武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)5000噸白乳膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)學(xué)院（系）： 專業(yè)班級(jí):學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：學(xué)位論文原創(chuàng)性說明本人鄭重申明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究結(jié)果。除文中專門加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包括其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的功效作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律成效后果由本人承擔(dān)。作者簽名：學(xué)位論文版權(quán)利用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、利用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文治理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，許諾論文被查閱和借閱。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全數(shù)或部份內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，能夠采納影印、縮印或掃描等復(fù)制手腕保留和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于一、保密囗，在年解密后適用本授權(quán)書二、不保密囗。（請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“y”作者簽名：年月日導(dǎo)師簽名：年月日武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：工作單位：設(shè)計(jì)題目:年產(chǎn)5000噸白乳膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要緊內(nèi)容：年產(chǎn)5000噸白乳膠生產(chǎn)工藝的確信完成要緊設(shè)備的設(shè)計(jì)及其它配套設(shè)備的選型完成車間平面的布置要求完成的要緊任務(wù):1.很多于15篇的相關(guān)文獻(xiàn)資料，其中英文文獻(xiàn)很多于3篇，完成開題報(bào)告2?完成設(shè)計(jì)圖紙四張 （工藝流程圖A,設(shè)備平面布置圖A,要緊設(shè)備裝配圖20A，車間立面圖A）013?計(jì)說明說一份，字?jǐn)?shù)很多于一萬字完成很多于五千字的用英文文獻(xiàn)翻譯必讀參考資料：《化工原理》，《化工制圖》，《化工設(shè)計(jì)》，《化工儀表及自動(dòng)化》，《化工機(jī)械設(shè)備》，《化學(xué)工藝手冊(cè)》系主任簽名指導(dǎo)教師簽名系主任簽名院長(zhǎng)簽名（章）武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí)選題題目:年產(chǎn)5000噸白乳膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)1、選題的目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）聚醋酸乙烯乳液即白乳膠,為單一組份的化合物。聚醋酸乙烯乳液為白色的粘稠液體,其粘接強(qiáng)度高、柔韌性好，用它制成的水性乳膠漆色彩鮮艷，耐酸堿和耐水洗滌，不易泛黃。聚醋酸乙烯乳液是以水為分散介質(zhì)，不使用易污染的溶劑，具有生產(chǎn)方便、價(jià)格低、粘合強(qiáng)度高、無毒無腐蝕性、無火災(zāi)危險(xiǎn)和耐候性好等特點(diǎn)，可制成高濃度的產(chǎn)品。它是廣泛用于木材、織物、包裝、建筑等行業(yè)的粘合劑，是市場(chǎng)上粘合劑用量最大的品種，在家具拼板中的用量日益增加。美國的聚醋酸乙烯的消費(fèi)占醋酸乙烯用量的第一位。聚醋酸乙烯的最大用戶是粘合劑,其次是乳膠漆。美國用乙烯類單體為原料制造水性乳膠漆的產(chǎn)量已占涂料總產(chǎn)量的近半左右。西歐的聚醋酸乙烯主要用于涂料和建筑其次用于粘合劑和纖維。西歐涂料工業(yè)中所消費(fèi)的聚醋酸乙烯約占總消費(fèi)量的37%。日本將聚醋酸乙烯主要用于粘合劑。國內(nèi)的聚醋酸乙烯的用途分別為:粘合劑占55%,印刷占10%,卷煙占10%,涂料與建筑占20%，織物加工占1%，其他4%。國外的用途分別為:粘合劑占37%，涂料和建筑占35%，紙張和織物加工占10%以上。相比之下，國內(nèi)的聚醋酸乙烯的應(yīng)用尚有相當(dāng)?shù)牟罹?，在織物加工與紙張加工方面尚有較大的市場(chǎng)潛力。聚醋酸乙烯乳液在建筑上可與其他的材料配合使用。