丁苯橡胶聚合反应釜
年产万吨丁苯橡胶的工艺设计

年产万吨丁苯橡胶的工艺设计年产万吨丁苯橡胶是一项具有重大意义的工艺设计工作。
该工艺设计的目的是为了生产高品质、高效率、高稳定性丁苯橡胶,以满足市场需求。
本文将从工艺流程、原料、设备等方面介绍年产万吨丁苯橡胶的工艺设计。
一、工艺流程年产万吨丁苯橡胶的生产工艺流程主要包括以下几个步骤:1、粗丁苯胶处理。
将进厂的橡胶进行加工处理,去除杂质、松驰、提高胶料质量。
2、丁苯橡胶制备。
将处理后的粗丁苯橡胶加入反应釜,进行合成反应,生成丁苯橡胶,并通过蒸汽、水冷、压缩等处理,使其达到所需的物理性能和化学性能。
3、丁苯橡胶品质控制。
对制备好的丁苯橡胶进行检测、筛选,并进行各种物理性能和化学性能的测试,以确保质量符合要求。
4、粘合剂制备。
将制备好的丁苯橡胶经过加工改良后,制成高品质粘合剂,以保证后续产品的粘度、粘性等性能。
5、产品生产。
将制备好的粘合剂和丁苯橡胶应用于各种轮胎、橡胶制品、工业用品等制造过程中,生产出各类高品质、高稳定性的橡胶制品。
二、原材料年产万吨丁苯橡胶的生产所需原材料主要包括以下几个:1、丁苯胶。
丁苯胶是丁苯橡胶生产的主要原料,通过粗切、填料、填热、捏合和加工等工艺过程进行加工处理,以达到所需质量。
2、有机溶剂。
有机溶剂主要用于橡胶反应釜内,保持反应温度和迅速混合反应物。
3、催化剂。
催化剂是丁苯橡胶合成反应的重要辅助材料,可促进反应,提高反应速率以及合成合格橡胶的质量。
4、其他辅助材料。
如硫、玻璃纤维、碳黑和切削油等,可在生产过程中起到不同的作用,如硫化橡胶、增加强度、促进反应等。
三、设备年产万吨丁苯橡胶生产所需的设备包括:1、自动化搅拌反应釜。
搅拌反应釜用于丁苯橡胶的合成反应和处理,具有精准的调控温度、压力和反应速率等特点。
2、各种卓越的测试仪器。
如拉力机、质谱仪、热分析仪等,用于对制备好的丁苯橡胶质量进行各种物理性能和化学性能的测试,确保最终产品的质量稳定。
3、粘合剂加工加热设备。
用于加工制备高品质粘合剂,确保后续产品的粘度、粘性等性能。
低温乳液聚合丁苯橡胶的动态模拟

20 02
低 温 乳液 聚 合 丁 苯 橡 胶 的动 态模 拟
王 鹏 田文 德 毹 飞
102 ) 00 9 ( 北京化工大学化学工程学院,北京
擒
蔓 :对乳灌 聚音 丁苯橡胶生 产装置进行 了动 态模拟 。分析 了影响聚合产 品门尼粘度 的主要因素 给 出 了 实 用 的 门尼桔度计算公式。为 了能很好 地描述满釜操 作反应釜 压力. 量的动态特性 , 中提 出 了一种 反应釜 压力. 流 文 流
计 算 的 问题 , 本文 在 对 反 应 釜 动态 行 为 分 析 的基 础 上, 采用 了一种 自适应 动态 特性 算法 , 好地 模 拟了 很 反应釜 的动 态特 性 . 立 了 丁 苯橡 胶 装 置 的动 态模 建 拟系统 , 用于 对操作 人 员的 现场培训 , 可 以用于 可 也 对 生产 装置 的优 化研 究。
,
量的 白适应动态特性算法 , 成功地应用 于实践 , 并 效果较好 。
关簟 调 : 态模拟 ;反应 器;丁苯橡胶 动 中圉 分类 号 : (3 l4 ;T 0 9 T I3 4 Q 1
引 言
丁苯橡胶 (B 是丁 二烯 和 苯 乙烯 的无 规共 聚 s R) 物 , 合 成橡 胶 中工 业 化 最 早 、 是 产耗 量 最 大 的 胶种 , 被大 量 用于 制造各 种 汽车 轮胎 、 管 、 输 带及胶 鞋 胶 运 制 品。 目前, 业 上 丁 苯橡 胶 的 生 产 方法 主 要 采 用 工 乳 液 聚合和溶 液 聚合两种 方 法 。乳 液聚合 生 产工 艺 成 熟 , 产 规模 大 , 生 其生 产 能 力 约 占 S R总 生 产能 B 力的 8 %以上 。 而 低温 乳 液 聚 合 方 法 又 占乳 聚 丁 0 苯橡胶 生产 的 9 %以上 _ 。 0 1 1 自 7 代以来 , 内外 的专家 学者 对乳 液聚合 0年 国 丁苯 橡胶 的反应 动力 学和 聚合 物微 观质量 模型 进行 了较 为详细 的研 究 _ , 对 实 际生 产 装 置 的 动态 2 但 —1 实时模 拟 的文献 却见 之 甚 少, 对表 观聚 合 产 品 质量 的重要 参 数 门尼粘度 的报道 也 很少 见到 。针对 这种
丁苯橡胶制备实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解丁苯橡胶的合成原理及制备方法。
2. 掌握乳液聚合反应的基本操作和实验技能。
3. 分析丁苯橡胶的性能及其影响因素。
二、实验原理丁苯橡胶(SBR)是一种合成橡胶,由丁二烯和苯乙烯在引发剂的作用下进行乳液聚合反应而成。
该反应过程为自由基聚合反应,具体原理如下:\[ n\text{C}_4\text{H}_6 + n\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}=CH_2\rightarrow (\text{C}_6\text{H}_5\text{CH}-\text{CH}_2\text{C}_4\text{H}_6)_n \]其中,C4H6代表丁二烯,C6H5CH=CH2代表苯乙烯,n为聚合度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:搅拌器、反应釜、温度计、压力计、真空泵、乳液聚合反应装置等。
2. 试剂:丁二烯、苯乙烯、引发剂(过氧化氢、过硫酸铵等)、乳化剂(十二烷基硫酸钠等)、调节剂(十二烷基苯磺酸钠等)、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备反应釜,加入适量的去离子水。
2. 加入引发剂,搅拌均匀,待引发剂完全溶解。
3. 加入乳化剂,搅拌均匀。
4. 加入苯乙烯和丁二烯,搅拌均匀。
5. 将反应釜加热至预定温度,维持一段时间。
6. 冷却反应釜,终止聚合反应。
7. 离心分离乳液,得到丁苯橡胶乳液。
8. 将乳液干燥,得到丁苯橡胶粉。
五、实验结果与分析1. 实验结果根据实验条件,我们制备了不同分子量的丁苯橡胶。
实验结果表明,随着聚合温度、聚合时间、单体浓度等条件的改变,丁苯橡胶的分子量、门尼粘度、抗拉强度等性能也会发生变化。
2. 结果分析(1)聚合温度:温度对丁苯橡胶的分子量有显著影响。
温度越高,分子量越小。
这是因为高温有利于自由基的生成和迁移,导致链增长反应加剧,从而降低分子量。
(2)聚合时间:聚合时间对丁苯橡胶的性能也有一定影响。
随着聚合时间的延长,分子量逐渐增大,抗拉强度和硬度也随之提高。
年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计

