年产500吨聚丙烯酰胺聚合工艺设计(6)

2019-04-04 22:53

安徽建筑工业学院本科生课程设计

10-3Pa.S;密度:998.08 kg/cm3;蒸汽压0.0198MPa。

(2) 确定流量与扬程:流量考虑1.2的安全系数 V=2.52×1.2=3.024 m3/h

以泵中心线为基准,在配料罐液面与聚合釜液面的伯努利方程为

2p?p1u12?u2 H=Z2-Z1++2+?Hf

?g2g式中?Hf=?Hf入??Hf出

lur2① ?Hf入=(?+??)

d2g U入=(4×2.52)(3600×0.0802×3.14)=1.33m/s

Re=(0.080×1.33×998.09)/(1.5×10-3)=70800>4000,为湍流。 查《化工原理》上册第45页表1-1,取ε=0.25mm,则ε/d=0.25/80=0.003;再查第46页图1-3得λ=0.028。查第53页表5-3得:三通ζ=1.3;闸阀全开ζ=0.17;止回阀全开ζ=2,ζ

=0.5;90O弯头:ζ=0.75×5=3.75。

101.332?Hf入=(0.028×0.080+1.4+0.17+2+3.75)×2?9.81=0.966m

lur2② ?Hf=(?+??) 出d2g因d出=d入,故u出=u入=1.33m/s,Re=70800>4000为湍流。查《化工原理》上册第45页表1-1,取ε=0.25mm,则ε/d=0.25/80=0.003;再查第46页图1-3得λ=0.028。查第53页表5-3得:三通ζ=1.3×2=2.6;闸阀1/2开ζ=4.5×5=22.5;止回阀全开ζ=2,;90O弯头:ζ=0.75×10=7.5,ζ

=1.0。得

201.332 ?Hf出=(0.028×+2.6+22.5+2+7.5+1)×=3.751m

0.0802?9.81(0.44?0.36)?10 H=(10.0-4.5)++3.751+0.966≈20m

998.08?9.816若考虑1.1得安全系数,则扬程为22m液柱。

(3) 选泵:根据所输送物料的流量、扬程及性质,确定选择Y型油泵。具体型号《化工工艺设计手册》上册,第789页表7-11,确定为ZHW65-125,其有关性能如下:

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Q=2.6m3/h H=22m

电机功率:5.5kW

(4)其他泵的选择过程与配料泵基本相同,其型号与性能见设备一览表。 4.2.4 其他设备选择

其他设备的选择结果见设备表。

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第五章 厂房布置说明

车间为单层轻钢结构厂房,长66m,宽36m,檐口高13m。设备布置简述如下: 配电室设再车间西南侧,配电室东面依次设置值班室、操作室及男女更衣室;热水罐及热水泵布置在室外;依工艺流程,车间?0.000平面由西至东,依次布置配料罐、配料泵,研磨机、造粒机,送料风机(一次风机、二次风机),振动流化床干燥系统,包装系统等设备;聚合釜布置时考虑釜底出料口与预研磨机进料口垂直,聚合釜底部钢平台高度为5.4m,主要考虑出料阀门的安装及检修和氮气进口、热水进口阀门的操作,聚合釜上部钢平台的设置高度为10.000m,主要考虑聚合釜的高度及釜底出料口与预研磨机进料口之间的距离,该距离约1.4m。熟化器出料口与研磨机进料口垂直。大分子熟化器设上、底部二层钢平台,上部钢平台设置高度为8.5m,主要考虑大分子熟化器设上部接管阀门操作,侧面夹套热水出口阀门操作、压力表、安全阀的安装。底部钢平台设置高度为5.7m,主要考虑出料口与预研磨机进料口之间的距离,该距离约1.4m,并考虑底部夹套热水进口阀门操作。

本设计消防水系统按同一时间发生火灾计,室内消防水用量10L/S,室外消防水用量35L/S,合计消防水用量45L/S,火灾持续3个小时。采用厂外供給,地下铺设管道形式引进消防水。

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年产500吨聚丙烯酰胺聚合工艺设计

总 结

通过大量的文献查阅和工艺设计工作,得出以下设计结论:

1、根据自由基聚合反应机理,采用水溶液聚合及氧化还原引发体系制备了溶解性较好的超高分子量水解聚丙烯酰胺。

2、系统地考虑了引发温度、引发剂浓度、单体浓度等因素对水解聚丙烯酰胺分子量的影响,选择与之相配套的水解设备系统。

3、在设计工作中,工艺流程和设备型号经过多次选择和修改论证,完成了包括配料、聚合、研磨、水解、干燥、包装的工艺流程图的设计。同时对厂房的EL?0.000, EL?5.400, EL?5.700, EL?5.800, EL?10.000进行了平面布置。

4、提出了合理的造粒工艺与设备,大大提高了设备的可靠性与胶块的造粒效果,设计出了年产5000吨,分子量在2500万以上,产品的各项性能指标等同或优于同类产品。

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致 谢

有幸在材化学院学习,四年来,,在院领导的关怀和老师们的辛勤指导下,我完成了本科学业的学习及此次课程设计工作。通过课程设计,我感到自己的理论水平和实践应用能力有了较大的提高,为此,我衷心感谢为我完成设计而付出辛勤劳动的老师以及给予我帮助的同学们。

课程设计的三个多月时间里,章祥林作为第一导师多次带领我们到设计院进行实地学习,任琳老师在设计过程中对我们进行了辅导工作,为此他们付出了心血和辛勤劳动,在此我再次表示诚挚的谢意!

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年产500吨聚丙烯酰胺聚合工艺设计

参 考 文 献

[1]、杨基和、蒋培化主编,〈〈化工工程设计概论〉〉,中国石化出版社,2005年8月第一版

[2]、赵德仁,张慰盛主编,〈〈高聚物合成工艺学〉〉,化学工业出版社,1997年6月第二版

[3]、陈昀主编,〈〈高聚物合成工艺设计〉〉,化学工业出版社,2004年8月第一版 [4]、严瑞宝主编,〈〈水溶性聚合物〉〉,北京化学工业出版社,1998年

[5]、谭天恩、窦梅、周明华等,〈〈化工原理〉〉上、下册,化学工业出版社,2006年8月

[6]、化学工业部设备设计技术中心,〈〈化工设备标准手册〉〉,化学工业出版社,1990年

[7]、赵军主编,〈〈化工设备机械基础〉〉,化学工业出版社,2004年 [8]、张福远,〈〈化工机械基础〉〉,中国石化出版社,1999年

[9]、中国石化集团上海工程有限公司编,〈〈化工工艺设计手册〉〉,化学工业出版社,2003年

[10]、侯文顺主编,〈〈化工设计概论〉〉,化学工业出版社,2005年5月第5版 [11]、方道斌 郭睿威 哈润华等编著,〈〈丙烯酰胺聚合物〉〉,化学工业出版社,2006年4月第一版

[12]、马沛生主编,〈〈有机化合物实验物性数据手册〉〉,化学工业出版社,2006年8月第一版

[13]、王延吉主编,〈〈有机化工原料〉〉,化学工业出版社,2004年1月第4版 [14]、刘道德等编著,〈〈化工设备的选择与设计〉〉,中南大学出版社,2002年 [15]、邝生鲁主编,〈〈化学工程师技术全书〉〉,化学工业出版社,2001年

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