在水泥砂漿中加入10%?20%可提高抗壓強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度與填料等配合可用于地面、墻面施工等。聚醋酸乙烯乳液廣泛用于纖維、無紡布、植絨、紙張等的粘接。還可用于制造紙管、耐水瓦機(jī)紙板、鋁箔等。在粘合性、耐水性、貯存性等方面優(yōu)于其他粘合劑。在我國，應(yīng)拓展聚醋酸乙烯在涂料、建筑、造紙和織物加工等方面的應(yīng)用。美國的聚醋酸乙烯年需求增長(zhǎng)率為3%,在紙業(yè)中的年用量已達(dá)到13萬噸。美國聚醋酸乙烯的年用量為64萬噸。西歐聚醋酸乙烯的年用量為68萬噸。國內(nèi)的年用量為24萬噸。年需求增長(zhǎng)率為10%。由于白乳膠的應(yīng)用很廣泛，而且在世界范圍內(nèi)的需求量迅速增大，發(fā)展前景可觀，所以白乳膠的生產(chǎn)工藝流程很重要。我國是在二十世紀(jì)五十年代才開始研究白乳膠，在二十世紀(jì)七十年代才開始實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化的生產(chǎn)?，F(xiàn)在國內(nèi)對(duì)于白乳膠的應(yīng)用主要還是在膠黏劑方向，而水性漆方向是國內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)，所以針對(duì)不同特性的改性白乳膠需要尋求更好的生產(chǎn)工藝。2、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和方案查閱資料得到配方如下：配方（質(zhì)量比）：醋酸乙烯50%,聚乙烯醇4%,鄰苯二甲酸二丁酯5%,蒸餾水40%,過硫酸鉀1%,,碳酸氫鈉適量。設(shè)計(jì)操作：（1） 將聚乙烯醇和蒸餾水加入反應(yīng)鍋中，緩緩加熱升溫至80攝氏度，充分?jǐn)嚢杈鶆?，?jīng)過4?6個(gè)小時(shí)充分溶解。（2） 降溫到60?65攝氏度，實(shí)行保溫，一邊按配方量的15%醋酸乙烯,一邊按配方量的40%加入過硫酸鉀。（3） 反應(yīng)時(shí)會(huì)放出熱量溫度回升高，在溫度達(dá)到80攝氏度左右時(shí)，按照配方用量分別加入醋酸乙烯，每次10%,在6?8個(gè)小時(shí)內(nèi)添加完畢。（4） 在逐步滴加醋酸乙烯的過程中，每小時(shí)加入過硫酸鉀的4%?6%,等醋酸乙烯添加完后將余下的過硫酸鉀全部倒入反應(yīng)器內(nèi)，此時(shí)溫度上發(fā)生到90攝氏度到95攝氏度。（5） 保溫30分鐘，冷卻到50攝氏度，加入鄰苯二甲酸二丁酯，攪拌均勻，用碳酸氫鈉調(diào)劑PH,然后冷卻，成品包裝。生產(chǎn)中需要注意的對(duì)反應(yīng)有影響的條件：（1）引發(fā)劑的影響醋酸乙烯乳液聚合常用的引發(fā)劑為過硫酸鹽。引發(fā)劑采用分次添加的方式，聚合開始后連續(xù)滴加，可以控制引發(fā)劑不過量，以免引起爆聚，造成乳液穩(wěn)定性下降。一般來說，適當(dāng)減少引發(fā)劑用量可提高聚合度，制得粘接性較強(qiáng)的乳液。（2） 乳化劑的影響乳化劑的品種對(duì)乳液粒徑、相對(duì)分子質(zhì)量、反應(yīng)速率和乳液穩(wěn)定性都有較大影響?？墒咕酆衔锶橐河懈蟮姆€(wěn)定性，乳液的固含量隨乳化劑用量的增加而增加，粘度也隨之增大，粘接力也相應(yīng)增強(qiáng)。（3） 聚乙烯醇的影響在醋酸乙烯乳液聚合的過程中，聚乙烯醇既起到了乳化劑的作用，同時(shí)又起到了保護(hù)膠體的作用。不加聚乙烯醇而直接進(jìn)行乳液聚合所得到的白乳膠在靜置幾分鐘后會(huì)立刻凝結(jié)，變成膠凍狀，無法使用。若加入聚乙烯醇的量過大，就會(huì)導(dǎo)致所得乳液粘度太高，流動(dòng)性太差，也無法使用。（4） 反應(yīng)溫度的影響反應(yīng)溫度影響聚合反應(yīng)速率和乳液的平均相對(duì)分子質(zhì)量。反應(yīng)溫度升高會(huì)使乳膠粒數(shù)目增大，平均直徑減?。环磻?yīng)溫度升高，使乳膠之間發(fā)生重合，聚結(jié)速率增大，乳膠粒表面上的水化層變薄，都會(huì)導(dǎo)致乳液穩(wěn)定性下降，如果反應(yīng)溫度高于或等于乳化劑的濁點(diǎn)時(shí)，乳化劑就失去了作用，從而引起破乳。3、進(jìn)度安排第三周：查閱白乳膠相關(guān)的文獻(xiàn)資料，明確白乳膠的相關(guān)知識(shí)第四周：確定白乳膠生產(chǎn)工流程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，確定白乳膠的生產(chǎn)工藝的方案，完成開題報(bào)告。第五周：確定了生產(chǎn)白乳膠的原料及配方。第六周：初步根據(jù)所選定的工藝歷程選定反應(yīng)器為夾套型的反應(yīng)釜。再根據(jù)配方計(jì)算出密度，將質(zhì)量產(chǎn)量轉(zhuǎn)換成體積產(chǎn)量。根據(jù)反應(yīng)釜計(jì)算原理初步計(jì)算反應(yīng)釜的規(guī)格。第七周：確定反應(yīng)釜的規(guī)格后，進(jìn)行壁厚等的細(xì)節(jié)計(jì)算。第八周：進(jìn)一步驗(yàn)算，確定釜的規(guī)格。第九周：確定釜的規(guī)格后，完成其它設(shè)備的初步選型。第十周：經(jīng)過反復(fù)驗(yàn)算確定各種設(shè)備的型號(hào)。第十一周：開始使用繪圖軟件繪制設(shè)備裝配圖。第十二周：繪制主要設(shè)備的裝配圖。第十三周：最后完善主要設(shè)備的裝配圖。第十四周：繪制生產(chǎn)工藝流程圖。第十五周：繪制車間立面圖。第十六周：完成設(shè)計(jì)，答辯。4、指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名：年月日5、開題答辯小組意見答辯小組組長(zhǎng)簽名：答辯小組成員簽名：2.3. 4年月日