年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计随着工业的不断发展,化工行业也在不断地拓展,丁苯橡胶作为合成橡胶中的一种重要材料,因其具有高弹性、高耐磨等特性,在汽车、机械、轮胎等领域得到广泛应用。
为满足市场需求,年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计应运而生。
一、项目背景1.1 丁苯橡胶的概念丁苯橡胶,是一种合成橡胶,由丁二烯和苯乙烯共聚而成,具有高强度、高屈挠性和耐油性,被广泛应用于轮胎、钢丝绳、橡胶密封件、胶管、橡胶板、橡胶胶带、橡胶防震垫等行业中。
1.2 项目意义通过年产万吨丁苯橡胶生产工艺项目设计,可以满足市场需求,提高国内丁苯橡胶的生产能力,推动橡胶行业的发展。
此外,该项目建设还可以带动相关行业的发展,创造就业机会,促进地方经济的发展。
二、项目技术方案2.1 生产流程丁苯橡胶的生产流程主要包括以下几个步骤:(1)原材料预处理:将丁二烯、苯乙烯等原料进行预处理,去除杂质和不良气味。
(2)聚合反应:将处理后的原料放入反应釜中进行聚合反应,生成丁苯橡胶。
(3)加工处理:将反应产生的丁苯橡胶进行加工处理,包括压延成片、裁切成形等步骤。
(4)检验质量:对生产出的丁苯橡胶进行质量检验,达到标准后进行包装。
2.2 设备选型丁苯橡胶生产设备包括反应釜、冷却器、真空泵、流量计、搅拌器等。
根据年产量、生产工艺等要求进行选择和配置,保证设备性能稳定可靠,并提高生产效率。
2.3 工艺控制在生产过程中,需要通过对温度、压力、流量等参数进行监控和控制,保证反应的稳定进行、产品质量的稳定性和一致性。
三、项目实施方案3.1 选址选址应考虑周边环境、交通、电力、水源、自然条件等因素,并遵守国家环境保护相关法律法规,符合环保指标。
3.2 工程建设根据设计方案,按照施工建设流程,制定施工计划,确保施工效率和质量,并充分考虑工程可持续发展的要求,使其具有环保、节能、经济等多重效益。
3.3 后期运营管理完成项目建设后,应建立健全的运营管理制度,加强对生产、质量、安全等方面的监控与管理,并制定规范的操作程序和应急预案,确保生产安全稳定。
基于软测量技术的丁苯橡胶聚合率在线检测

