(最新整理)年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計

1、(完整)年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計(完整)年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對文中內(nèi)容進行仔細校對，但是難免會有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計）的內(nèi)容能夠給您的工作和學習帶來便利。同時也真誠的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進步的源泉，前進的動力。本文可編輯可修改，如果覺得對您有幫助請收藏以便隨時查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績進步，以下為(完整)年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計的全部內(nèi)容

2、。26武漢工程大學郵電與信息工程學院課程設(shè)計說明書論文題目：年產(chǎn)5500噸丙烯酸懸浮聚合間歇操作工藝的設(shè)計學 號: 學生姓名: 專業(yè)班級： 07高分子材料01班 指導教師： 總評成績： 2011 年 1 月 14 日目 錄摘 要iabstractii第1章文獻綜述11.1丙烯酸11.2高吸水樹脂31.3反相懸浮聚合5第2章工藝流程設(shè)計72。1工藝流程簡介72.2工藝流程的分析8第3章物料衡算103.主要原料丙烯酸的投料量103。2中和罐物料衡算103.3naoh溶液調(diào)配罐物料衡算123.4分散介質(zhì)調(diào)配罐物料衡算133.5聚合反應(yīng)器物料衡算143.6引發(fā)劑調(diào)配罐物料衡算153。7整理并校核計算結(jié)

3、果16第4章 設(shè)計小結(jié)18致 謝19附 錄21參考文獻20摘 要本次設(shè)計采用反相懸浮液法進行丙烯酸-丙烯酸鈉共聚物的工藝設(shè)計。設(shè)計過程中對丙烯酸、高吸水性樹脂、反相懸浮液法的基本性能、用途、國內(nèi)外發(fā)展狀況、發(fā)展趨勢等進行了系統(tǒng)的綜述.然后對工藝流程進行了簡單的分析及設(shè)計,聚合工藝過程按一下順序：原料準備工序、聚合工序、分離工序、聚合物后處理工序.以丙烯酸和氫氧化鈉為原料，對各個聚合工序做物料衡算并簡述其工藝流程。最終，利用auto cad繪制工藝流程圖和物料平衡關(guān)系圖。關(guān)鍵詞：反相懸浮液；丙烯酸丙烯酸鈉共聚；物料衡算；工藝流程abstractin chemical production， po

4、lymerization of acrylic acid mostly by suspension polymerization of multibatch operation of the production process。 this course is designed for intermittent operation of the production of suspension polymerization acrylic acid process design。 process mainly composed of the following processes： raw m

5、aterial preparation process, the polymerization process， polymer postprocessing work, the design process in this major polymerization process is designed， in the design process polymerization process in which materials should also be accounted for。 draw process flow diagram and material balance diag

6、ram。keywords:inverse suspension；copolymerzation；material balance;initiator process第1章 文獻綜述1.1 丙烯酸1。1.1丙烯酸的用途丙烯酸及其酯類作為高分子化合物的單體,世界總產(chǎn)量已超過百萬噸，而由其制成的聚合物和共聚物（主要是乳液型樹脂）的產(chǎn)量將近500萬噸。這些樹脂的應(yīng)用遍及涂料,塑料、紡織、皮革、造紙、建材,以及包裝材料等眾多部門。丙烯酸及其酯類可供有機合成和高分子合成，而絕大多數(shù)是用于后者,并且更多地是與其他單體,如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等進行共聚，制得各種性能的合成樹酯、功能高分子材料和各種

7、助劑等1。其主要應(yīng)用領(lǐng)域有：1。經(jīng)紗上漿料：由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、聚丙烯酸銨等原料配制的經(jīng)紗上漿料,比聚乙烯醇上漿料容量退漿，節(jié)省淀粉。2.膠粘劑：用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯等共聚乳膠，可作靜電植絨、植毛的膠粘劑，其堅牢性和手感好.3。水稠化劑：用丙稀酸和丙烯酸乙酯共聚物制成高分子量的粉末.可作稠化劑，用于油田，每噸產(chǎn)品可增產(chǎn)500t原油，對老井采油效果較好。4。銅版紙涂飾劑：用丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯等四元共聚乳膠作銅版紙涂料,保色不泛黃，印刷性能好,不粘輥，比丁苯膠乳好可節(jié)省干酷素。5.聚丙烯酸鹽類：利用丙烯酸可生產(chǎn)各種聚