摘要 錯(cuò)誤!未定義書簽。Abstract 錯(cuò)誤!未定義書簽1.緒論 錯(cuò)誤!未定義書簽物料衡算 錯(cuò)誤!未定義書簽。物料衡算的任務(wù) 錯(cuò)誤!未定義書簽。衡算的依據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽搜集的數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽衡算基準(zhǔn) 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合釜投料量 錯(cuò)誤!未定義書簽每釜年生產(chǎn)能力及釜的個(gè)數(shù) 錯(cuò)誤!未定義書簽物料流程圖 錯(cuò)誤!未定義書簽。聚合釜的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽。設(shè)計(jì)任務(wù) 錯(cuò)誤!未定義書簽設(shè)計(jì)依據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合釜幾何尺寸的確信 錯(cuò)誤!未定義書簽夾套幾何尺寸的確信 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合釜壁厚的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽夾套厚度的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核 錯(cuò)誤!未定義書簽筒體水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核 錯(cuò)誤!未定義書簽夾套水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合釜有關(guān)數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合釜攪拌器的設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤!未定義書簽設(shè)計(jì)任務(wù) 錯(cuò)誤!未定義書簽設(shè)計(jì)依據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽攪拌器選型 錯(cuò)誤!未定義書簽攪拌器轉(zhuǎn)速 錯(cuò)誤!未定義書簽攪拌器軸功率 錯(cuò)誤!未定義書簽熱量衡算 錯(cuò)誤!未定義書簽衡算任務(wù) 錯(cuò)誤!未定義書簽搜集的數(shù)據(jù) 錯(cuò)誤!未定義書簽操作時(shí)刻平穩(wěn)表 錯(cuò)誤!未定義書簽升溫時(shí)期的熱量衡算 錯(cuò)誤!未定義書簽聚合時(shí)期的熱量衡算 錯(cuò)誤!未定義書簽冷卻時(shí)期的熱量衡算 錯(cuò)誤!未定義書簽蒸汽和冷卻水用量的計(jì)算 錯(cuò)誤!未定義書簽附體附件選型 錯(cuò)誤!未定義書簽支座 錯(cuò)誤!未定義書簽。接管的選型 支座 錯(cuò)誤!未定義書簽。接管的選型 錯(cuò)誤!未定義書簽。配套設(shè)備選型 設(shè)計(jì)小結(jié) 設(shè)計(jì)參考圖 參考文獻(xiàn) 錯(cuò)誤!錯(cuò)誤!未定義書簽。錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽錯(cuò)誤!未定義書簽本文依照多份文獻(xiàn)和多次實(shí)驗(yàn)確信了生產(chǎn)白乳膠的配方和生產(chǎn)的大體步驟。本次設(shè)計(jì)以大量的文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出了具體的生產(chǎn)工藝流程，選擇了要緊反映器的類型，而且依照年產(chǎn)量計(jì)算了反映器的尺寸，依照設(shè)計(jì)的具體流程計(jì)算而且選擇了其他的配套的設(shè)備。對(duì)生產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行了車間內(nèi)的平面布置和立面布置。而且完成了要緊設(shè)備裝配圖，工藝流程圖，車間平面布置圖，設(shè)備立面圖。本次設(shè)計(jì)的特色在于反映原料的預(yù)處置，和對(duì)出產(chǎn)物的乳化機(jī)中和。通過預(yù)處置的時(shí)刻與反映時(shí)刻的周期性來節(jié)約總的生產(chǎn)時(shí)刻，在盡可能節(jié)約設(shè)備利用的情形下節(jié)約下大量的時(shí)刻。