和摩擦阻力压差 , 中静压 差在两测 点位置 固定 的 其
情况下取决于介质 的密度 。为 了从压差输 出信号 中
目前 , 对于丁苯橡胶 的反应转化率 , 国内外还没
准确获得介质的密度信息 , 不仅需要从 测得 的压 差 信号 中剔除摩擦 阻力的影 响 , 还需要对 介质温度 或
剂、 活化剂及调节剂进行低温连续乳液聚合反应 , 控 制反应转 化率和胶浆 门尼 , 当转化率 达到规定 的要 求时 , 加入终止剂终止聚合反应 。丁苯橡胶反应 转化率表示反应单体转化 为高分子 的百分 比, 它是 丁苯橡胶生产过程的关键 质量指标 , 指标控制 的 该 好坏直接决定了产品质量 。丁苯橡胶聚合反应 过程
号 ; ,:X—— 与 物 料 配 比相 关 的 中间 变 量 ; ,3 m, 后 —— 模 型参数 。
丁苯橡胶是橡 胶工业 的骨干产 品, 它是合成橡
足对丁苯橡胶 聚合反应过程进行实 时监视和控制 的
要求。
胶第一大品种 , 综合性能 良好 , 多数场合下可代替天
然橡胶使用 , 主要用于轮胎工业 、 汽车部件 、 胶管 、 胶 带、 胶鞋 、 电线 电缆及其它橡胶制 品。 丁苯橡胶是 以丁二 烯和苯 乙烯单体 为原 料 , 采
环境温度变化所 引起 的误差进行补偿 。具体实施 】
时, 采用大 口径垂直管道 , 不仅可 以有效克服摩擦 阻
力的影 响 , 以消除流 量或产 品型号等 变化对测 还可
量结果 的影响 。
量终止剂 , 加热蒸发出未发生反应的单 体及水 , 干燥 至质量恒定 , 测定聚合物质量 , 根据胶乳 中单体和聚 合物的质量关系计 算 出单体 的转化率 ; 可 以在取 也 出的胶乳样品中加 入凝聚剂 , 凝聚得 到的聚合物 将 烘干测定聚合物 质量 。可见 , 采用 干物质分 析方法
制备丁苯橡胶实验报告

一、实验目的1. 了解丁苯橡胶的制备原理和方法;2. 掌握丁苯橡胶乳液聚合的实验操作;3. 熟悉实验设备的操作及实验数据的处理。
二、实验原理丁苯橡胶(SBR)是一种重要的合成橡胶,由丁二烯和苯乙烯共聚而成。
其制备方法主要有乳液聚合和溶液聚合两种。
本实验采用乳液聚合方法制备丁苯橡胶,通过自由基引发丁二烯和苯乙烯的共聚反应,得到丁苯橡胶乳液,再经过凝聚、洗涤、干燥等步骤得到丁苯橡胶。
三、实验仪器与试剂1. 仪器:搅拌器、反应釜、温度计、压力表、过滤器、离心机、烘箱等;2. 试剂:丁二烯、苯乙烯、过硫酸铵、乳化剂、去离子水等。
四、实验步骤1. 准备反应釜,加入去离子水,调整pH值为8.5;2. 将丁二烯和苯乙烯按照一定比例混合,加入反应釜中;3. 加入适量的乳化剂,搅拌均匀;4. 加入引发剂过硫酸铵,开始反应;5. 反应过程中,控制温度为60~70℃,压力为0.5~1.0MPa;6. 反应完成后,将反应物过滤,得到丁苯橡胶乳液;7. 将丁苯橡胶乳液加入离心机中,分离出橡胶颗粒;8. 将橡胶颗粒洗涤、干燥,得到丁苯橡胶。
五、实验结果与分析1. 反应温度对丁苯橡胶乳液的影响实验结果表明,反应温度对丁苯橡胶乳液的性能有较大影响。
随着反应温度的升高,丁苯橡胶乳液的分子量逐渐降低,聚合反应速率加快,但乳液稳定性变差。
因此,在实际生产中,应控制反应温度在60~70℃之间。
2. 反应压力对丁苯橡胶乳液的影响实验结果表明,反应压力对丁苯橡胶乳液的性能也有一定影响。
随着反应压力的升高,丁苯橡胶乳液的分子量逐渐降低,聚合反应速率加快。
但过高的压力会导致乳液稳定性变差,甚至出现暴聚现象。
因此,在实际生产中,应控制反应压力在0.5~1.0MPa之间。
3. 乳化剂种类对丁苯橡胶乳液的影响实验结果表明,不同种类的乳化剂对丁苯橡胶乳液的性能有较大影响。
其中,非离子型乳化剂具有较好的乳液稳定性,但乳液粘度较高;阴离子型乳化剂乳液粘度较低,但乳液稳定性较差。
溶液丁苯橡胶聚合工艺设计