8、丙烯酸鹽類產(chǎn)品(如銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、鎳鹽等)。用作凝集劑、水質(zhì)處理劑、分散劑、增稠劑、食品保鮮劑耐酸堿干燥劑，軟化劑等各種高分子助劑。1.2.2丙烯酸的需求近10年多來, 我國丙烯酸工業(yè)發(fā)展很快, 但仍不能滿足迅速增長的市場需求, 1996年供需缺口為2.38萬噸，1998年上升至5。37萬噸，2001年17。84萬噸.國內(nèi)自給率呈逐年下降趨勢，由1996年的80%降至2001年的44，對進口依賴度相應(yīng)由20增加到56。但此后由于新建裝置投產(chǎn), 對進口依存度呈下降趨勢，由2002年42.3%下降至2004年40.3%、2005年19.9、2006年9。6和2007年8.2%。丙烯酸進口量

9、由1996年2080噸 增加到2001年6。71萬噸、2002年10。88萬噸、2003年10。97萬噸和2004年11.40萬噸， 由于產(chǎn)量大幅增長，2005年進口量下降到10。11萬噸，2006和2007年進口量分別下降到5.26萬噸和5.12萬噸。表2列出近年我國丙烯酸產(chǎn)量、進出口量和消費量。表1-1 近年我國丙烯酸進出口量和表觀消費量，單位：萬噸年份產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量200114.756.710。0521。41200214.9310。880。1225.69200315。4810.970。1326.32200417。0211。400。2828。14200537.1910.110.

10、9146。39200651。305.262.0454.52200759。305。122。2162。21據(jù)分析，建筑、紡織、包裝材料和衛(wèi)生材料領(lǐng)域?qū)⒊蔀橹袊┧狨ナ袌鑫磥戆l(fā)展的四大驅(qū)動力。中國居民住房條件和人均居住面積將會進一步改善和提高，住宅建設(shè)快速發(fā)展,對丙烯酸乳膠建筑涂料和建筑密封膠的需求量將會大幅增長。建筑行業(yè)仍將是我國丙烯酸及酯的主要消費領(lǐng)域。丙烯酸及酯在建筑涂料和膠粘劑方面的開發(fā)應(yīng)用前景非常好，其中丙烯酸2-乙基己酯主要用于生產(chǎn)膠粘劑，聚丙烯酸乙酯則主要用于生產(chǎn)涂料。丙烯酸酯類建筑乳液產(chǎn)品因性能優(yōu)異和對環(huán)境友好,可用作內(nèi)、外墻涂料,深受用戶青睞.預(yù)計2010年我國建筑涂料需求量將達

11、280萬噸，配套的通用丙烯酸酯消費量為30萬噸.化纖工業(yè)已成為國民經(jīng)濟主導產(chǎn)業(yè)和外向型產(chǎn)業(yè)。預(yù)計到2010年，中國紡織服裝出口額將達到1200 億美元，約占世界紡織品出口總額的30%?；w和紡織服裝業(yè)發(fā)展及產(chǎn)品檔次提高，對丙烯酸酯類高檔紡織漿料、涂料印花漿和加工用膠粘劑等需求必將大幅增長2。隨著中國包裝材料業(yè)迅速發(fā)展，包裝膠粘帶用丙烯酸酯類膠粘劑需求量將不斷增長。2007年，中國壓敏膠粘劑制品（膠帶及標簽）產(chǎn)量約為62億m2,共消耗丙烯酸酯類壓敏膠34萬噸。預(yù)計今后中國壓敏膠需求增速將高達20。隨著中國居民生活水平不斷提高，衛(wèi)生材料需求量日益擴大。預(yù)計上述衛(wèi)生用品年均需求增速為1213%，到2