關(guān)鍵詞：白乳膠；反映釜；筒體；夾套；封頭；直徑；高度；高徑比；壁厚；內(nèi)壓；外壓；攪拌；功率；電機(jī)；支座；接管AbstractBasedonanumberofdocumentsandnumerousteststodeterminethebasicstepsoftheproductionofwhitelatexformulationsandproduction.Thedesignisbasedontheliteratureandexperimentaldesignoftheproductionprocess,selectthetypeofreactor,andcalculatedthesizeofthereactoraccordingtotheannualoutput,accordingtothespecificprocessofthedesignandselectedothersupportingequipment.Workshoplayoutandelevationlayoutofproductionequipment.Andcompletedamajorequipmentassemblydrawings,processflowdiagrams,workshopfloorplan,equipmentelevations.Thecharacteristicsofthisdesignisthatthepretreatmentofthereactants,andtheproductoftheemulsificationmachine.Thecyclicalnatureofthepretreatmenttimeandreactiontimetosavethetotalproductiontime,saveunderalotoftimetrytosavetheequipment.Keywords:whitelatex,reactionkettle,tube,jacket,headdiameter,height,heighttodiameterratio,wallthickness,internalpressure,externalpressure,mixing,power,motors,bearings,pipe.緒論聚醋酸乙烯乳液即白乳膠,為單一組份的化合物。聚醋酸乙烯乳液為白色的粘稠液體,其粘接強(qiáng)度高、柔韌性好,用它制成的水性乳膠漆色彩鮮艷,耐酸堿和耐水洗滌,不易泛黃。聚醋酸乙烯乳液是以水為分散介質(zhì),不利用易污染的溶劑,具有生產(chǎn)方便、價(jià)錢低、粘合強(qiáng)度高、無毒無侵蝕性、無火災(zāi)危險(xiǎn)和耐候性好等特點(diǎn),可制成高濃度的產(chǎn)品。它是普遍用于木材、織物、包裝、建筑等行業(yè)的粘合劑,是市場(chǎng)上粘合劑用量最大的品種,在家具拼板中的用量日趨增加。由于白乳膠的應(yīng)用很普遍，而且活著界范圍內(nèi)的需求量迅速增大，進(jìn)展前景可觀，因此白乳膠的生產(chǎn)工藝流程很重要。我國是在二十世紀(jì)五十年代才開始研究白乳膠，在二十世紀(jì)七十年代才開始實(shí)現(xiàn)其工業(yè)化的生產(chǎn)。此刻國內(nèi)關(guān)于白乳膠的應(yīng)用要緊仍是在膠黏劑方向，而水性漆方向是國內(nèi)的進(jìn)展趨勢(shì)，因此針對(duì)不同特性的改性白乳膠需要尋求更好的生產(chǎn)工藝。美國的聚醋酸乙烯的消費(fèi)占醋酸乙烯用量的第一名。聚醋酸乙烯的最大用戶是粘合劑,第二是乳膠漆。美國用乙烯類單體為原料制造水性乳膠漆的產(chǎn)量已占涂料總產(chǎn)量的近半左右。西歐的聚醋酸乙烯要緊用于涂料和建筑,第二用于粘合劑和纖維。西歐涂料工業(yè)中所消費(fèi)的聚醋酸乙烯約占總消費(fèi)量的37%。日本將聚醋酸乙烯要緊用于粘合劑。國內(nèi)的聚醋酸乙烯的用途別離為:粘合劑占55%,印刷占10%,卷煙占10%,涂料與建筑占20%,織物加工占1%,其他4%。國外的用途別離為:粘合劑占37%,涂料和建筑占35%,紙張和織物加工占10%以上。相較之下,國內(nèi)的聚醋酸乙烯的應(yīng)用尚有相當(dāng)?shù)牟罹?在織物加工與紙張加工方面尚有較大的市場(chǎng)潛力。聚醋酸乙烯乳液在建筑上可與其他的材料配合利用。在水泥砂漿中加入10L20%可提高抗壓強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度。與填料等配合可用于地面、墻面施工等。聚醋酸乙烯乳液普遍用于纖維、無紡布、植絨、紙張等的粘接。還可用于制造紙管、耐水瓦機(jī)紙板、鋁箔等。在粘合性、耐水性、貯存性等方面優(yōu)于其他粘合劑。在我國,應(yīng)拓展聚醋酸乙烯在涂料、建筑、造紙和織物加工等方面的應(yīng)用。美國的聚醋酸乙烯年需求增加率為3%,在紙業(yè)中的年用量已達(dá)到13萬噸。美國聚醋酸乙烯的年用量為64萬噸。西歐聚醋酸乙烯的年用量為68萬噸。國內(nèi)的年用量為24萬噸。年需求增加率為10%。由于白乳膠的消耗量龐大，而且進(jìn)展前景尤其可觀因此本次設(shè)計(jì)選擇了白乳膠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)那個(gè)題目。通過查閱各類文獻(xiàn)，和實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)確信了適合的白乳膠生產(chǎn)配方，和生產(chǎn)的工藝流程。