本设计主要是对溶液丁苯橡胶聚合工艺进行设计,它的聚合机理为阴离子聚 合,其目的是为了进一步明确S-SBR的聚合工艺,掌握其聚合机理,并选取适当 的配方,降低耗能,提高产率,提高其性能。文献部分对溶液丁苯橡胶的发展史, 聚合机理,各种配方,聚合过程,流程生产工艺,种类与性能,结构及应用等方 面进行了阐述。在设计部分对聚合过程的物料平衡,热量平衡进行了计算,以及 聚合反应器和搅拌桨的设计计算。整个过程参考了大量的相关文献,并对各类搅 拌器和反应釜进行了比较,综合各搅拌器和聚合釜的优点,对已有的工艺进行了 改进,提高了聚合效率。
丁苯橡胶的粘结性不好,在用它制造多层制品如轮胎,帘布,运输带,胶管等时成型过程中的贴合就有些困难。
制品在多次变形时(如轮胎行驶过程中)的发热量大,相对地将缩短使用寿命。 此外,它的弹性也较差。
丁苯橡胶的硫化速度较慢,因此,硫化促进剂的用量要大些。丁苯橡胶的组成 结构与天然橡胶不同。天然橡胶不同。天然橡胶主要是由有规则的聚异戊二稀(顺 式-1.4)链组成,而丁苯橡胶则是丁二稀与苯乙烯的不规整共聚物。
在工业上的应用:由于阴离子聚合过程中可以产生活性增长链合成分子量甚为 狭窄的聚合物。因此它为高分子提供了持殊的合成。结合成利用先后加入不同种类 单体进行阴离子聚合的方法合成AB型,ABA型以及多嵌段、星形、梳形等不同形
式的嵌段共聚物。热塑性橡胶的生产是工业上重要成就。利用在聚合反应结束时需 加入终止剂这一特点,合成某些具有适当功能团端基的聚合物。
最早生产的溶液丁苯橡胶,其玻璃化温度低(Tg为-70℃左右),乙烯基结构 含量只有10%-13%,分子量分布窄且呈单峰分布,虽然其耐磨性和耐寒性比乳液丁苯橡胶好,但粘着性能与加工性能稍差。作为轮胎用胶没有表现出明显的优越 性。70年代中期,石油危机使汽车的节能成为突出的问题。汽车的耗能中很大一部分用于克服轮胎的滚动阻力,小汽车总能耗的20%用于克服轮胎的滚动阻力。而轮胎滚动阻力的将近40%产生于轮胎的胎面。虽然轮胎的滚动阻力可以通过改进轮胎结构设计和改变胶料配方等手段得到改善,但是降低轮胎滚动阻力最根本的 途径还是改善基础胶的性能,加之国外对轮胎在高速行驶下的安全和舒适性的要求 也越来越高。因此,开发既有低滚动阻力又有高抗湿滑性和耐磨性的新型胎面用合成橡胶成为国外合成橡胶生产者的研究开发重点。由于锂系催化剂制备的合成橡胶,特别是溶液丁苯橡胶生产灵活性大,聚合物结构与性能易调节,便于通过高分 子设计手段开发具有特殊性能的合成橡胶新品种,因而成为开发新型轮胎胎面用胶 的重点目标。
丁苯橡胶聚合反应釜

高分子材料课程设计学院:装备制造学院班级:复材1102姓名:***学号:*********指导老师:***日期:2014.1.6目录一、有关设计的产品和原料概述.................................... - 3 -1.1设计题目.................................................... - 3 - 1.2丁苯橡胶的概述.............................................. - 3 - 1.3丁苯橡胶的原料和助剂........................................ - 3 - 1.4低温乳液聚合的生产原理...................................... - 4 - 1.4.1 聚合原理................................................. - 4 -1.4.2低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺条件.......................... - 5 -二、丁苯橡胶的生产工艺流程...................................... - 6 -三、设计介绍................................................... - 6 -3.1设计题目.................................................... - 6 -3.2 设计参数和技术特性指标..................................... - 7 -四、夹套式反应釜总体结构........................................ - 7 -4.1 罐体几何尺寸计算........................................... - 8 - 4.1.1 确定筒体内径............................................. - 8 - 4.1.2确定釜体封头尺寸.......................................... - 8 -4.1.3 釜体实际容积............................................. - 8 -五、反应釜传热装置.............................................. - 8 -六、搅拌装置设置................................................ - 8 -七、反应装置的传动装置设计..................................... - 13 -7.1电动机的选择............................................... - 14 - 7.2、减速器的选择 (14)7.3轴封的选择................................................. - 16 -八、反应装置的附件选型以及尺寸设计............................ - 18 -8.1 管法兰尺寸的设计........................................... - 18 - 8.2釜体法兰联接结构的设计..................................... - 19 - 8.2.1 法兰的设计............................................... - 19 - 8.2.2 密封面形式的选型......................................... - 20 - 8.2.3 垫片的设计............................................... - 20 - 8.2.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格............................... - 20 - 8.3人孔的选用................................................. - 21 - 结束语......................................................... - 22 -一、有关设计的产品和原料概述1.1设计题目丁苯橡胶聚合反应釜的设计1.2丁苯橡胶的概述丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯经共聚合得到的弹性体。
丁苯橡胶的生产工艺流程和配方