12、010年對高吸水性樹脂的需求量將達8萬噸，將極大地拉動丙烯酸及酯的消費.國家限制或禁止使用磷酸鹽類助洗劑，洗滌劑行業(yè)推行無磷化，將大大促進聚丙烯酸鈉鹽的發(fā)展。目前我國聚丙烯酸鈉鹽類助洗劑年消費量僅約為6000 噸,若全國洗滌劑實現(xiàn)無磷化，按添加量1計，聚丙烯酸鈉鹽類年用量可達3萬噸，市場潛力巨大.在汽車工業(yè)，丙烯酸酯橡膠具有耐熱、耐老化、耐油、耐臭氧、抗紫外線等性能,廣泛應(yīng)用于各種高溫、耐油環(huán)境中，特別是用于汽車曲軸、閥桿、汽缸墊、液壓輸油管等。過去丁腈橡膠和氯丁橡膠制備的傳統(tǒng)汽車配件已不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車的要求,將逐漸被性能優(yōu)異的丙烯酸酯橡膠所替代3。2007年國內(nèi)汽車工業(yè)對丙烯酸酯橡膠需求量達

13、8700噸,2010年將達1.3萬噸。綜上所述，受建筑、紡織、包裝和衛(wèi)生材料領(lǐng)域拉動，中國丙烯酸酯市場未來仍將高速發(fā)展。2005年中國丙烯酸酯需求量達到72萬噸,2006年中國丙烯酸酯需求量達84萬噸,2007年需求量達88萬噸，占世界總消費量的26;2010年和2015年需求量將分別達到116萬噸和170萬噸，2010年消費量約占世界總消費量的31.4，屆時中國將成為名副其實的世界丙烯酸消費大國。1.2 高吸水樹脂1.2.1高吸水樹脂的性能高吸水樹脂（super absorbent polymer,sap)是一種新型功能高分子材料。它具有吸收比自身重幾百到幾千倍水的高吸水功能，并且保水性能優(yōu)

14、良，一旦吸水膨脹成為水凝膠時，即使加壓也很難把水分離出來。因此，它在個人衛(wèi)生用品、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、土木建筑等各個領(lǐng)域都有廣泛用途。高吸水樹脂是一類含有親水基團和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的大分子，最早由fanta等采用淀粉接枝聚丙烯腈再經(jīng)皂化制得.按原料劃分，有淀粉系（接枝物、羧甲基化等)、纖維素系(羧甲基化、接枝物等)、合成聚合物系（聚丙烯酸系、聚乙烯醇系、聚氧乙烯系等)幾大類。其中聚丙烯酸系高吸水樹脂較淀粉系及纖維素系相比，具有生產(chǎn)成本低、工藝簡單、生產(chǎn)效率高、吸水能力強、產(chǎn)品保質(zhì)期長等一系列優(yōu)點，成為當前該領(lǐng)域的研究熱點。目前世界高吸水樹脂生產(chǎn)中，聚丙烯酸系占到80。高吸水樹脂一般為含有親水基團和交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高

15、分子電解質(zhì)。吸水前，高分子鏈相互靠攏纏在一起，彼此交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而達到整體上的緊固.與水接觸時,水分子通過毛細作用及擴散作用滲透到樹脂中，鏈上的電離基團在水中電離.由于鏈上同離子之間的靜電斥力而使高分子鏈伸展溶脹。由于電中性要求，反離子不能遷移到樹脂外部，樹脂內(nèi)外部溶液間的離子濃度差形成反滲透壓。水在反滲透壓的作用下進一步進入樹脂中，形成水凝膠。同時，樹脂本身的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)及氫鍵作用，又限制了凝膠的無限膨脹。當水中含有少量鹽類時，反滲透壓降低，同時由于反離子的屏蔽作用，使高分子鏈收縮，導致樹脂的吸水能力大大下降。通常,高吸水樹脂在0.9 nacl溶液中的吸水能力只有在去離子水中的1/10左

16、右。吸水和保水是一個問題的兩個方面,林潤雄等對此進行了熱力學探討。在一定溫度和壓力下,高吸水樹脂能自發(fā)地吸水，水進入樹脂中，使整個體系的自由焓降低，直到平衡.若水從樹脂中逸出，使自由焓升高，則不利于體系的穩(wěn)定.差熱分析表明，高吸水樹脂吸收的水在150以上仍有50封閉在凝膠網(wǎng)絡(luò)中。因此，常溫下即使施加壓力，水也不會從高吸水樹脂中逸出,這是由高吸水樹脂的熱力學性質(zhì)決定的。高吸水聚合物是上世紀60年代末發(fā)展起來的。1961年美國農(nóng)業(yè)部北方研究所首次將淀粉接枝于丙烯腈，制成一種超過傳統(tǒng)吸水材料的 hspan淀粉丙烯腈接枝共聚物。1978年日本三洋化成株式會社率先將高吸水聚合物用于一次性尿布，從此引起了

17、世界各國科學工作者的高度重視。上世紀70年代末，美國ucc公司提出用放射線處理交聯(lián)各種氧化烯烴聚合物，合成了非離子型高吸水聚合物,其吸水能力達到2000倍，從而打開了合成非離子型高吸水聚合物的大門。1983年，日本三洋化成又采用丙烯酸鉀在甲基二丙烯酰胺等二烯化合物存在下，進行聚合制取高吸水聚合物.之后，該公司又連續(xù)制成了各種改性聚丙烯酸和聚丙烯酰胺組合的高吸水聚合物體系。上世紀末，各國科學家又相繼進行開發(fā),使高吸水聚合物在世界各國迅速發(fā)展。目前,已形成日本觸媒、三洋化成和德國stockhausen公司三大生產(chǎn)集團三足鼎立態(tài)勢，它們控制著當今世界70%的市場，彼此之間又以技術(shù)合作方式進行國際性聯(lián)

18、合經(jīng)營，壟斷世界所有國家的高吸水聚合物銷售權(quán)。1。2.2高吸水樹脂用途目前其主要用途仍然是衛(wèi)生用品,約占市場總量的70左右。由于聚丙烯酸鈉高吸水樹脂吸水能力很大，并具有優(yōu)異的保水性能，所以作為土壤保水劑在農(nóng)業(yè)、林業(yè)方面應(yīng)用范圍很廣。如果在土壤中加入少量的高吸水性聚丙烯酸鈉,就能提高某些豆類的發(fā)芽率和豆苗的抗旱能力,使土壤的透氣性能增強.另外，由于高吸水樹脂的親水性及優(yōu)良的防霧性和抗結(jié)露性能，所以又可作為新的包裝材料。利用高吸水聚合物獨特性能制成的包裝薄膜可有效地保持食品鮮度.在化妝品中加入少量的高吸水聚合物，還可使其乳液粘度增大，是一種理想的增稠劑.利用高吸水聚合物只吸水不吸油或有機溶劑的特點

19、，在工業(yè)上又可作為脫水劑。由于高吸水聚合物具有無毒、對人體無刺激性、無副反應(yīng)、不引起血液凝固等特點，近年來，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域。例如，用于含水量大、使用舒適的外用軟膏;生產(chǎn)能吸收手術(shù)及外傷出血和分泌液,并可防止化膿的醫(yī)用繃帶及棉球；制造能使水分和藥劑通過而微生物不能透過的抗感染性人造皮膚等。1。2。3高吸水樹脂發(fā)展趨勢隨著科學技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護已越來越受到人們的關(guān)注。如果將高吸水聚合物裝入到一個可溶于污水的袋中,并將此袋浸入污水中，當袋子被溶解后，高吸水聚合物就可迅速地吸收液體而使污水固體化.在電子工業(yè)中，高吸水聚合物還可用作濕度傳感器、水分測量傳感器及漏水檢測器等.高吸水聚合物可作為重

20、金屬離子吸附劑及吸油材料等。近年來，國內(nèi)外有關(guān)交聯(lián)聚丙烯酸耐鹽性高分子吸水樹脂的制備方法有很多報道,如于祖榮等提出采用甲醇對樹脂進行處理；任敬福、張林香等采用活化高嶺土作為樹脂添加劑;bailey等采用纖維素酯或醚和丙烯酸酯接枝共聚；rebre、小林隆俊采用了不同的懸浮穩(wěn)定劑。這些研究雖然在一定程度上提高了所制備的高吸水樹脂的耐鹽性但是仍沒有解決吸鹽水能力不強的問題，且有的方法后處理工藝復雜，提高了樹脂的成本?？傊呶酆衔锸且环N用途非常廣泛的高分子材料，大力開發(fā)高吸水聚合物樹脂具有巨大的市場潛力。今年在我國北方大部分地區(qū)干旱少雨的情況下，如何進一步推廣和使用高吸水聚合物,是擺在農(nóng)業(yè)和林業(yè)

21、科技工作者面前的一項迫切任務(wù)。在西部大開發(fā)戰(zhàn)略實施過程中，在改良土壤的工作中，大力開發(fā)和應(yīng)用高吸水聚合物的多種實用功能,具有現(xiàn)實的社會效益和潛在的經(jīng)濟效益。高吸水樹脂是一種新型功能高分子材料，在工業(yè)上具有廣泛的用途。由于其高的吸水和保水性能，近年來在種苗培育以及困難立地造林領(lǐng)域正越來越受到關(guān)注.但傳統(tǒng)的高吸水樹脂普遍存在吸收純水能力較強而吸收鹽水能力不足的問題,限制了高吸水樹脂在農(nóng)林領(lǐng)域的應(yīng)用4。從組成來說，高吸水樹脂主要有丙烯酸接枝淀粉（纖維素）類和聚丙烯酸鹽兩大類。其中，后者因為制備工藝相對簡單、穩(wěn)定性高、不易霉變，是目前市場超強吸水樹脂的主要品種。1.3 反相懸浮聚合迄今已開發(fā)出來的高吸

22、水性樹脂有淀粉類、纖維素類和合成樹脂類。淀粉類制備工藝復雜、產(chǎn)品耐熱性能差、易腐爛變質(zhì)、不易貯存。纖維素類吸水性能相對較差，而合成樹脂類（尤其是聚丙烯酸）則具有原料來源豐富、合成工藝簡單、能夠防霉防變、吸水率高等優(yōu)點，是當前市場上占絕對優(yōu)勢的品種。聚丙烯酸鹽類高吸水性樹脂主要采用溶液聚合法和反相懸浮法合成。如果聚合物不溶于單體溶液里,液滴中就會形成沉淀，這樣就會形成不透明且通常為非規(guī)則形狀的顆粒。而如果形成的聚合物部分溶于單體溶液中,那最終產(chǎn)物的組成就很難預(yù)測了.聚合產(chǎn)生的顆?？梢詰?yīng)用于很多技術(shù)中，比如模塑。然而它們的最大應(yīng)用還是在色譜分離領(lǐng)域中作為分離材料(比如離子交換樹脂，酶固載支撐材料）

23、得以應(yīng)用。這種應(yīng)用通常需要大的比表面積,即在珠狀顆粒內(nèi)部結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生所需要尺寸大小的孔洞.聚合物珠子怎樣才可以做到內(nèi)部有孔可以在單體相中引入一種惰性稀釋劑，也可以叫它做致孔劑。聚合結(jié)束后將它提取出來。其它添加劑可以包括紫外穩(wěn)定劑（芳香酮或芳香酯）,熱穩(wěn)定劑（乙烯氧衍生物，無機金屬鹽），模潤滑劑以及泡沫劑5。其中反相懸浮法具有反應(yīng)熱易排除、聚合過程穩(wěn)定、能夠直接得到粒狀產(chǎn)品、無須粉碎工序、產(chǎn)品易干燥、產(chǎn)物的綜合吸水性能好等優(yōu)點,采用反相懸浮法能夠合成醫(yī)療衛(wèi)生用品所需的高品質(zhì)吸水性樹脂，在我國具有廣闊的應(yīng)用前景。第2章 工藝流程設(shè)計2.1工藝流程簡介圖2.1 丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡關(guān)系圖