相同的配方，不一樣的工藝就會(huì)生產(chǎn)出不同品級(jí)的產(chǎn)品，尤其是高分子合成，引發(fā)劑的加入時(shí)刻，引發(fā)劑的加入頻率，加入的量的多少都決定了高分子聚合的進(jìn)度，為了幸免引發(fā)爆聚，要很注重引發(fā)劑的加入。乳液聚合容易在反映后期破乳，因此聚合反映的乳化劑的選擇很重要，不僅要求乳化成效好，還要價(jià)錢廉價(jià)，單一的乳化劑并非能完全的知足生產(chǎn)需求，因此能夠利用多種乳化劑的復(fù)配利用。通過實(shí)驗(yàn)室的反復(fù)實(shí)驗(yàn)確信了利用SDS和OP1O,SDS是應(yīng)用很普遍，而且價(jià)錢比較適合的表面活性劑，OP-10的乳化成效專門好，而且是液體乳化劑，二者依照配方中的比例復(fù)配，達(dá)到了不錯(cuò)的乳化成效。物料衡算物料衡算的任務(wù)通過物料衡算確信聚合釜的個(gè)數(shù)、體積、每釜投料量及各工序進(jìn)出物料量為設(shè)備計(jì)算、選型和熱量衡算提供依據(jù)。衡算的依據(jù)1設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模2設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)刻1設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模2設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)刻3生產(chǎn)周期7500小時(shí)/年24小時(shí)搜集的數(shù)據(jù)1白乳膠密度2水的密度3參考配方cm3（25C）cm3（25C）表2-1配方列表（質(zhì)量比）名稱質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）醋酸乙烯50蒸餾水40聚乙烯醇4鄰苯二甲酸二丁酯5過硫酸鉀1碳酸氫鈉適量衡算基準(zhǔn)以一釜物料為衡算對(duì)象，以釜中生成的樹脂為衡算基準(zhǔn)。單位為kg/釜。聚合釜投料量聚合進(jìn)程中物料體積轉(zhuǎn)變不大，因此以25°C時(shí)的物料體積為依據(jù)來計(jì)算釜內(nèi)物料體積。初步選取聚合釜，聚合釜裝料系數(shù)取為。那么聚合釜有效體積為6m3聚合釜投料量依照參考配方按比例計(jì)算。計(jì)算進(jìn)程略。表2-2聚合釜投料量表名稱質(zhì)量(kg)醋酸乙烯蒸餾水聚乙烯醇鄰苯二甲酸二丁酯過硫酸鉀碳酸氫鈉2800260015026060適量每釜年生產(chǎn)能力及釜的個(gè)數(shù)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn)白乳膠5000噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)刻為每一年7500小時(shí)，生產(chǎn)周期為24小時(shí)，每釜生產(chǎn)能力為6000kg。那么每釜年生產(chǎn)能力為：6000X7500F24=1875000Kg=1875噸取聚合釜備用系數(shù)為那么聚合釜個(gè)數(shù)為： n=X5000F1875=因此聚合釜個(gè)數(shù)可取為3個(gè)。工藝流程的簡(jiǎn)介將聚乙烯醇和蒸餾水加入反映鍋中，緩緩加熱升溫至80攝氏度，充分?jǐn)嚢杈鶆?，通過4?6個(gè)小時(shí)充分溶解。降溫到60?65攝氏度，實(shí)行保溫，一邊按配方量的15%醋酸乙烯，一邊按配方量的40%加入過硫酸鉀。反映時(shí)會(huì)放出熱量溫度上升高，在溫度達(dá)到80攝氏度左右時(shí)，依照配方用量別離加入醋酸乙烯，每次10%，在6?8個(gè)小時(shí)內(nèi)添加完畢。在慢慢滴加醋酸乙烯的進(jìn)程中，每小時(shí)加入過硫酸鉀的4%?6%，等醋酸乙烯添加完后將余下的過硫酸鉀全數(shù)倒入反映器內(nèi)，現(xiàn)在溫度上發(fā)生到90攝氏度到95攝氏度。保溫30分鐘，冷卻到50攝氏度，加入鄰苯二甲酸二丁酯，攪拌均勻，用碳酸氫鈉調(diào)劑PH,然后冷卻，成品包裝。物料流程簡(jiǎn)圖聚合釜的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)選擇聚合釜及夾套材料，確信聚合釜和夾套的幾何尺寸，并對(duì)聚合釜及夾套進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。設(shè)計(jì)依據(jù)1設(shè)計(jì)壓力聚合釜Pa（外壓）夾套Pa2設(shè)計(jì)溫度聚合釜150°C夾套150°C3聚合釜體積聚合釜幾何尺寸的確信初步選取公稱直徑為Dgl600的筒體，封頭選取Dgl600的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭。查表得封頭的尺寸如下：曲邊高度h=400mm 直邊高度h=50mm12內(nèi)表面積F二容積V二hh查表得Dg2000的筒體的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：一米高容積V=—米高內(nèi)表面積卩=11那么筒體高度計(jì)算為：H=(V-V)/V=()F二m=封1長(zhǎng)徑比H/D=3400F1600=。