丁苯橡胶的生产工艺流程和配方丁苯橡胶的生产工艺流程和配方丁苯橡胶是由丁二烯与苯乙烯通过乳液法低温聚合而成的弹性体。
随苯乙烯含量的增高丁苯橡胶的硬度相应增高,弹性下降。
丁苯橡胶耐磨、耐老化、耐臭氧、耐水等性能均比天然橡胶好,是一种综合性能较好的通用型品种。
缺点是粘接性能较差,硫化速度较慢,成型较困难。
广泛用于轮船、胶带、胶管等橡胶制品的生产。
丁苯橡胶充油后,可改变加工性能。
充油后的丁苯橡胶称充油丁苯橡胶。
生产丁苯橡胶的一般配方和工艺流程如下:一、聚合配方丁二烯70苯乙烯30松香皂4-6硬脂酸钾0.5-1扩散剂0.1-0.5氯化钾0.7-1.2EDTA 0.05-0.1硫酸亚铁0.02-0.04雕白粉0.1-0.3引发剂0.1-0.52软水250二、工艺流程聚合温度5-8 摄氏度聚合时间6-12小时1、碳氢相、水相、助剂的配置丁二烯和苯乙烯均匀混合,制备成碳氢相。
以松香皂为乳化剂加入雕白粉、EDTA、硫酸亚铁等活化剂,再加扩散剂、氯化钾,然后加软水得水相。
碳氢相和水相按一定比例混合进入乳化槽,在乳化槽中经搅拌后充分乳化送入聚合釜。
2、聚合往聚合釜里面加引发剂、调节剂。
胶浆经过过滤后送脱气流程,在管线加阻聚剂。
3、脱气胶浆进入闪蒸槽脱出未反应的丁二烯,再经真空脱气去除未反应的苯乙烯。
4、后处理加防老剂,加凝聚剂,在食盐与稀硫酸的作用下,橡胶成小颗粒析出,然后经洗涤,挤压脱水,膨胀干燥包装为成品。
单体中的杂货对聚合反应及胶的质量有很大的影响。
《2024年双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能》范文

《双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成与性能》篇一一、引言双端官能化溶聚丁苯橡胶(简称FTSBR)是一种新型的橡胶材料,其分子结构中含有多官能团,赋予了它独特的物理和化学性能。
在橡胶材料领域,双端官能化溶聚丁苯橡胶因其出色的力学性能、热稳定性以及良好的加工性能,在汽车、航空、电子等众多领域有着广泛的应用前景。
本文将详细介绍双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成工艺和其性能特点。
二、双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成1. 原料选择双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成主要涉及丁二烯、苯乙烯等单体的选择和配比。
此外,还需要添加引发剂、调节剂等助剂,以控制聚合反应的进程和产物的性能。
2. 聚合工艺双端官能化溶聚丁苯橡胶的合成采用溶液聚合的方法。
在聚合过程中,首先将选定的单体、引发剂和调节剂等原料加入反应釜中,在一定温度和压力下进行聚合反应。
聚合过程中需严格控制反应条件,以确保产物分子量和官能度的均匀性。
3. 官能化处理聚合完成后,通过化学方法对聚合物进行官能化处理,即在分子链的两端引入官能团。
官能团的选择应根据实际需求来确定,常见的有羟基、羧基、氨基等。
官能化处理过程中需注意保护聚合物分子链的完整性,避免产生过多的支链和交联结构。
三、双端官能化溶聚丁苯橡胶的性能1. 力学性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有优异的力学性能,其拉伸强度、撕裂强度和耐磨性能均优于传统橡胶材料。
这主要得益于其分子结构中的多官能团,使得分子链间具有较好的相互作用力,提高了材料的力学性能。
2. 热稳定性双端官能化溶聚丁苯橡胶具有良好的热稳定性,能在较高温度下保持较好的物理性能。
这主要归因于其分子链的紧密结构和官能团的稳定作用。
在高温环境下,双端官能化溶聚丁苯橡胶不易发生热氧化降解,延长了材料的使用寿命。
3. 加工性能双端官能化溶聚丁苯橡胶具有良好的加工性能,易于与其它材料混合和加工成各种制品。
其熔融状态下的粘度适中,便于在橡胶制品的生产过程中进行挤出、压延等操作。
此外,双端官能化溶聚丁苯橡胶还具有良好的混炼性能,可与其他添加剂如增塑剂、防老剂等均匀混合,提高制品的性能。
sbr的合成工艺

sbr的合成工艺
SBR的合成工艺
SBR是一种合成橡胶,其全称为丁苯橡胶。
它是由丁二烯和苯乙烯两种单体通过聚合反应合成而成的。
SBR具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于轮胎、橡胶管、橡胶板等领域。
下面我们来了解一下SBR的合成工艺。
SBR的合成工艺主要分为乳液聚合法和溶液聚合法两种。
其中,乳液聚合法是目前应用最广泛的一种方法。
乳液聚合法的工艺流程如下:
1. 原料准备:将丁二烯、苯乙烯、乳化剂、稳定剂、水等原料按一定比例混合。
2. 聚合反应:将混合好的原料加入反应釜中,加热至一定温度,加入引发剂,开始聚合反应。
反应过程中需要控制温度、压力、搅拌速度等参数,以保证反应的顺利进行。
3. 中和和洗涤:反应结束后,加入中和剂中和反应液中的残余酸性物质,然后进行洗涤,将乳液中的杂质和未反应的单体去除。
4. 脱水和干燥:将洗涤后的乳液进行脱水处理,然后进行干燥,得到SBR橡胶。
溶液聚合法的工艺流程与乳液聚合法类似,只是在反应过程中使用的是溶液而不是乳液。
溶液聚合法的优点是反应速度快,但需要使用有机溶剂,对环境污染较大。
总的来说,SBR的合成工艺是一个复杂的过程,需要控制多个参数,以保证产品的质量和产量。
随着科技的不断进步,SBR的合成工艺也在不断改进和优化,以适应市场的需求和环保的要求。
溶聚丁苯橡胶原料

