材料合成工艺学课程设计

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1、 材料合成工艺学 课程设计 学 院 生物与化学工程学院 专业班级 AAAAAAAAAAAAAAAAAA 学生姓名 AA AA 学 号 AAAAAAAAAA 指导教师 AAAAAA 日 期 2011 年 7 月 4 日 目 录 一、 绪论 1 二、 工艺流程和方案的说明及论证 1 1.工艺流程 1 2.方案的说明 2 3.工艺流程图 4 三、 物料衡算 4 四、 热量衡算 9 五、 聚合釜及各设备选型 14 六、 生产车间布置 14 七、 对设计的评述及结论 17 八、 参考文献 18 一、一、绪论绪论 化工设计是化工生产装置建设的灵魂， 是将人们的要求变为现实生产的第一步。 先进的 设计思想、

2、科学的设计方法、现代化的设计手段与工具、高水平高质量的设计作品是工程设 计人员坚持的设计方针和追求的设计目标。聚合物合成生产装置设计属于化工设计的范畴， 是针对聚合物合成生产过程的化工设计。 聚合物合成工艺设计就是指将单体原料通过聚合反应制得聚合物产品的生产过程中所 用的方法、技术等，全部用图纸、表格、文字说明等方式概述出来的过程及结果。 二、二、工艺流程和方案的说明及论证工艺流程和方案的说明及论证 1.工艺流程工艺流程 （1）把软水经过软水计量槽（W101）计量后放入聚乙烯醇溶解釜(V101)。 （2）把规定量的聚乙烯醇由入孔投入聚乙烯醇溶解釜(V101)内。 （3）向聚乙烯醇溶解釜(V10

3、1)的夹套中送入水蒸汽，升温至 80 摄氏度，搅拌 4-6 小时，配 制成聚乙烯醇溶液。 （4） 把醋酸乙烯酯投入单体计量槽(W102)内， 把邻苯二甲酸二丁酯投入增塑剂计量槽(W103) 内，并把预先配制的规定量的过硫酸钾溶液和碳酸氢钠溶液分别投入引发剂计量槽(W105) 和 PH 调节剂计量槽(W104)。 （5）把聚乙烯醇溶液由聚乙烯醇溶解釜(V101)通过过滤器（V102）用隔膜泵（P101）输送 到聚合釜(R101)中，并由入孔加入规定量的 OP-10，并开动搅拌使其溶解。 （6）向聚合釜(R101)中由单体计量槽(W102)加入单体醋酸乙烯酯，并通过引发剂计量槽 (W104)加入过

4、硫酸钾溶液，在搅拌下乳化 30min。 （7）向聚合釜(R101)夹套内通水蒸汽，将釜中物料升温至 60 摄氏度，向聚合釜(R101)加入 单体和引发剂，聚合反应开始，并通过回流冷凝器(H101)和聚合釜(R101)夹套通入冷却水进 行换热，控制温度，稳定在 60 摄氏度进行反应，反应时间 10hr。 （8）反应完全后，向聚合釜(R101)夹套通入冷却水冷却至 50 摄氏度，再加入 PH 调节剂和 增塑剂，搅拌均匀。出料，通过过滤器过滤(V103)后，进入乳液储罐(T104)。 2.方案的说明方案的说明 由于设计任务书表明此聚合采用乳液聚合，以下简要论述乳液聚合。 聚醋酸乙烯酯是由聚醋酸乙烯酯经自由基聚合而成的高分化合物。通常采用分散聚合和 乳液聚合的，该设计采用的是乳液聚合。乳液聚合是在用水作介质的乳液中，按胶束机理或 低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒， 在其进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物 的一种聚合方法， 对于在充分混合的间歇反应器中进行的乳液聚合过程来说， 据反应机理可 分为四个阶段：分散阶段、乳胶粒生成阶段