釜的實(shí)際體積為：V=HV+V=X+=實(shí)際 1封釜的實(shí)際裝料系數(shù)為：n=v/V=6三二實(shí)際物實(shí)際由此可見，聚合釜的尺寸是合理的。夾套幾何尺寸的確信取公稱直徑為Dgl700的夾套，夾套封頭也采納標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，并取與夾套筒體相同的直徑。查表得Dg1700的標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭的有關(guān)尺寸如下：曲邊高度h=425mm1直邊高度h=50mm2內(nèi)表面積F二h容積V=h聚合釜筒體部份物料的高度：H=(V-V)/V=()F二物 物封 1液面高度H=H+h+h2850+50+450=3120mm液物1 2=夾套包圍的筒體高度H=H+△=+=包物夾套筒體的高度H=H+50=2800+25=2825mm夾包聚合釜內(nèi)傳熱面積A=HF+F=X+=包1h聚合釜壁厚的計(jì)算聚合釜采納0Crl8Ni9與16MnR不銹鋼復(fù)合鋼板制造。能夠16MnR鋼來進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。初步選取鋼板名義厚度6=16mm，那么鋼板有效厚度8=5-C,其中C=C+Cn en 1 2C為鋼板負(fù)誤差，取,C為侵蝕裕度，取1mm,那么壁厚附加量C二，125=eD/5=(Di+25)/50e ne其中D為聚合釜外徑，Di為聚合釜內(nèi)徑。那么0D/5=(1600+16X2)/=1150e計(jì)算長(zhǎng)度L=H+h+1/3h，其中H為筒體高度，h為封頭直邊高度，h為封頭2121曲邊高度。那么L=3400+50+1/3X400=3583mmL/D=3583/1632=0查《外壓或軸向受壓圓筒幾何參數(shù)計(jì)算圖》(見設(shè)計(jì)參考圖)，取得系數(shù)人=然后查圖《外壓圓筒和球殼厚度計(jì)算圖(16MnR鋼)》(見設(shè)計(jì)參考圖)取得B=75MPa那么計(jì)算許用外壓力[P][P]=B/(D/5)=75/115=MPa0e設(shè)計(jì)外壓P=，小于[P]且比較相近。那么所選取的6=16mm符合要求。n即筒體厚度6=16mmn封頭厚度取與筒體相同的厚度16mm。夾套厚度的計(jì)算夾套選用20R鋼板制造。夾套計(jì)算厚度為：6=PcDi/(2?[o]t-Pc)式中Pc為計(jì)算壓力，取，Di為夾套內(nèi)徑，1700mm,?為焊縫系數(shù)，取(雙面對(duì)接焊，局部無損探傷)t為材料許用應(yīng)力，查表得113MPa則6=X1700/(2XX)=鋼板名義厚度6=6+C+A其中C=C+CC為鋼板負(fù)誤差，取,C侵蝕裕度n1212取2mm,那么壁厚附加量C等于。那么，6=++△=8mmn夾套封頭厚度取與夾套筒體相同的厚度8mm。水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核筒體水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核水壓實(shí)驗(yàn)壓力P==X=T水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)的薄膜應(yīng)力為。=P(Di+6e)/26e 考慮到液柱壓力，代入計(jì)算時(shí)P取TTTo=X(1600+)/2X=T查表得16MnR的屈服極限。s=345MPa故 ?os=XX345=Pa>=oT那么筒體厚度知足水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度要求。夾套水壓實(shí)驗(yàn)應(yīng)力校核夾套水壓實(shí)驗(yàn)壓力為P=[o]/[o]T=XX113/113=T水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)的薄膜應(yīng)力為o二P(Di+6e)/26e，有效厚度6=6-C=8- =TT en故o=X(1700+)/2X=T查表得20R的屈服極限。s=235MPa故?os=XX235=>=oT因此夾套厚度知足水壓實(shí)驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度要求。水壓實(shí)驗(yàn)的順序是先做聚合釜水壓實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)合格后再焊上夾套。然后做夾套水壓實(shí)驗(yàn)。夾套水壓實(shí)驗(yàn)壓力時(shí)，聚合釜內(nèi)至少要維持的壓力。聚合釜有關(guān)數(shù)據(jù)查表直徑為1600mm,厚度為16mm的筒體一米高的質(zhì)量為636Kg,聚合釜封頭質(zhì)量為383Kg。直徑為1700mm，厚度為8mm的筒體一米高的質(zhì)量為676Kg,夾套封頭質(zhì)量為427Kg。