.3MPa 的压力。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3.8 聚合釜有关数据查表直径为 1600mm，厚度为 16mm的筒体一 M高的质量为 636Kg，聚合釜封头质量为 383Kg。直径为 1700mm，厚度为 8mm的筒体一 M高的质量为 676Kg，夹套封头质量为 427Kg。就聚合釜质量 m1=636×3.4+636 ×2=3434.4Kg夹套质量 m2 =676× 2.825+427=2337Kg聚合釜总质量 m = 3434+2337 =5771kg表 3-1聚合釜有关数据表工程直径<mm）高度<mm）厚<mm）度封头直径<mm）材质质量<Kg）釜体16003400161600复合钢板3434夹套170028258170020R23374. 聚合釜搅拌器的设计4.1 设计任务确定搅拌器的型式、几何尺寸、转速、轴功率以及电动机、减速机的选型。4.2 设计依据釜的直径 T1600mm液面高度 H3400mm3白乳胶的密度 <90）0.9653g/cm白乳胶的粘度 <90）0.317Pa3釜的体积7.5m可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.3 搅拌器选型依据搅拌物料的性质，白乳胶的粘度很低，搅拌要求选用平直 /D 叶桨式搅拌器即可，由于料液层比较高，液面高度 3120mm， H液 /D=1.95, 其比值大于 1.4无哦一采纳双层搅拌桨。为了将物料搅拌匀称，故设计安装层两桨叶，相邻两层搅拌叶交叉成 90o安装，两层桨叶的安装位置如下：一层安装在下封头焊缝线高度上，另一层安装在液面下约 1800mm处。 D/T 取值范畴在 0.2 到 0.5 之间，其中 D 搅拌器直径 T 釜的直径。由于生产过程中的中物料的粘度都不高所以 D/T 的取值挑选 0.5 ，可以得到搅拌器直径取 800mm。b/D 的取值范畴在 0.1 到 0.25 之间， b 为搅拌器的宽度，取其比值为 0.1得到 b=80mm。所挑选的搅拌器为双层搅拌桨，且搅拌器直径为800mm，搅拌桨的宽度为 80mm。4.4 搅拌器转速依据设计体会，搅拌器转速 N可取 125r/min, 即 2r/s 。4.5 搅拌器轴功率取 D/T=0.5 ，其中 D 搅拌器直径 T 釜的直径， 就 D=0.5×1600=800mm液体的平均密度 :3平均=1.01g/cm3 55轴功率P=n N D/<1.365 × 10 ）式中： P 轴功率， KW。 n 叶个数。N搅拌器转速， r/min 。 D 叶轮直径， m。33流体密度， g/cm 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就P=2×1.01 ×<125）×<0.8 ）5 /<1.365 × 105）=8.4 KW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电动机的额定功率 P <P+P） 传动装置的机械效率 可取 0.9 ，轴封装置的摩擦缺失功率 P约占搅拌功率的5就 P 8.4 ×1.05 0.9 9.8 KW那么所选电动机型号为Y160M1，11KW，效率 90.8 所选减速机，由转速 125 min 选用 XLD1225 型轴径运算：d=AP/n>1/3>上式中: d 轴径。A是由轴的材料和承载情形确定的系数。P搅拌轴的功率。n轴的转速。选轴的材料为 45 号钢, 因搅拌轴主要承担扭矩 , 可取 A 较小值, 故取 A=110可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就:d=AP/n>1/3>=110 × 9.8 ÷ 125>1/3>=48mm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑到搅拌时介质腐蚀等影响 , 故取搅拌轴的最小直径为 60mm.5. 热量衡算5.1 衡算任务运算各个阶段传热的速率，蒸汽和冷却水的用量，校核传热面积以确定换热设备的工艺尺寸。5.2 收集的数据PVB的比热1.758KJ/<Kg ·k）低碳钢比热0.11KJ/<Kg ·K）PVA的比热1.825KJ/<Kg ·k）不锈钢比热0.12KJ/<Kg ·K）水比热0.999KJ/<Kg ·K）5.3 操作时间平稳表1.进料1小时2. 预混合20- 80 6 小时3.聚合80 6510小时4.冷却80 501 小时5.放料1小时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6.清釜2小时7.包装3小时共计24小时5.4 升温阶段的热量衡算从常温 20升温到 80，升温时间为 6 小时。就 t=80-20=60 聚合釜吸取的热量： Q 1 =C1m1 t=0.12 ×3434×60=24725 kJ夹套吸取的热量：Q2 =C1m2t=0.11 × 2337× 60=15424 kJ由于助剂的量很少，故可忽视不计。下同。水吸取的热量： Q 3=C3m3 t=0.999 ×2640×60=158242 kJ VA吸取的热量： Q4=C4m4 t=1.2 × 150×60=10800 kJ就蒸汽供应的热量：Q= Q1+Q2+ Q3+Q4=209191 kJ蒸汽的供热速率： q 1 =Q/t=209191÷6=34865 kJ/h5.5 聚合阶段的热量衡算由于聚合过程中会自动升温，只是需要在加入引发剂的时候一段很短的时间内需要升温，所以聚合过程中的聚合热完全可以满意温度要求。5.6 冷却阶段的热量衡算80 50 降温，降温时间为 1 小时。聚合釜放出的热量： Q1= C1m1 t =0.12 ×3434×80-50>=12362 KJ夹套放出的热量： Q2 = C2m2t =0.11×2323× 80-50>=7666 KJ 水放出的热量： Q3= C3 m3t =0.999 × 2640×80-50>=79121KJVA放出的热量： Q4 = C4m4t=1.2 ×150×80-50>=5400 KJ就冷却水带走的热量：Q7 = Q1+ Q2+ Q3+ Q4 =104549 KJ冷却水的传热速率： q7=Q/t=104549KJ/h5.7 蒸汽和冷却水用量的运算用 0.5MPa 的蒸汽加热，蒸汽的汽化潜热为2358kJ/kg ，每釜需蒸汽供应热量为 20919