溶聚丁苯橡胶原料1. 引言溶聚丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶材料,具有良好的物理性能和化学稳定性。
它在许多领域都有广泛的应用,例如轮胎制造、橡胶密封件、橡胶管、橡胶地板等。
本文将介绍溶聚丁苯橡胶的原料、制备方法以及其在工业中的应用。
2. 溶聚丁苯橡胶的原料溶聚丁苯橡胶的主要原料包括丁二烯和苯乙烯。
丁二烯是一种无色液体,具有橡胶弹性,可通过蒸馏过程从石油中提取。
苯乙烯是一种无色液体,具有较高的挥发性和易燃性,通常通过石油裂解或煤炭气化过程中提取。
3. 溶聚丁苯橡胶的制备方法溶聚丁苯橡胶的制备方法主要分为两个步骤:聚合和溶解。
3.1 聚合聚合是将丁二烯和苯乙烯在一定的条件下进行反应,形成高分子聚合物的过程。
常用的聚合方法包括自由基聚合和阴离子聚合。
自由基聚合是最常用的制备溶聚丁苯橡胶的方法。
它通过引入自由基引发剂,如过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯等,将丁二烯和苯乙烯在高温下进行聚合反应。
聚合反应通常在反应釜中进行,反应温度一般在100-150摄氏度之间,反应时间约为2-4小时。
阴离子聚合是另一种制备溶聚丁苯橡胶的方法。
它通过引入阴离子引发剂,如丁基锂、苯基钠等,在低温下进行聚合反应。
聚合反应通常在溶剂中进行,反应温度一般在-80摄氏度左右,反应时间约为6-12小时。
3.2 溶解溶解是将聚合得到的高分子聚合物溶解在适当的溶剂中,形成溶聚丁苯橡胶的过程。
常用的溶剂包括苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂。
溶解过程通常在反应釜中进行,将聚合物和溶剂加入反应釜中,加热搅拌使其充分混合。
溶解温度和时间根据具体情况而定,一般在60-80摄氏度之间,持续时间约为4-6小时。
溶解后,通过过滤、蒸发等工艺步骤,将溶聚丁苯橡胶从溶剂中分离出来。
4. 溶聚丁苯橡胶的应用溶聚丁苯橡胶具有良好的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于各个领域。
4.1 轮胎制造溶聚丁苯橡胶是制造轮胎的重要材料之一。
它可以提供良好的弹性和耐磨性,使轮胎具有良好的抓地力和耐久性。
年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计

年产5万吨丁苯橡胶的工艺设计引言丁苯橡胶是一种重要的合成橡胶,广泛用于汽车轮胎、工业制品等领域。
为满足市场需求,设计了一套年产5万吨丁苯橡胶的工艺。
本文将详细介绍该工艺的设计方案,包括原料准备、反响过程、产品别离和后处理等环节。
原料准备1. 丁苯原料丁苯橡胶的主要原料是丁苯共聚物。
其中,丁二烯和苯是主要的单体。
丁二烯通常从裂解轻油中回收得到,苯那么从石油化工过程中别离获得。
这些原料经过精炼和净化后,可以用于后续反响。
2. 催化剂和溶剂工艺中所需的催化剂是一种特定的有机金属化合物,可以提高丁苯共聚反响的速率和产率。
溶剂那么用于调节反响体系的粘度和温度。
反响过程1. 丁苯共聚反响丁苯橡胶的制备主要通过丁苯共聚反响来实现。
该反响通常在反响釜中进行。
具体的反响条件包括温度、压力、催化剂浓度等。
一般情况下,反响温度在60-100摄氏度之间,压力在1-5兆帕之间。
催化剂浓度的选择需要综合考虑反响速率和产物质量。
2. 直接液相聚合法该工艺采用了直接液相聚合法来制备丁苯橡胶。
主要步骤包括反响物的参加、缓慢升温、反响时间控制等。
在参加完所有原料后,温度逐渐升高至设定的反响温度,然后维持一段时间进行反响。
反响时间的选择依据考虑到反响速率和产物质量。
3. 反响控制和优化为了保证反响的顺利进行和产物质量的稳定性,需要对反响过程进行控制和优化。
具体包括控制反响温度、催化剂浓度和反响时间等参数,以及针对特定问题的解决方案。
例如,当反响体系中出现副反响或不完全反响时,可以适当调整催化剂浓度或添加抑制剂。
产品别离和后处理1. 别离步骤生产过程中会产生大量的副产物和不纯物质,需要通过别离步骤进行提取。
一般别离步骤包括蒸馏、萃取、洗涤等。
这些步骤根据原料的性质和产物的要求进行选择和调整。
2. 后处理产品别离后,需要进行后处理工序以提高产品的纯度和质量。
后处理步骤可能包括再结晶、枯燥、筛选等。
这些步骤的目的是去除余留物质,提高产品的物理性能和化学稳定性。
低温乳液丁苯橡胶聚合工艺流程框图

低温乳液丁苯橡胶聚合工艺流程框图下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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丁苯橡胶装置聚合反应器工艺