那么聚合釜質(zhì)量m=636X+636X2=1夾套質(zhì)量m=676X+427=2337Kg2聚合釜總質(zhì)量m=3434+2337=5771kg表3-1聚合釜有關(guān)數(shù)據(jù)表項(xiàng)目直徑（mm）高度（mm）厚度（mm）封頭直徑（mm）材質(zhì)質(zhì)量（Kg）釜體16003400161600復(fù)合鋼板3434夾套170028258170020R2337聚合釜攪拌器的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)確信攪拌器的型式、幾何尺寸、轉(zhuǎn)速、軸功率和電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)的選型設(shè)計(jì)依據(jù)釜的直徑T1600mm液面咼度H3400mm白乳膠的密度（90°C）cm3白乳膠的粘度（90C）mPaS釜的體積攪拌器選型依照攪拌物料的性質(zhì)，白乳膠的粘度很低，攪拌要求選用平直/D葉槳式攪拌器即可，由于料液層比較高，液面高度3120mm，H/D=，其比值大于無哦一采液納雙層攪拌槳。為了將物料攪拌均勻，故設(shè)計(jì)安裝層兩槳葉，相鄰兩層攪拌葉交織成90°安裝，兩層槳葉的安裝位置如下：一層安裝在下封頭焊縫線高度上，另一層安裝在液面下約1800mm處。D/T取值范圍在到之間，其中D—攪拌器直徑 T—釜的直徑。由于生產(chǎn)進(jìn)程中的中物料的粘度都不高因此D/T的取值選擇，能夠取得攪拌器直徑取800mm。b/D的取值范圍在到之間，b為攪拌器的寬度，取其比值為取得b=80mm。所選擇的攪拌器為雙層攪拌槳，且攪拌器直徑為800mm，攪拌槳的寬度為80mm。攪拌器轉(zhuǎn)速依照設(shè)計(jì)體會(huì)，攪拌器轉(zhuǎn)速N可取125r/min,即2r/s。攪拌器軸功率取D/T=，其中D—攪拌器直徑 T—釜的直徑，那么D=X1600=800mm液體的平均密度:P二cm3平均軸功率 P=nPN3D5/(X105)式中：P—軸功率，KW； n—葉個(gè)數(shù)；N一攪拌器轉(zhuǎn)速，r/min； D一葉輪直徑，m；P一流體密度，g/cm3。那么 P=2XX(125)3X()5/(X105)=KW電動(dòng)機(jī)的額定功率p=(P，+P)InN傳動(dòng)裝置的機(jī)械效率n可取，軸封裝置的摩擦損失功率P，約占攪拌功率的5％．那么p=x/=KWN那么所選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y160M—1，11KW，效率％所選減速機(jī)，由轉(zhuǎn)速125r/min選用XLD12—25型軸徑計(jì)算：d=A(P/n)(1/3)上式中：d—軸徑； A—是由軸的材料和承載情形確信的系數(shù)；P—攪拌軸的功率；n—軸的轉(zhuǎn)速；選軸的材料為45號(hào)鋼，因攪拌軸要緊經(jīng)受扭矩，可取A較小值，故取A=110那么：d=A(P/n)(1/3)=110XF125)d/3)=48mm考慮到攪拌時(shí)介質(zhì)侵蝕等阻礙，故取攪拌軸的最小直徑為60mm..5.熱量衡算衡算任務(wù)計(jì)算各個(gè)時(shí)期傳熱的速度，蒸汽和冷卻水的用量，校核傳熱面積以確信換熱設(shè)備的工藝尺寸。搜集的數(shù)據(jù)VA的比熱(Kg?k) 低碳鋼比熱 (Kg?K)PVA的比熱24KJ/mol 不銹鋼比熱(Kg?K)水比熱(Kg?K)操作時(shí)刻平穩(wěn)表1.進(jìn)料1小時(shí)2預(yù)混合20--80°C6小時(shí)3.聚合80——65C10小時(shí)4.冷卻80——50C1小時(shí)5.放料1小時(shí)6.清釜2小時(shí)7.包裝3小時(shí)共計(jì)24小時(shí)升溫時(shí)期的熱量衡算從常溫20°C升溫到80°C，升溫時(shí)刻為6小時(shí)。那么At=80-20=60°C聚合釜吸收的熱量： Q=CmAt=X3434X60=24725kJ11夾套吸收的熱量： Q=CmAt=X2337X60=15424kJ12由于助劑的量很少，故可忽略不計(jì)。下同。水吸收的熱量： Q=CmAt=X2640X60=158242kJTOC\o"1-5"\h\z33VA吸收的熱量：Q=CmAt=X150X60=10800kJ44那么蒸汽供給的熱量：Q=Q+Q+Q+Q=209191kJ2 3 4蒸汽的供熱速度：q=Q/t=209191F6=34865kj/h1聚合時(shí)期的熱量衡算由于聚合進(jìn)程中會(huì)自動(dòng)升溫，只是需要在加入引發(fā)劑的時(shí)候一段很短的時(shí)刻內(nèi)需要升溫，因此聚合進(jìn)程中的聚合熱完全能夠知足溫度要求。冷卻時(shí)期的熱量衡算80——50C降溫，降溫時(shí)刻為1小時(shí)。聚合釜放出的熱量：Q'=CmAt=X3434X（80-50）=12362KJ111夾套放出的熱量：Q'=CmAt=X2323X（80-50）=7666KJ22水放出的熱量：Q'=CmAt=X2640X（80-50）=79121KJTOC\o"1-5"\h\z33VA放出的熱量：Q'=CmAt=X150X（80-50）=5400KJ44那么冷卻水帶走的熱量：Q=Q'+Q'+Q'+Q'=104549KJ7 1 2 3 4冷卻水的傳熱速度：q'=Q/t=104549KJ/h7蒸汽和冷卻水用量的計(jì)算用的蒸汽加熱，蒸汽的汽化潛熱為2358kJ/kg,每釜需蒸汽供給熱量為209191kJ,那么每釜蒸汽用量為209191^2358=89Kg用冷卻水冷卻，取冷卻水溫度20——35C,每釜需冷卻水帶走的熱量為Q=104549KJ7每釜需冷卻水用量為Q/（cAt）=104549/[X（35-20）]=7噸86.