24、化工設(shè)計就是在建造化工生產(chǎn)裝置之前，根據(jù)一定的任務(wù)要求，將化工裝置的生產(chǎn)過程全部用圖紙、表格、文字說明等方式概述出來的過程及結(jié)果。來自中的純丙烯酸用原料泵分批加入中。naoh水溶液的濃度為，在中被稀釋成濃度為的溶液，然后按一定比例緩慢加入中與丙烯酸進行中和反應(yīng),得到中和度為的丙烯酸與丙烯酸鈉混合物(簡稱單體)，再加入適量水，得到單體濃度為的溶液.正庚烷與一定量的分散穩(wěn)定劑在中進行配制得到分散液,其按比例與單體溶液共同進入反應(yīng)器中，然后加入在中配制好的引發(fā)劑濃度為的水溶液6。反應(yīng)大約進行2。5小時。反應(yīng)結(jié)束后,聚合物混合液被送至分離工序及后處理工序進行分離、干燥、包裝等處理，得到最終產(chǎn)物.正庚烷

25、經(jīng)蒸餾處理后循環(huán)使用。2。2工藝流程的分析 2.2。1反應(yīng)方程式 在、中是單純的物料混合配制，無相變化與化學變化。 在中的丙烯酸被中和，中和反應(yīng)方程式如下： 在中引發(fā)劑引發(fā)單體進行自由基聚合,其反應(yīng)方程式如下：丙烯酸自由基聚合中單體相對分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量無化學計量上的變化，引發(fā)劑會結(jié)合到聚合物分子鏈上.2。2.2 收集數(shù)據(jù) 生產(chǎn)規(guī)模。設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的年產(chǎn)量（生產(chǎn)能力）：4500t/a 生產(chǎn)時間。年工作日：330d/a（24h/d)間歇操作，、每天8批，由于引發(fā)劑用量很少，所以每天配制一批即可。 質(zhì)量標準。原料naoh溶液濃度為，其他原料均視為純物質(zhì)。因為只對聚合工序做物料衡

26、算，所以不用考慮產(chǎn)品的其他質(zhì)量指標?；瘜W變化參數(shù)。加入的naoh能夠與丙烯酸完全反應(yīng),生成丙烯酸鈉。各組分相對分子質(zhì)量如表2-1所示：表2-1 各組分相對分子質(zhì)量化合物丙烯酸naoh丙烯酸鈉單體混合物相對分子質(zhì)量72409418其中：中和的丙烯酸單體混合物的平均相對分子質(zhì)量:聚合反應(yīng)過程中單體完全參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率可視為，單體混合物與聚合物之間無化學計量上的變化，但引發(fā)劑結(jié)合到聚合物分子鏈上，會使聚合物數(shù)量略有增加。選擇計算基準與計算單位因為是間歇操作過程，所以基準為“批”，單位為b/d.大部分設(shè)備的操作周期為8b/d，只有（引發(fā)劑調(diào)配罐）是1b/d.但引發(fā)劑向進料周期仍與其他設(shè)備相同，所以在做

27、物料衡算時，物料的數(shù)量仍以8b/d計算。在做設(shè)備工藝計算時，的體積大小應(yīng)按1b/d處理量進行。表2-2 技術(shù)指標項目內(nèi)容技術(shù)指標聚合后處理損失率聚合物質(zhì)量丙烯酸中和度（摩爾）原料naoh水溶液濃度（質(zhì)量）中和用naoh水溶液濃度（質(zhì)量）單體水溶液濃度（質(zhì)量）引發(fā)劑用量單體質(zhì)量引發(fā)劑水溶液濃度(質(zhì)量)分散穩(wěn)定劑用量單體質(zhì)量散介質(zhì)（正庚烷）用量與單體質(zhì)量為4：1正庚烷循環(huán)用量正庚烷總用量第3章 物料衡算3。1主要原料丙烯酸(）的投料量用順流程的計算順序進行物料衡算必須先求出主要原料（丙烯酸）每批投料量。該生產(chǎn)裝置年產(chǎn)量5500t,年開工340天,每天生產(chǎn)8批,后處理中聚合損失率。每批應(yīng)生產(chǎn)聚合物數(shù)

28、量為：引發(fā)劑（單體質(zhì)量）全部結(jié)合到聚合物中；單體轉(zhuǎn)化成聚合物，且單體相對分子質(zhì)量與聚合物結(jié)構(gòu)單元相對分子質(zhì)量相同；單體混合物平均相對分子質(zhì)量(丙烯酸的中和度為)：可得丙烯酸相對分子質(zhì)量：單體平均相對分子質(zhì)量丙烯酸投料量 表3-1 數(shù)據(jù)匯總表（1）項目內(nèi)容數(shù)據(jù)每批應(yīng)生產(chǎn)聚合物數(shù)量丙烯酸投料量單體混合物相對分子質(zhì)量3.2 （中和罐)物料衡算m4v102m6m1m5 圖3。1 物料平衡示意圖已知：丙烯酸中和度、丙烯酸相對分子質(zhì)量、naoh相對分子質(zhì)量、單體平均相對分子質(zhì)量m1 (原料丙烯酸)m4 （naoh溶液)naoh： ： 合計： （單體溶液)單體： : 合計： （無離子水b）對中組分水做物料衡

29、算有：中和反應(yīng)生成水中和反應(yīng)生成水： 無離子水b: 對做全物料平衡計算，進行校核。由物料守恒定律應(yīng)有:即： 說明物料衡算是正確的.表33數(shù)據(jù)匯總表(2)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)m1 （原料丙烯酸）m4 (naoh溶液）（單體溶液)（無離子水b）3。3 （naoh溶液調(diào)配罐）物料衡算 m2v101m4m3圖3。2 物料衡算示意圖(naoh溶液) naoh： ： ( naoh濃溶液）naoh： ： 合計：對中組分水做物料衡算：對做全物料平衡計算，進行校核。由物料守恒定律得：即:說明物料衡算是正確的.表34數(shù)據(jù)匯總表（3）項目內(nèi)容數(shù)據(jù)( naoh濃溶液)m3（v101中組分水）m4 (naoh溶液)3。4 （分

30、散介質(zhì)調(diào)配罐）物料衡算v103m7m8m9圖3。3 物料平衡示意圖已知：正庚烷：單體分散穩(wěn)定劑單體質(zhì)量（正庚烷）循環(huán)正庚烷新鮮正庚烷（分散穩(wěn)定劑）(分散液）對做全物料衡算,進行校核。由物料守恒定律得：即:，說明物料衡算是正確的。表35數(shù)據(jù)匯總表（4)項目內(nèi)容數(shù)據(jù)（正庚烷）循環(huán)正庚烷新鮮正庚烷(分散穩(wěn)定劑）（分散液）3.5 （聚合反應(yīng)器）物料衡算m10r101m1222m11圖3。4 物料平衡示意圖（待聚合液）單體：（分散液）合計：（引發(fā)劑水溶液）已知:引發(fā)劑用量單體質(zhì)量 引發(fā)劑水溶液濃度（質(zhì)量） 引發(fā)劑： 則： 合計：（聚合物混合液） 分散穩(wěn)定劑： 正庚烷： :聚合物：（與設(shè)計任務(wù)相符合)合計

31、：對做全物料平衡計算,進行校核。由物料守恒定律應(yīng)有：即：，說明物料衡算是正確的。表3-6 數(shù)據(jù)匯總表（5）項目內(nèi)容數(shù)據(jù)(待聚合液）（引發(fā)劑水溶液）（聚合物混合液)3。6 （引發(fā)劑調(diào)配罐）物料衡算已知：引發(fā)劑溶液每天配制一批,供8批反應(yīng)使用.（引發(fā)劑）：（）:表37 數(shù)據(jù)匯總表(6）項目內(nèi)容數(shù)據(jù)（引發(fā)劑）（)3。7整理并校核計算結(jié)果m2聚合工序m1m3m11m5m7m8m2 圖3.5 總物料平衡示意圖對聚合工序做全物料平衡計算（圖3-5）,進行校核.由物料守恒定律有：即： 說明整個聚合工序的物料衡算過程是正確的。inverse suspension polymerization of acrylic material balance batch operation表3-2 丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作物料平衡表 單位：物流號丙烯酸單體naoh引發(fā)劑正庚烷分散穩(wěn)定劑聚合物合計1370.6891370.689571。120571.1