每小时产量:
每小时消耗的烃含量:
丁二烯与苯乙烯的总量
F1 f1
方注r聚fr121f程:率、12r11组C、r2f—12瞬、2 f转1间ff1f化1单、f率r2体f22f,组—22—成丁丁,二二— 烯烯、 物FF起料苯11 始平乙mf组均烯110 M成的组m1(,1C1竞成Mm。C12 )Mf
合反应器工艺设计
表1 主要原料指标
原料
指标
丁二烯纯度
99.3%
苯乙烯纯度
99.6%
烃中苯乙烯含量
23.5%
混合苯乙烯纯度
94%
混合丁二烯纯度
表2 产品指标
产品
指标
气提胶乳中结合 苯乙烯含量
残留苯乙烯
最终胶乳
尾气中的丁二烯 含量
滗析器中的残留 苯乙烯
门尼粘度
伸长率
22.5~25.4%
废气 废NaOH
水 废水
废水
防填 老充 剂油
成品
图1 低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺过程
典型配方
年产量:
X 万吨
烃含量:
92%
单体回收单元损率: 0.2%
丁二烯的竞聚率 r1=1.4,瞬间摩 尔分率 F1=0.84
年工作日: 7800小时
转化率:
60%
后处理单元损率: 0.6%
苯乙烯的竞聚率 r2=0.44
聚合配方 (质量百分含量,净含量/100份单体)
1. 乳化剂:松香酸钾皂 水
2. 电解质:磷酸
4.62 176.072 0.231
氢氧化钾 水 乙二胺四乙酸四钠盐 间次甲基二萘磺酸钠
0.396 2.06
0.03 0.13
3. 活化剂:硫酸亚铁 乙二胺四乙酸四钠盐 水
丁苯橡胶装置低温乳液聚合反应影响因素及控制方法

3111 聚合反应简介丁苯橡胶装置采用低温乳液聚合法,世界上约90%的乳聚丁苯橡胶是用此法生产。
该方法引发剂、活化剂使用效率高、聚合反应温度低、凝胶含量少,能生产出大分子量、机械性能较好的橡胶。
由于聚合反应工艺复杂、使用助剂种类多,一旦出现波动对橡胶产品质量以及后续单元的正常生产有较大影响,因此提前控制和调整聚合反应相当重要。
2 聚合反应影响因素聚合反应主要是通过分析最终胶乳的总固物含量(TSC)和脱气胶乳的门尼(MV)以及结合苯乙烯来进行反应控制和调整的。
胶乳结合苯乙烯一般控制在22.5~24.5之间。
影响聚合反应的因素如下:(1)单体配比。
聚合反应丁二烯与苯乙烯的比例一般是72/28,单体比例变化影响聚合反应加成,从而改变胶乳的TSC以及结合苯乙烯含量。
(2)单体纯度。
丁二烯和苯乙烯的纯度对聚合反应有较大影响,要尤其要注意丁二烯以及苯乙烯在单体储存单元的掺混质量,以及丁二烯和苯乙烯在聚合单元的进料带水情况,如果单体纯度低或者进料带水都会造成反应低的后果。
(3)各助剂质量和加料水平。
歧化松香酸钾皂和脂肪酸皂质量直接影响乳化剂的质量好坏,而乳化剂为聚合反应提供场所,因此其TSC、pH值、除氧剂量对反应有很大影响。
另外氧化还原体系(氧化剂和活化剂)帮助反应引发聚合,其质量和加料水平直接影响反应高低从而影响胶乳TSC和门尼是否合格。
调节剂质量及加料水平直接影响胶乳的相对分子质量(门尼)。
(4)聚合反应温度和压力。
控制好聚合釜温度和压力是重中之重。
正常生产时,首釜温度控制在7℃其他几釜控制在5.5℃,聚合系统压力一般控制在0.18-0.22Mpa之间,当超过0.6Mpa时聚合反应联锁停止进料。
(5)聚合反应时间。
聚合反应的反应时间长短影响聚合转化率、TSC、门尼,通常通过切釜改变停留时间来调节反应时间,或者改变置换塔终止剂加料点改变反应时间。
(6)丁二烯中TBC含量、乳化剂中除氧剂含量、氨系统漏氨、密封油系统漏油。
sbs合成工艺

SBS合成工艺合成橡胶在现代工业中扮演着重要的角色,其中SBS合成工艺是一种常用的生产方法。
SBS,即丁苯橡胶-丁苯乙烯-丁二烯块共聚物,是一种弹性优良、耐磨、具有良好黏附性和耐寒特性的合成橡胶。
在SBS合成工艺中,通过一系列的化学反应和工艺步骤,将丁苯橡胶、丁苯乙烯和丁二烯等原料进行合成,最终得到优质的SBS橡胶产品。
SBS合成工艺首先需要选择优质的原料,如合成丁苯橡胶、丁苯乙烯和丁二烯,这些原料的质量直接影响了最终产品的性能。
接着,在反应釜中按照一定的配比将原料加入,并通过加热、调节温度和压力等条件进行聚合反应。
在聚合反应过程中,需要控制好反应时间和反应温度,以确保产物的质量和性能。
随后,通过凝固、切碎、干燥等工艺步骤,将聚合得到的SBS橡胶进行加工处理,最终制成各种规格和形状的橡胶制品。
SBS橡胶在橡胶制品行业中应用广泛,如汽车轮胎、密封件、管道、电缆绝缘等领域,其优良的性能使其成为许多工业领域中不可或缺的材料。
SBS合成工艺的发展离不开科技的进步和工艺技术的不断改进。
随着材料科学和工程技术的不断发展,SBS合成工艺也在不断完善和优化,以满足市场对高性能、环保的合成橡胶产品的需求。
通过引入新的催化剂、改进反应器设计、优化生产工艺等手段,可以提高SBS橡胶的生产效率和产品质量,降低生产成本,促进合成橡胶工业的可持续发展。
总的来说,SBS合成工艺作为一种重要的合成橡胶生产方法,为现代工业带来了许多好处。
通过对SBS合成工艺的深入研究和不断创新,我们可以生产出更加优质、环保的SBS橡胶制品,推动橡胶制品行业的发展,同时也为社会经济的持续增长做出贡献。
希望在未来的科技创新和工艺改进中,SBS合成工艺能够发挥更加重要的作用,为人类社会的进步和发展提供更多可能性。
1。
年产万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计