附體附件選型支座通過計(jì)算取得反映釜的總質(zhì)量為5771kg,物料總質(zhì)量為6000kg,總重量為11771kg.即噸，由于支座為四個(gè)因此單個(gè)繁重那么為噸，因此選擇B型支座，單個(gè)繁重為3噸的標(biāo)準(zhǔn)支座，地腳螺栓孔徑為0mm接管的選型序號(hào)工程規(guī)格接管外徑與壁厚標(biāo)準(zhǔn)號(hào)接面形式用途1，DN40€45*35HG20592PL/RF蒸汽入口2，DN40€45*35HG20592PL/RF引發(fā)劑入口3，DN400通104-3/18槽口人孔4，DN65€76*5.5HG20592PL/RF原料進(jìn)口5，DN40€45*35HG20592PL/RF溫度計(jì)管口6，DN50€57*3.5HG20592PL/RF壓料口7，DN100€108*4HG20592PL/RF壓料管接管8，DN65€76*5.5HG20592PL/RF出料口9，DN40€45*35HG20592PL/RF冷凝水出口配套設(shè)備選型由于反映進(jìn)程中，第一是聚乙烯醇的溶解，需要利用預(yù)溶解釜來溶解聚乙烯醇，由于聚乙烯醇的溶解很費(fèi)時(shí)刻，因此利用了預(yù)溶解釜，之因此利用一個(gè)預(yù)溶解釜，是因?yàn)椋A(yù)溶解釜溶解好了供給第一個(gè)反映釜后，繼續(xù)溶解，六個(gè)小時(shí)以后供給第二個(gè)釜，十二個(gè)小時(shí)以后供給第三個(gè)釜，地十八個(gè)小時(shí)，第一個(gè)反映釜就快生產(chǎn)完成，供給給第一個(gè)反映釜，到了第二十四個(gè)小時(shí)，第二個(gè)反映釜就要反映完全，供給第二各反映釜，以此類推，添加了一個(gè)預(yù)溶解釜能夠縮短每一個(gè)釜的反映時(shí)刻，周期與預(yù)設(shè)的24個(gè)小時(shí)相較會(huì)縮短。如此就有足夠的時(shí)刻來清洗反映釜而且包裝。序號(hào)名稱尺寸個(gè)數(shù)1蒸餾水儲(chǔ)槽20立方米12醋酸乙烯儲(chǔ)槽20立方米13聚乙烯醇儲(chǔ)罐7.5立方米14過硫酸鉀溶液20立方米15乳化劑儲(chǔ)槽5立方米16預(yù)溶解釜7.5立方米17乳化釜7.5立方米18計(jì)量泵107.設(shè)計(jì)小結(jié)醋酸乙烯乳液聚合經(jīng)常使用的引發(fā)劑為過硫酸鹽。引發(fā)劑采納分次添加的方式，聚合開始后持續(xù)滴加，能夠操縱引發(fā)劑只是量，以避免引發(fā)爆聚，造成乳液穩(wěn)固性下降。一樣來講，適當(dāng)減少引發(fā)劑用量可提高聚合度，制得粘接性較強(qiáng)的乳液。乳化劑的品種對(duì)乳液粒徑、相對(duì)分子質(zhì)量、反映速度和乳液穩(wěn)固性都有較大阻礙。可使聚合物乳液有更大的穩(wěn)固性，乳液的固含量隨乳化劑用量的增加而增加，粘度也隨之增大，粘接力也相應(yīng)增強(qiáng)。在醋酸乙烯乳液聚合的進(jìn)程中，聚乙烯醇既起到了乳化劑的作用，同時(shí)又起到了愛惜膠體的作用。不加聚乙烯醇而直接進(jìn)行乳液聚合所取得的白乳膠在靜置幾分鐘后會(huì)立刻凝結(jié)，變成膠凍狀，無法利用。假設(shè)加入聚乙烯醇的量過大，就會(huì)致使所得乳液粘度太高，流動(dòng)性太差，也無法利用。反映溫度阻礙聚合反映速度和乳液的平均相對(duì)分子質(zhì)量。反映溫度升高會(huì)使乳膠粒數(shù)量增大，平均直徑減小；反映溫度升高，使乳膠之間發(fā)生重合，聚結(jié)速度增大，乳膠粒表面上的水化層變薄，都會(huì)致使乳液穩(wěn)固性下降，若是反映溫度高于或等于乳化劑的濁點(diǎn)時(shí)，乳化劑就失去了作用，從而引發(fā)破乳。在反映中各類物料添加的多少，添加的時(shí)刻關(guān)于反映的進(jìn)行有著專門大的阻礙，關(guān)于化學(xué)反映而言，溫度，壓強(qiáng)都是相當(dāng)重要的條件，反映的時(shí)刻也決定了反映產(chǎn)物的產(chǎn)率，和反映物的轉(zhuǎn)化率。本次設(shè)計(jì)在最初確信反映釜的尺寸的時(shí)候，先是確信反映釜的個(gè)數(shù)，因?yàn)榉从掣耐搀w部份是是由鋼板卷壓后焊接的，鋼板的尺寸的是有固定的標(biāo)準(zhǔn)。因此反映釜的容量是有通用的標(biāo)準(zhǔn)的，因此設(shè)計(jì)時(shí)不是依照產(chǎn)量和周期，生產(chǎn)時(shí)刻來計(jì)算出釜的容積，而是依照標(biāo)準(zhǔn)來選擇適合的標(biāo)準(zhǔn)體積的反映釜，和反映釜的個(gè)數(shù)。確信了標(biāo)準(zhǔn)體積以后，只要生產(chǎn)的時(shí)候容積的誤差不大，而且有相當(dāng)?shù)挠嗔?，就能夠夠成立，依照多方的?jì)算就能夠夠確信反映釜的最終的尺寸，在畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。通過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前感覺畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這