2000噸每年P(guān)VC改性劑生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)前期報(bào)告

1、河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)前期報(bào)告畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：2000噸/年P(guān)VC改性劑生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)專業(yè)：化學(xué)工程與工藝學(xué)生信息： 學(xué) 號 姓名 孫悚賀 班級 化工122班指導(dǎo)教師信息：教師號 91033 姓名 楊紅健 職稱 副教授報(bào)告提交日期：2016年3月21日一、設(shè)計(jì)內(nèi)容聚氯乙烯型材廣泛應(yīng)用于建筑及裝飾行業(yè)，具有各種優(yōu)良特性，產(chǎn)品自問世以來，得到了迅速的發(fā)展。但PVC型材也存在一些缺點(diǎn)，如低溫脆性、沖擊強(qiáng)度低等。因此，必須對PVC的沖擊性能加以改進(jìn)。在PVC中添加抗沖改性劑可有效地提高其韌性，同時性能優(yōu)良的抗沖改性劑應(yīng)具有的性能。本設(shè)計(jì)內(nèi)容為2000噸/年新型聚氯乙烯抗沖改性劑車間工藝設(shè)計(jì)，

2、采用乳液聚合生產(chǎn)工藝，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行物料衡算、熱量衡算和設(shè)備計(jì)算等工藝計(jì)算，組織工藝流程并繪制流程工藝流程圖。之后進(jìn)行廠房設(shè)計(jì)，繪制包括車間設(shè)備布置圖，管道布置圖，并進(jìn)行相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)核算以及三廢處理方案。培養(yǎng)鍛煉研究、分析和解決問題的能力；掌握文獻(xiàn)查閱和閱讀外文資料的能力；了解工廠及生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)的基本要求和和設(shè)計(jì)規(guī)范，把以往所學(xué)的理論知識和工廠實(shí)習(xí)感性認(rèn)識實(shí)現(xiàn)理性的結(jié)合，為將來成為合格的工程設(shè)計(jì)人員打基礎(chǔ)。通過本階段的設(shè)計(jì)工作，完成2000噸/年聚氯乙烯抗沖改性劑生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)工作。二、遇到的問題、解決方法及效果啟示在本次設(shè)計(jì)中一開始遇到了查閱了很多文獻(xiàn)，不知道該從何下手的問題

3、，在仔細(xì)閱讀諸多文獻(xiàn)之后，終結(jié)了許多的共通點(diǎn)，做出了總結(jié)。在開始進(jìn)行物料衡算后，遇到了許多數(shù)據(jù)不充足的問題，后來通過實(shí)驗(yàn)的方法測得了一部分，通過查閱文獻(xiàn)的到了另外一部分。從這些解決困難的過程中，明白了許多事情只有親自動手去做的時候，才會發(fā)現(xiàn)問題，才能解決問題，才能提高自己，世上無難事，只怕有心人。三、任務(wù)書要求進(jìn)度完成情況從2016年3月1日以來，我通過查閱文獻(xiàn)，了解了抗沖擊改性劑ACR樹脂的研究意義及發(fā)展前景，分析了乳液聚合法的工藝流程。截止到3月21日，物料衡算已經(jīng)完成，正在進(jìn)行設(shè)備選型及能量衡算等計(jì)算。文獻(xiàn)綜述摘 要： 被用作PVC硬制品抗沖改性劑的丙烯酸樹脂ACR是由甲基丙烯酸甲酯MM

4、A經(jīng)過種子乳液聚合的方法而形成的熱塑性接枝共聚物，ACR可以提高PVC制品的抗沖擊性能，改善PVC制品的加工性能。本文介紹了ACR樹脂的研究意義及國內(nèi)外發(fā)展前景，分析了ACR樹脂的生產(chǎn)工藝流程。關(guān)鍵詞：聚氯乙烯（PVC）、抗沖擊、改性劑、丙烯酸樹脂（ACR）、接枝共聚、乳液共聚1 本課題研究的意義及發(fā)展前景1.1 丙烯酸樹脂（ACR）的研究意義聚氯乙烯也就是我們常說的PVC，具有保溫、價(jià)低、隔音、節(jié)能等諸多優(yōu)點(diǎn)。主要是用來做建筑材料，尤其是廣泛應(yīng)用于門窗及裝飾行業(yè)，發(fā)展非常迅速。但與此同時PVC型材也存在了加工溫度窄、抗沖擊強(qiáng)度低等缺點(diǎn)1。丙烯酸酯(ACR)類抗沖擊改性劑可以很好的改善PVC的

5、抗沖擊能力和耐光耐熱能力，是到目前為止最有效的PVC增韌改性劑2。ACR加工助劑可以通過增加熱量、剪切力的傳遞來促進(jìn)PVC的熔融。由于ACR加工助劑有較高分子量且與PVC具有混熔性，其顆粒在PVC體系中摩擦力增加，使得熔融過程加速，且使熔融體更加的均一，減少了模制品等的缺陷，外觀和表面狀態(tài)得以改善，從而使PVC制品的物理機(jī)械性能得以提高。ACR加工改性劑分子插入PVC分子鏈之間，起著“交聯(lián)”和“纏結(jié)”作用，從而可以顯著增加PVC熔融體的彈性和粘性。ACR不僅可以促進(jìn)PVC加工改性，還可以促進(jìn)外部潤滑，改進(jìn)潤滑性能。抗沖擊改性劑ACR是由甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯經(jīng)乳液聚合工藝的得到的

6、核-殼結(jié)構(gòu)共聚物。在PVC制品中其核起應(yīng)力集中點(diǎn)的作用，誘發(fā)形成大量銀紋，通過剪切帶吸收沖擊能來提高沖擊強(qiáng)度；其殼可以促進(jìn)改性劑的基礎(chǔ)樹脂中的均勻分散，并提高PVC樹脂與橡膠微粒的粘接性。核-殼結(jié)構(gòu)抗沖擊效果非常突出3。從前人的文獻(xiàn)來看，通過種子乳液聚合方法合成的核-殼結(jié)構(gòu)的丙烯酸樹脂（ACR）對PVC增韌效果非常有效，實(shí)現(xiàn)了加入少量的改性劑便能使材料韌性斷裂的目的。與此同時，丙烯酸樹脂ACR受核殼比影響非常大，核殼比越大，增韌的效率也就越高。加入少量的丙烯酸樹脂ACR就能夠達(dá)到材料韌性斷裂的效果。大量屈服的纖維絲會出現(xiàn)在韌性斷裂樣條的斷面，因?yàn)樵跇訔l斷裂的過程中屈服的纖維絲會吸收大量的能量，

7、所以樣條的抗沖擊強(qiáng)度得以加強(qiáng)4。 1.2 丙烯酸樹脂（ACR）的發(fā)展前景從世界范圍來看，自從1957年Rohm and Hass公司第一次將ACR加工助劑實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)以來，ACR的開發(fā)研究得到了迅速發(fā)展。近些年來,世界上ACR的消費(fèi)量增長非?？?，2001年世界ACR改性劑的消費(fèi)總量為19.3萬噸。2006年ACR消費(fèi)總量達(dá)到約30.0萬噸，其中日本、歐美是最主要的消費(fèi)國家和地區(qū)，它們的消費(fèi)量約占世界消費(fèi)總量的70%。尤其是美國，ACR的產(chǎn)量和消耗量均為世界的前列。由目前的發(fā)展趨勢來看，今后的幾年世界ACR的消費(fèi)量仍然將會保持較高的增長率。尤其是對于發(fā)展中國家來說，由于對住宅的需求非常強(qiáng)，使

8、得建筑業(yè)將持續(xù)的增長，對PVC硬制品的需求也將持續(xù)增長，而這些制品對其耐老化性的要求較高，所以需要大量使用ACR，因此將會促使在發(fā)展中國家對ACR的需求量的迅速增長5。從國內(nèi)來看，我國ACR在20世紀(jì)50年代末期開始應(yīng)用于PVC中6。由于長期以來，在我國PVC軟制品一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，因此用于PVC硬制品的ACR加工助劑發(fā)展很緩慢，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，隨著我國PVC硬制品產(chǎn)量的迅速增長，使得ACR加工助劑的需求量也迅速的增長。在將來加工型丙烯酸樹脂ACR的發(fā)展方向會是改進(jìn)凝聚和干燥工藝、節(jié)約成本、提高性能等方面7。今后的幾年，由于我國的建筑業(yè)仍然將會繼續(xù)保持繁榮的發(fā)展趨勢，因此對ACR的需

9、求量也將會保持較高的增長率，ACR在我國的發(fā)展前景廣闊8。2 ACR性質(zhì)及ACR對PVC的影響2.1 ACR的性質(zhì)ACR的特性如下：丙烯酸樹脂ACR是一種核-殼結(jié)構(gòu)的高分子彈性體，此種經(jīng)乳液聚合的乳液固含量通常在45%3%左右，乳液再經(jīng)過干燥脫水使得產(chǎn)品的含水量小于1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）,便可以得到白色粉末狀產(chǎn)品9。根據(jù)前人實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)，對四種抗沖型ACR進(jìn)行了測定，用熱分析儀對1#4#種ACR樹脂樣品進(jìn)行了玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的考察，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件為：樣品質(zhì)量約10mg，氮?dú)饬髁繛?0ml/min，升溫速度為20/min，從-100300采集數(shù)據(jù)，得到分析結(jié)果見表110。表1 不同升溫速度測定抗沖型AC

10、R的玻璃化溫度數(shù)據(jù)牌號20/min142243347，106，1274502.2 ACR對PVC的影響ACR對PVC性能的影響：圖1 ACR用量與改性PVC抗沖強(qiáng)度的關(guān)系11圖2 ACR組成對PVC硬度、軟化點(diǎn)的影響12樣品編號ACR423ACR425ACR404ACR403ACR424ACR中MMA,wt%35.040.045.045.050.0肖氏D硬度，2384.085.485.285.285.6 7078.479.878.478.479.6維卡軟化點(diǎn)，86.987.586.687.587.13 PVC改性劑的生產(chǎn)工藝3.1 共混增韌法13 3.1.1 原料聚氯乙烯SG-5ACR201三

11、鹽基性硫酸鉛(三鹽 )工業(yè)級二鹽基性亞磷酸鉛(二鹽 )工業(yè)級硬脂酸鉛工業(yè)級硬脂酸鎬工業(yè)級硬脂酸工業(yè)級 3.1.2 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備高速混合機(jī)GH-1.0DQ雙滾煉塑機(jī)SK-160B平板硫化機(jī)YX-503.1.3 工藝流程（1） 母粒工藝流程 PVC+助劑 高速混合雙輥機(jī)塑煉拉片切粒母粒 ACR（2） 共混工藝流程稱量 拉片 ACR或ACR/PVC組成母粒 雙輥機(jī)塑煉高速混合PVC+助劑 性能測試 式樣 式樣制作樣板壓制 3.2 懸浮接枝共聚、乳液聚合 3.2.1 工藝綜述本課題采用的技術(shù)：河北工業(yè)大學(xué)和河北盛華化工有限公司基于國內(nèi)外對高抗沖 PVC合成的研究，對聚合配方和工藝進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)與探索

12、，終于共同開發(fā)研制成功了懸浮法 ACR 接枝共聚高抗沖樹脂。這種樹脂是以ACR為基質(zhì)，接枝氯乙烯單體，然后形成以ACR為主鏈， 聚氯乙烯為支鏈的共聚物。因?yàn)锳CR懸浮樹脂是經(jīng)過ACR改性得到的專用樹脂，其中ACR含量約為6%，所以在使用該樹脂加工制品的配方中，不用另外再加入增韌改性劑。該樹脂是一種經(jīng)過化學(xué)改性的樹脂，它克服了物理改性助劑相互吸收不好、共混料分散不勻等缺點(diǎn)，在不影響其他指標(biāo)的前提條件下，同樣可以達(dá)到更加優(yōu)異的增韌效果。該工藝是通過種子乳液聚合的方法，以丙烯酸酯類單體為主要的原料，制得了聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳，然后再將其與氯乙烯單體進(jìn)行懸浮聚合，再利用氯乙烯單體在聚丙烯酸酯中的溶脹特性

13、，最終形成聚丙烯酸酯類彈性體接枝氯乙烯復(fù)合樹脂，它具有半互穿網(wǎng)絡(luò)兩相結(jié)構(gòu)，在采用這種共聚方法生產(chǎn)的PVC樹脂中，PVC分子與增強(qiáng)劑已經(jīng)形成分子級混合狀態(tài)，所得產(chǎn)品力學(xué)性能好、穩(wěn)定性強(qiáng)，極大地降低了PVC的加工難度，非常有利于使用者的加工使用，且具有非常良好的性能優(yōu)勢；因?yàn)闊o需再添加增強(qiáng)劑，所以共聚型抗沖PVC樹脂的生產(chǎn)成本比采用另外購買增強(qiáng)劑進(jìn)行共混加工的生產(chǎn)成本低，成本優(yōu)勢比較明顯14。3.2.2 主要材料及處理方法主要材料及處理方法見表2。 表2 主要材料及處理方法原料名稱級別生產(chǎn)廠家處理方法丙烯酸正丁酯（BA）工業(yè)品北京東方化工廠直接使用丙烯酸2-乙基己酯（EHA）工業(yè)品北京東方化工廠直

14、接使用1,4-丁二醇二丙烯酸酯（BDDA）工業(yè)品北京東方化工廠直接使用過硫酸鉀（K2S2O8）化學(xué)純天津博迪化工股份有限公司直接使用十二烷基硫酸鈉（SDS）化學(xué)純天津博迪化工股份有限公司直接使用去離子水河北盛華化工有限公司直接使用碳酸氫銨（NH4HCO3）工業(yè)品天津市化學(xué)試劑一廠10%水溶液過氧化二碳酸雙2-乙基己酯（EHP）工業(yè)品河北盛華化工有限公司直接使用羥丙基甲基纖維素（HPMC）工業(yè)品西安惠安化工廠4%水溶液聚乙烯醇（PVA，KH-20）工業(yè)品日本合成化學(xué)工業(yè)株式會社4%水溶液氯乙烯河北盛華化工有限公司直接使用氮?dú)猓∟2）工業(yè)品河北盛華化工有限公司直接使用3.2.3 聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳

15、的制備聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳的合成配方見表3。制備的工藝：首先向反應(yīng)釜中通入氮?dú)猓缓箝_動攪拌，再按表3配方所示依次加入去離子水、pH值調(diào)節(jié)劑(即NH4HCO3,0.20份)、乳化劑(即SDS，0.05份)、 種子部分BA /EHA/BDDA丙烯酸酯混合液還有引發(fā)劑(即K2S2O8，0.0011份)，體系升溫到75 反應(yīng)；反應(yīng)1小時后向體系中加入乳化劑(即SDS，0.20份) 還有引發(fā)劑(即K2S2O8，0.30份)混合溶液，然后滴加主體部分丙烯酸酯混合液，滴加的時間控制在3小時，溫度保持在 75 ；滴加完后，繼續(xù)在75 下保溫反應(yīng)1小時，然后加入pH值調(diào)節(jié)劑(即NH4HCO3，0.40份)，調(diào)節(jié)

16、使體系pH值為78，降溫出料，便可得聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳。表 3 聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳合成配方組分名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)去離子水100NH4HCO30.60SDS0.25種子部分BA/EHA/BDDA混合液20/50.375K2S2O80.3011主體部分BA/EHA/BDDA混合液60/10/1.053.2.4 高抗沖PVC復(fù)合樹脂HI5 的制備HI5的聚合配方見表4。 表4 HI5聚合配方組分名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)氯乙烯100去離子水200HPMC/PVA0.06/0.03聚丙烯酸酯復(fù)合膠乳6.5EHP0.025NH4HCO30.006制備工藝：首先啟動攪拌，然后按照表4配方所示向聚合反應(yīng)釜中依次序加入去離子水、

17、聚丙烯酸酯膠乳、pH值調(diào)節(jié)劑(即NH4HCO3)、分散劑(即HPMC /PVA)，然后加入引發(fā)劑(即EHP)，保證混合反應(yīng)液的pH值維持在77.5；然后開始充氮?dú)庠噳?，壓力?.40.6MPa，保持壓力10 min，然后再抽真空，加入氯乙烯單體開始升溫反應(yīng)， 保持聚合反應(yīng)溫度55，反應(yīng)時間5.5小時；等到反應(yīng)壓力降至0.70MPa 時終止反應(yīng)， 然后回收未反應(yīng)的氯乙烯單體，再出料，經(jīng)過先汽提、再離心脫水、再干燥便可以得到含水質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.04%、粒度分布集中、顆粒形態(tài)規(guī)整的復(fù)合樹脂15。 3.3 懸浮接枝共聚、乳液聚合工藝與共混增韌法比較根據(jù)河北盛華化工有限公司張?zhí)m華工程師所做研究，采用對比

18、試驗(yàn)，在檢測條件和所用助劑都相同的情況下，以PVC SG-5樹脂中加10份ACM或10份CPE（通常管材生產(chǎn)配方中加入的沖擊改性劑的量），來和懸浮 ACR樹脂還有PVC SG-5 樹脂性能做比較。為了不會改變材料本身的性能，助劑中只加入內(nèi)、外潤滑劑和熱穩(wěn)定劑，而不添加其他改性劑和助劑。最終試驗(yàn)得出結(jié)論：（1）懸浮ACR接枝共聚樹脂的各項(xiàng)性能指標(biāo)與PVC SG-5 樹脂及其與 CPE或 ACM的共混料相比具有明顯的優(yōu)勢，尤其是在不降低彎曲強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度等指標(biāo)的前提下，缺口沖擊強(qiáng)度得到大幅提高。（2）懸浮ACR接枝共聚樹脂比共混料更易塑化、流動性更好、更易于加工，而且顏色更加白、更加光亮，在加工成

19、白色不透明制品方面更具有優(yōu)勢。（3）在相同工藝條件下，懸浮ACR樹脂的均一性和塑化程度要比PVC SG-5樹脂與CPE或ACM的共混料更好。（4）懸浮ACR接枝共聚樹脂的各項(xiàng)性能指標(biāo)都很好，尤其是在抗沖擊方面更具有優(yōu)勢，還克服了助劑相互吸收不好、共混料分散不勻等不足，可以作為一種新型的專用高抗沖樹脂在加工生產(chǎn)中廣泛推廣16。4 ACR生產(chǎn)過程中渣料的形成和預(yù)防ACR生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生聚合物渣料，其大小不等、形態(tài)也不一樣，有的軟有的粘，有的硬，有的脆。即便這些聚合物渣料我們的肉眼無法看到，但它仍然會影響ACR的力學(xué)性能，例如，如果聚合物渣料沉積在反應(yīng)釜壁面或軸上，等積累成厚厚一層附著物是，就會形成

20、粘釜或掛膠的現(xiàn)象，會阻礙反應(yīng)器的傳熱效果，還需要增加人力清釜，浪費(fèi)人力財(cái)力，還要停止生產(chǎn)，影響效益。只要生產(chǎn)方法合理，工藝條件合適，就可以有效的預(yù)防和減少聚合物渣料的形成17。5 總結(jié)語 由河北工業(yè)大學(xué)和河北盛華化工有限公司共同開發(fā)研制的乳液聚合生產(chǎn)工藝比共混增韌法抗沖擊能力更強(qiáng)，各項(xiàng)性能指標(biāo)更優(yōu)，所以此次2000噸/年P(guān)VC改性劑生產(chǎn)車間工藝設(shè)計(jì)采用了乳液聚合法?？梢灶A(yù)見，此種方法將會得到更加廣泛的推廣應(yīng)用。物料計(jì)算1.1首先根據(jù)生產(chǎn)能力進(jìn)行物料衡算，以下是計(jì)算用的節(jié)點(diǎn)總圖損失0.3%損失0.2%凝聚劑配制罐母液水損失0.5%M29M27M26M23凝聚M28VCM凝聚劑M32損失1%離心干

21、燥M35M31M33篩分包裝成品M39M37M40M38M36M34損失1%M30引發(fā)劑(來自引發(fā)劑配制罐)乳化劑（來自乳化劑配制罐）緩沖劑（來自緩沖劑配制罐）水膠乳儲槽高壓聚合釜M19M25M22M21M20單體回收M24常壓聚合釜M18損失2%BA/EHAMMAM15 混料罐M16M17交聯(lián)劑水(種子）M9M10M8MM11乳化劑配制罐緩沖劑配制罐M144M13連續(xù)階段種子階段連續(xù)階段水水M7M3M4M5M6引發(fā)劑引發(fā)劑配制罐M11M2水乳化劑緩沖劑BA（種子）90種子階段種子階段連續(xù)階段M41M42 1.2確定反應(yīng)釜的個數(shù) 由生產(chǎn)任務(wù)可知，72008=900批，2000t900=2222

22、kg批，可以知道每批次產(chǎn)品應(yīng)為2222kg。含水量為0.5%，因此固體應(yīng)為222299.5%=2233.2kg，后處理部分損失按照固體總量的2%計(jì)算，其中破乳離心部分1%，干燥0.5%，篩分0.3%，包裝0.2%。因此M27=2233.298%=2278.8kg批。固含量為298.91245.2=24.0%。單釜生產(chǎn)量=1260.424.0%3300.92=601.5，每批需要2344.199%=2367.7, 2367.7601.5=3.94故可知需要3.94個2立方米的釜，由實(shí)際情況高壓聚合選用一個5立方米和2個2立方米的釜。常壓聚合每批需要產(chǎn)出12403.94=4885.60ACR膠乳，

23、因此4885.698%1251=3.985，由實(shí)際情況常壓聚合選用一個5立方米和2個2立方米的釜。1.3 對引發(fā)劑配制罐進(jìn)行物料衡算 M2M1M7M8M20引發(fā)劑配制罐 引發(fā)劑 0.81kg/BM7=26.60kg/B 水 25.79kg/B 引發(fā)劑 6.39kg/BM8=212.42kg/B 水 206.03kg/B 引發(fā)劑 7.98kg/BM20=265.70kg/B 水 257.72kg/B即出料合計(jì)：M7+M8+M20=26.60+212.42+265.70=504.72kg/B其中 引發(fā)劑=0.81+6.39+7.98=15.18kg/B 水=25.79+206.03+257.72=

24、489.54kg/B進(jìn)料： M1（引發(fā)劑）=45.44kg/B 合計(jì)1514.00kg/B M2（水）=1468.56kg/B備注：引發(fā)劑一次配3個操作周期的量。物料平衡表如下：單位：kg/B引發(fā)劑配制罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)小計(jì)合計(jì)備注進(jìn)料引發(fā)劑M145.441514.00配料周期：24h配料濃度3%水M21468.56出料節(jié)點(diǎn)引發(fā)劑水小計(jì)合計(jì)ACR種子階段M70.81 25.79 26.60 504.72 ACR連續(xù)階段M86.39 206.03 212.42 VCM連續(xù)階段M207.98 257.72 265.70 合計(jì)15.18 489.54 504.72 1.4 對乳化劑配制罐進(jìn)行物

25、料衡算： 單位kg/BM3乳化劑配制罐M111M12M21M4 乳化劑 5.99kg/BM11=298.90kg/B 水 292.91kg/B 乳化劑 9.97kg/BM12=498.14kg/B 水 488.17kg/B 乳化劑 4.00kg/BM21=199.28kg/B 水 195.28kg/B出料合計(jì)：M11+M12+M21=298.90+498.14+199.28=996.32kg/B 其中 乳化劑=5.99+9.97+4.00=19.96kg/B 合計(jì) 996.32kg/B 水=292.91+488.17+195.28=976.36kg/B進(jìn)料 M3=59.79kg/B 合計(jì)M3+

26、M4=2988.77kg/B M4=2928.99kg/B 備注：乳化劑一次配3個操作周期的量。 乳化劑配制罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)乳化劑水小計(jì)合計(jì)備注進(jìn)料乳化劑M359.79 59.79 2988.77 配料周期：24h配料濃度2%水M42928.99 2928.99 合計(jì)出料ACR種子階段M115.99 292.91 298.90 996.32 ACR連續(xù)階段M129.97 488.17 498.14 VCM連續(xù)階段M214.00195.28 199.25 合計(jì)19.96 976.36 996.32 1.5 對緩沖劑溶液配制罐進(jìn)行物料衡算： 單位kg/BM61M5緩沖劑配制罐M131M14

27、1M22 pH劑 0.41kg/BM13=7.99kg/B 水 7.58kg/B pH劑 3.60kg/BM14=71.75kg/B 水 68.15kg/B pH劑 4.00kg/BM22=79.73kg/B 水 75.73kg/B出料合計(jì)：M13+M14+M22=7.99+71.75+79.73=159.47kg/B 其中 緩沖劑=0.41+3.60+4.00=8.01kg/B 合計(jì)159.47kg/B 水=7.58+68.15+75.73=151.46kg/B進(jìn)料 M5=23.92kg/B M6=454.30kg/B 緩沖劑配制罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)緩沖劑水小計(jì)合計(jì)備注進(jìn)料緩沖劑M523

28、.92 23.92 478.20配料周期：24h 配料濃 度：5%水M6454.30 454.30 合計(jì)出料ACR種子階段M130.41 7.58 7.99 159.47 ACR連續(xù)階段M143.60 68.15 71.75 VCM連續(xù)階段M224.00 75.73 79.73 合計(jì)8.01 151.46 159.47 備注：緩沖劑一次配3個操作周期的量。1.6 對凝聚劑溶液配制罐進(jìn)行物料衡算： 單位kg/B凝聚劑配制罐M291M301M281 凝聚劑 33.88kg/BM28=338.74kg/B 水 304.86kg/B 進(jìn)料 M29=67.76kg/B M30=609.72kg/B 備注

29、：凝聚劑一次配2個操作周期的量。凝聚劑配制罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)凝聚劑水小計(jì)合計(jì)備注進(jìn)料破乳劑M2967.76 677.48配料周期：4h配料濃度10%水M30609.72 合計(jì)出料破乳劑溶液M2833.88 304.86 338.74 338.74 合計(jì)1.7對單體混料槽物料衡算kg/B 混料罐M151M171M16M411進(jìn)料： M15 (交聯(lián)劑）=12.76 kg/B M16 (BA和EHA)=996.26 kg/B M17 (MMA) =99.64 kg/B合計(jì)： M15+M16+M17=12.76+996.26+99.64=1108.66 kg/B 出料： M41=1108.63k

30、g/B混料罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)BAEHAMMA交聯(lián)劑小計(jì)合計(jì)進(jìn)料單體M1512.7612.761108.66單體M16896.6299.64996.26交聯(lián)劑M1799.6499.64合計(jì)896.6299.6499.6412.761108.66出料單體混合物M41896.6299.6499.6412.761108.661108.661.8對常壓聚合釜物料衡算kg/B 常壓聚合釜M7M8M9M10M11M12M13M14M41M42M19M20進(jìn)料： 引發(fā)劑 0.81kg/B M7=26.60kg/B 水 25.79kg/B 乳化劑 6.39kg/B M8=212.60g/B 水 206.2

31、1kg/B M9 (BA單體）=99.64kg/B M10（水）=2463.26kg/B 乳化劑 5.99kg/B M11=298.90kg/B 水 292.91kg/B 乳化劑 9.97kg/B M12=498.14kg/B 水 488.17kg/B 緩沖劑 0.41kg/B M13=7.99kg/B 水 7.58kg/B 緩沖劑 3.60kg/B M14=71.75kg/B 水 68.15kg/B BA 896.62kg/B EHA 99.64kg/B M41=1108.66kg/B MMA 99.64kg/B 交聯(lián)劑 12.76kg/B M42（水）=199.26kg/B 進(jìn)料=M7+M

32、8+M9+M10+M11+M12+M13+M14+M41+M42=4986.40kg/B 出料：M19=4964.29kg/B M18=22.11kg/B 出料=M19+M18=4986.40kg/B 節(jié)點(diǎn)BAEHAMMA交聯(lián)劑引發(fā)劑 乳化劑 緩沖劑 水小計(jì)合計(jì)進(jìn)料種子部分M130.417.587.99 4986.40 M115.99292.91298.90M70.81 25.7926.60M999.64 99.64M102463.262463.26連續(xù)部分M14 3.6068.1571.75 M129.97488.17498.14M86.39 206.21212.60M41896.6299.

33、6499.6412.76 1108.66M42199.26199.26 合計(jì)996.26 99.64 99.6412.767.20 15.964.013751.334986.40出料膠乳M194964.294964.294986.40 損失M1822.1122.11 1.9 對高壓壓聚合釜物料衡算kg/BM20M21高壓聚合釜M22M24M23M25M26M27 物料名稱節(jié)點(diǎn)VCMACR橡膠相ACR-PVC相水相引發(fā)劑乳化劑緩沖劑水小計(jì)合計(jì)進(jìn)料引發(fā)劑M207.89255.00262.897031.22 乳化劑M213.95193.03196.98緩沖劑M22 3.95 74.8778.82VC

34、M單體M231300.211300.21ACR膠乳M241246.183946.145192.32合計(jì)1300.211246.18 3946.147.89 3.953.95522.90出料單體回收M25130.03130.03 7031.11 固體損失M2623.41 24.93 48.34凝聚物M272375.924468.92 3.953.95 6852.74合計(jì)153.44 24.932375.924468.92 3.953.957031.11 凝聚罐M28M27M311.10 對凝聚罐進(jìn)行物料衡算 由上述計(jì)算結(jié)果，可知每批生產(chǎn)改性劑膠液為6852.74kg/B，其中包含改性劑固體質(zhì)量為

35、2375.92kg/B，水相為4468.92kg/B。需要回收單體量為130.03kg/B，固體損失為48.34kg/B。 后處理部分2h/B，則6852.74kg/B改性劑膠液分4次加入，每次加入質(zhì)量為：M27=6852.744=1713.19kg/B, M28=338.744=84.69kg/B.M31=1713.19+84.69=1797.88kg/B 其中含有固體膠乳質(zhì)量為600.57kg/B，水相質(zhì)量為1112.62kg/B，這些膠乳進(jìn)行到后處理部分。 凝聚罐物料平衡表物料名稱節(jié)點(diǎn)改性劑固體水相凝聚劑破乳劑溶液小計(jì)進(jìn)料凝聚物M27600.57 1112.62 1713.19凝聚劑M2884.69 84.69 合計(jì)出料破乳劑溶液M311797.88 1797.88合計(jì)600.57 1112.62 84.69 1797.88 1.11 對離心裝置進(jìn)行物料衡算 離心裝置M331M32