年产万吨丁苯橡胶聚合工段工艺设计随着人们对橡胶制品需求的不断增长,橡胶聚合工艺愈发重要。
其中一种重要橡胶种类便是丁苯橡胶,具有高强度、耐热、耐候、耐油等特性,广泛应用于汽车制造、建筑工程、电力工业等领域。
为了实现高效的丁苯橡胶生产,必须对年产万吨级丁苯橡胶聚合工段进行工艺设计。
一、工段概述1. 工段规模和产能:年产万吨级丁苯橡胶聚合工段。
2. 工段主要设备:反应釜、催化剂输送系统、加热系统、计量系统、控制系统、反应器排放装置、收集装置等。
3. 工段流程:将苯和丁二烯加入反应釜并加热至150℃以上,注入催化剂,反应6-8小时后产生稠密有黏度的聚合物。
聚合物在收集装置中冷却、结晶、干燥,最终得到成品丁苯橡胶。
二、关键参数及控制方案1. 反应温度:丁二烯的聚合温度通常为100-200℃,过高的温度会导致副反应的发生,进而影响产物纯度。
因此,建议工段反应温度控制在150-160℃之间。
2. 催化剂使用量:催化剂的使用量和反应物的质量比密切相关。
催化剂使用量不能过多,影响产物自由基的浓度;也不能过少,影响反应的速率。
根据实验结果,建议催化剂使用量为3-5ppm。
3. 清洁措施:由于丁苯橡胶聚合反应涉及的反应物、中间体和产物均为有毒有害物质,因此在工段设计中需要加入充分的安全保障措施。
除了进口处需要放置通道堵漏器和空气净化设备外,还需要设置各种漏洞监测和报警机制,保障工段操作人员的安全健康。
三、质量评估指标1. 产品外观:进料料色为淡黄色液体或无色透明液体,成品为灰黄色或棕红色颗粒状固体。
2. 理化指标:丁苯橡胶聚合物应具有合适的硫化性能,物理性能也应稳定。
一般要求成品丁苯橡胶SBR-1502的分子量为290-310,加重损失率小于0.5%,异味度为50ml以下。
四、工段效益评估1. 利益分析:丁苯橡胶具有广泛的应用价值,市场需求量大,因此实施这样一个年产万吨级丁苯橡胶聚合工段,具有良好的经济效益和社会效益。
溶聚丁苯橡胶生产工艺

溶聚丁苯橡胶生产工艺
溶聚丁苯橡胶是一种热塑性橡胶,广泛应用于橡胶制品、胶粘剂等领域。
下面介绍溶聚丁苯橡胶的生产工艺。
首先,准备原料。
溶聚丁苯橡胶的主要原料是丁苯橡胶和苯乙烯。
丁苯橡胶是合成丁二烯和苯乙烯的共聚物,通过一系列的化学反应,可以将丁苯橡胶转化为溶聚丁苯橡胶。
其次,制备催化剂。
催化剂对于溶聚丁苯橡胶的合成十分重要。
常用的催化剂是聚合重碳酸钠和过氧化苯甲酯。
将这两种催化剂与溶剂混合并充分搅拌,即可制备好催化剂溶液。
然后,进行合成反应。
将制备好的催化剂溶液注入反应釜中,并加入苯乙烯。
同时,将反应釜加热到一定温度,并进行搅拌。
在合适的条件下,苯乙烯会与丁苯橡胶发生聚合反应,形成溶聚丁苯橡胶。
接着,进行分离和纯化。
反应结束后,将反应混合物进行分离,得到未反应的苯乙烯以及溶聚丁苯橡胶。
然后,通过蒸馏、过滤和洗涤等方式去除杂质,最终得到纯净的溶聚丁苯橡胶。
最后,进行后处理。
将纯净的溶聚丁苯橡胶进行干燥,使其含水量降低到合适的范围。
然后,将溶聚丁苯橡胶加入橡胶成型机或其他生产设备中,进行制品的成型。
需要注意的是,在整个工艺中,需要控制好各个参数,如温度、压力、反应时间等。
同时,催化剂的使用量和比例也需要合理
调配,以保证反应的顺利进行。
总结起来,溶聚丁苯橡胶的生产工艺主要包括原料准备、催化剂制备、合成反应、分离纯化和后处理等步骤。
其中的每个步骤都需要精确控制,以保证最终产品的质量和性能。
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺

