2万吨年SAN悬浮聚合生产车间的工艺设计.docx

2万吨/年SAN悬浮聚合生产车间的工艺设计沈云浩（常州大学材料科学与工程学院材料化学101班）指导老师：张震乾目录1项目简介1.1项目名称………………………………………………………21.2项目内容……………………………………………………21.3设计依据及必要性…………………………………………21.4市场前景分析………………………………………………21.5产品方案…………………………………………………21.6技术方案及设备方案…………………………………………22生产方法与工艺流程2.1 生产方法…………………………………………………42.2 聚合工艺过程……………………………………………4 2.3 工艺流程………………………………………………9 2.4 工艺参数…………………………………………………10 2.5 主要设备控制方案…………………………………………10 2.6 安全防护措施………………………………………………113物料衡算以及热量横算 3.1物料衡算…………………………………………………12 3.2热量衡算…………………………………………………154 设备工艺计算 4.1釜体的设计………………………………………………17 4.2搅拌器的确定…………………………………………18 4.3各物料进出管口直径确定………………………………19 4.4轴密封形式…………………………………………19 4.5流体输送机械的选型设计………………………………20 4.6 调节釜的设计………………………………………20 4.7 单体预乳化罐的设计………………………………20 4.8 过滤器的设计………………………………………215参考文献1项目简介1.1项目名称：2万吨/年SAN悬浮聚合生产车间的工艺设计。1.2项目内容1、设计方案简介，选定的工艺流程、主要设备的型式进行简单的论述。2、对选定的工艺流程进行物料衡算，对某些设备进行热量衡算，为设备的工艺计算提供依据。3、主要设备的工艺设计计算，包括工艺参数的选定、原材料消耗计算、动力计算、设备的工艺尺寸计算及结构设计；典型辅助设备的选型和计算，包括典型辅助设备的工艺尺寸计算和型号规格的选定。 4、工艺流程图一单线图的形式绘制，标出主要设备、辅助设备和主要工艺参数测量点，并绘制工艺流程草图、PFD、PID图。1.3设计依据及必要性依据设计任务书或可行性研究报告的批文，环境影响报告书的批文，技术引进报告的批文以及其他相关性文件等。依据主要原料及物理性质、生产方法、生产能力。SAN树脂是作为由丙烯腈和苯乙烯进行共聚反应而生产的一种共聚产物。热塑性SAN树脂为无色非晶态或透明的微黄色颗粒状树脂，相对密度为0.7，收缩率在0.2%～0.5%之间，无毒。作为一种有刚性并且十分坚固的材料，耐热性、尺寸稳定性、耐油性、抗震动性和化学稳定性十分优异。目前，其只要用来掺混生产ABS的产品，因而ABS的生产量直接决定了SAN的需求与产量。1.4市场前景分析：在外国，SAN树脂很早便已经发展，并形成了一系列的高质量产品。而中国的SAN树脂牌号少，质量层次不齐，很难满足中国各行各业的不同需求，从而导致中国客户大量进口外国SAN树脂，而中国的产品大量滞销，SAN产业链严重滞后。因此结合我国目前现状，要稳定和提高产品的质量，解决产品中存在的问题，尽最大的努力降低成本，突破技术难点和薄弱环节，早日实现装置全面达标。让中国的SAN树脂品牌化，质量化，从而走出中国，在国际市场上开辟一个属于中国的领域。1.5产品方案：生产能力：SAN树脂2万吨／年；开工时间：250d／a,24h／d。1.6技术方案及设备方案：（一）技术方案：工业生产SAN 树脂一般采用三种方法：乳液共聚、悬浮井聚和本体共聚.。本设计选用悬浮聚合法作为设计的基本原理。因为聚合反应热容易除去，生产操作安全，反应过程中物料粘度变化不大，温度可以控制。SAN生产方法是通过自由基在引发剂或热引发进行共聚合，但由于两种单体的竞聚率相差很大，如苯乙烯为r1约0．4，丙烯腈为r2约0．04，苯乙烯的聚合速率比丙烯腈快得多，随着共聚反应的进行，苯乙烯单体消耗速率快，比丙烯腈单体先消耗完。在聚合后期生成的是丙烯腈均聚物，因此，共聚物组成与单体投料比不同，共聚物组成随着共聚转化率的提高不断变化，共聚物是不同组成聚合物的混合物。乳液聚合主要优点有：①聚合反应中的反应热简单的就能去除掉；②生产操作安全，不会发生特大安全事故；③反应过程中无聊粘度变化不大而且还能控制温度等。缺点：①聚合物的外观不太好，透明度差；②与聚苯乙烯比较有发黄现象。设备方案：该项目主要生产设备为聚合釜、调配罐、贮槽、混合槽、沸腾干燥器等大型设备以及各类机泵、各种仪表等。2生产方法与工艺