年产35万吨丁苯橡胶预处理工序工艺设计课程设计说明书正文原版48771608.doc

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1、材料科学与工程学院课程设计说明书年产XX万吨丁苯橡胶预处理工段工艺设计AnnualoutputofXXtonsofstyrenebutadienerubbertechnologydesignofpretreatmentsection学生学号学生姓名专业班级指导教师完成日期吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology吉林化工学院课程设计吉林化工学院课程设计目录第一章前言11.1丁苯橡胶概述11.2丁苯橡胶合成原理21.2.1原料21.2.2原料物性21.2.3反应式和反应机理21.2.4影响产物的因素21.3合

2、成工艺31.3.1低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程31.3.1.1转化率确定31.3.1.2配料确定31.3.1.3分散介质31.3.1.4单体纯度41.3.1.5聚合温度41.3.1.6聚合时间41.3.1.7低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺流程41.3.2溶聚丁苯橡胶的生产工艺过程51.4相关符号说明5第二章课程设计任务书72.1技术指标72.2设计地区自然条件8第三章设计方案的确定及工艺流程说明93.1设计原则93.2设计方案的确定93.2.1防火防爆103.2.2节能与环境保护113.2.3防毒123.3工艺流程123.3.1单体及化学品溶

3、液接收123.3.2聚合13第四章设计计算154.1聚合工段物料衡算154.1.1进料计算154.1.2出料计算164.2换热器设计计算174.2.1基本条件174.2.2丁二烯换热器E-301的设计184.2.2.1初选184.2.2.2计算管程压降及给热系数194.2.2.3计算壳程压降及给热系数204.2.2.4计算传热面积21II吉林化工学院课程设计4.2.3苯乙烯换热器E-306的设计214.2.3.1初选214.2.3.2计算管程压降及给热系数224.2.3.3计算壳程压降及给热系数234.2.3.4计算传热面积244.3泵的计算2

4、44.3.1泵P—304的设计244.3.2条件依据254.3.3管内流体的流速254.3.4泵的选型：254.3.5储罐的计算264.4附属设备的选型与计算264.4.1管道直径的计算264.4.2容器型式的选择274.4.2.1丁二烯缓冲槽V-303的选型274.4.2.2苯乙烯缓冲槽V-304的选型28参考文献29课程设计体会30II吉林化工学院课程设计第一章前言1.1丁苯橡胶概述丁苯橡胶成白色或浅褐色，有苯乙烯的气味，密度：0.919-0.944。丁苯橡胶综合性能优良，是合成橡胶的第一大品种，产量占合成橡胶的60%，也是最早实现工业化生

5、产的橡胶之一。它是丁二烯与苯乙烯的无规共聚得到的弹性体。英文缩写SBR。其物理机构性能，加工性能及制品的使用性能接近于天然橡胶，耐磨性、耐老化性、耐水性和气密性优于天然橡胶，粘合性、弹性和形变发热量低于天然橡胶，可与天然橡胶及多种合成橡胶并用.丁苯橡胶结构式：丁苯橡胶的分为乳液丁苯和溶液丁苯，其中乳液丁苯包括高温丁苯、低温丁苯、低温充油丁苯、低温充炭黑丁苯、高苯乙烯丁苯、液体丁苯、羧基丁苯。溶液丁苯包括烷基锂溶液丁苯、锡偶联溶液丁苯、高反式1,4-丁苯。发展史高温丁苯橡胶20世纪50年代生产了5摄氏度下聚合的低温丁苯橡胶，性能得以改善20世纪6

6、0年代初以烷基锂为引发剂的溶液聚合法丁苯橡胶开始工业化生产1933年德国首先用乙炔为原料制得丁苯橡胶1942年美国以石油为料生产丁苯橡胶乳聚丁苯橡胶（ESBR）经过50多年的发展,生产工艺已经成熟。近20年来，由于受到溶聚丁苯橡胶（SSBR）及其他弹性体的冲击，SSBR具有优良的耐磨性、耐曲饶、耐低温性及优良的动态性能。ESBR抗湿滑性好，但滚动阻力大，而SSBR由于兼具抗湿滑和滚动阻力低两种性能，在欧、美、日等国家和地区ESBR的产耗增长速度缓慢；但在亚太地区尤其是中国，由于汽车工业的迅速发展，ESBR的产能和产量有了很大幅度的增长，2003

7、年我国丁苯橡胶（SBR）表观消耗量高30吉林化工学院课程设计达55.93万吨[1]，仅次于美国，居世界第二位。20世纪80年代末至90年代初，国外一些大的企业曾一度放弃了对ESBR的研发工作但ESBR经过数十年与SSBR的抗衡，仍显示出其较强的生命力[2]30吉林化工学院课程设计。尤其是近年来国外有些企业在提高ESBR的综合性能研究方面取得了突破性的进展。1.2丁苯橡胶合成原理1.2.1原料主要原料：1,3–丁二烯、苯乙烯1.2.2原料物性1,3–丁二烯是最简单的共轭双烯烃。在常温、常压下为无色气体，相对分子质量为54.09，相对密度0.621

8、1，熔点-108.9℃，沸点-4.5℃。摩尔折射率：20.03，摩尔体积：84.7，等张比容：169.2，表面张力：15.9，介电常数：2.26，极化