发布时间 : 星期五 文章异戊橡胶生产车间更新完毕开始阅读
第三章 工艺过程的计算 3.1.4 聚异戊二烯系统
聚异戊二烯： 1.69×103×0.85=1.44×103kg/h 挂胶损失： 1.44×103×0.012=17.28kg/h
去终止釜干胶量：1.44×103-17.28=1.42×103kg/h
聚异戊二烯系统物料表
进 料 出 料
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
组 分 戊 二 烯 异戊二烯 溶 剂 油 环烷酸钕 Al(i-bu)2H Al(Et)2cl 进料合计 戊 二 烯 异戊二烯 溶剂油 去终止釜聚异戊二烯 三种引发剂 挂胶损失 出料合计 kg/h 11.00 1690 8400 0.8065 0.1464 0.05237 10100 11.00 250.0 8400 1420 1.005 17.28 10100
t/d 0.4800 48.12 240.7 1.94×102
－
t/a 144.0 14440 72220 5.807 1.054 0.3771 86830 144.0 2167 72220 12120 7.236 147.2 86830
w％ 1.658×103
－
0.1663 0.8317 6.687×105
－
3.5×103
－1.214×105
－
1.3×103
－4.342×106
－
289.4 0.4800 7.224 240.7 40.42 0.02410 0.4908 289.4
1.000 1．658×103 0.02496 0.8317 0.1396 8.333×105
－
1.696×103
－
1.000
3.1.5 终止剂系统
水
终止剂
去凝聚釜
聚合来胶液
图 4.2 终止釜物料衡算
终止剂的摩尔流量=3×引发剂的进料摩尔流量
1.473 ×10 -4 ＋4.419 ×10 4 ＋1.031× 10 3 =1.62× 10 3 kg / h
3 ×1.621 ×10 =4.863×10 kmol / h
-3
3
7
广东石油化工学院 毕业设计：10KT/a 异戊橡胶生产车间的工艺设计
4.863× 10 -3 ×32 =0.1556kg/h
其中水量占 5％，故应用甲醇量为：
0.1556÷ 0.95 =0.1638kg/h
水的重量为：0.1638 ×0.05 =8.200 ×10-3 kg/h
整理得终止釜物料衡算列总表 4.3 如下。
进
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
组 分 胶液 终 止 剂 水 进料总计 戊二烯 异戊二烯 三种引发剂 溶 剂 油 干胶 终 止 剂 水 出料总计
kg/h 10100 0.1556 8.200×10
－
t/d 242 3．734×10
－
t/a 72720
34
w％ 1.000 1.292×10
－
1.12 0.05904 72721 79.2 1800 7.236 60480 1024×10
2
57
料
3
1．968×10
－6.811×10
－
10100 11.00 250.0 1.005 8400 1420 0.1556 8.2×10
－
242 0.264 6.0 0.02412 201.6 34.08 3.734×10
－
1.000 1.661×10
－
3
2.5×10
－
2
出
料
8.347×10
－
5
0.8331 1.399 1.292×10
－
34
1.120 5.904×10
－
57
3
1.968×10
－
2
6.811×10
－
10100 242 72721 1.000
3.2 凝聚釜物料衡算
3.2.1基础数据
a、终止釜物料衡算表中的出料数据； b、循环水量：取 水/胶液＝7.5(体积)； c、循环水入口温度：取 90℃；
d、0.9(表压)MPa 水蒸汽耗量：5 吨水蒸汽/吨胶； e、凝聚温度：取 95℃； f、凝聚压力：0.02(表压)MPa； g、胶液入釜温度：取 20℃；
h、油水分离内，水在烃类中的饱和溶解度为 100mg/kg；溶剂油在水中的饱 和溶解度为 0.0014(分子％)；
8
第三章 工艺过程的计算 i、溶剂油(以正已烷计)在 95℃时的气化热为 316.522kJkg ；20℃～95℃的 平均比热约为 2.428kJkg C；
j、戊二烯的 95℃时的气化热为 406.029kJkg ；20℃～95℃的平均比热约为 2.352kJ(kg K)；
k、戊二烯（以环戊二烯计)在 95℃时的气化热为 417.206kJkg ；20℃～95 ℃的平均比热约为 1.424kJkg C；
l、低分子量聚异戊二烯（以双环戊二烯计）在 95℃时的气化热为 326.231kJkg ；20℃～95℃的平均比热约为 1.469kJkg C；
m、经振动筛后自由水全部脱除，胶粒内含 60％，含油约为 0.5％； n、干燥脱水装置使胶粒内含水和油(即挥发分)小于 0.75％； o、包装入库成品胶质量指标(见表 9-1)
3.2.2 计算
凝聚釜物料衡算图见图 5.1。
去油水分离 去振动筛
胶液 循环水 分散剂
损失物料 防老剂
水蒸气
凝聚釜物料衡算图 图 5.1 凝聚釜物料衡算图
3.2.3 防老剂用量
取防老剂/异戊二烯＝0.79％，以甲醇为溶剂，溶解度为 20%。
1.69×103 ×0.0079 =13.35kg / h
总溶剂量为：
13.35×100 ÷20 =66.75kg / h 66.75÷792 =0.08M / h
3
随防老剂一起带入的溶剂量：
0.1556 ÷792 =1.965 ×10 -4 M 3 / h 0.08- 1.965× 10 -4 =6.1× 10 2 M 3 /h
66.75- 0.1556 = 66.595kg /h
9
广东石油化工学院 毕业设计：10KT/a 异戊橡胶生产车间的工艺设计
3.2.4循环热水量
取：水/胶液＝7.5(体积比)
则用水量： (18.164＋ 0.1) ×7.5 =1.370 ×102 M 3 /h 取用水量为 137 M 3/h；即为 137T/h。
3.2.5损失量
异戊二烯机械损失： 1.44× 10 × 0.005 =7.2kg /h 聚戊二烯渣沫损失： 1.44× 10 ×0.005 =7.2kg /h 低分子量产物（以二聚体 C10 烯烃计算）：
1.44 ×10 ×0.02= 28.8kg
损失的防老剂： 13.35× 0.005 =6.67× 10 kg /h
-2
333
3.2.6 去振动筛的聚丁二烯胶粒量
聚异戊二烯：1.42× 10 -7.2- 28.8= 1.38× 10 kg /h 胶粒内含防老剂：13.35- 6.67× 10 =13.28kg /h 胶粒内含油：1.42× 10 × 0.005= 7.1kg /h 胶粒内含水：1.42× 10 × 0.6= 0.85× 10 kg /h
3
3
3
-2
3
3
3.2.7水蒸气冷凝量
溶剂油气化量：0.84×10-7.1= 0.839× 10 kg /h 戊二烯气化量：11.00kg /h
异戊二烯气化量：2.5×10-7.2= 2.43× 10 kg/h 低分子量产物异戊二烯气化量：28.8 kg/h
查《基础化学工程》上册 P338 表 10 得：0.9(表) MPa 水蒸焓值△H 汽＝2781.71kJkg
查《基础化学工程》上册 P337 表 9 得：95℃饱和水焓值△H 水=397.75kJkg 。
2
2
4
4
焓差为： H = 2781.71-397.75= 2383.96kJkg 分几部分估算水蒸汽冷凝量： （1） 用于溶剂油气化
Gwc6=0.839×104×[(316.522+2.428×(95-60)]/2383.96=1.4×103kg /h
（2） 用于戊二烯气化
G = 10×[417.206+1.424×(95-60)]/2383.96=1.959 kg /h
（3） 用于异戊二烯气化
G =2.43×102×[406.029+2.352×(95-60)]/2383.96=49.77 kg /h
（4） 用于循环水从 90℃升温到 95℃
G=1.37×105×4.1868×(95-30) /2383.96 =1.203×103 kg /h
（5） 用于低分子量产物聚异戊二烯气化
G=28.8×[326.231+1.469×(95-60)]/2383.96=4.56 kg
10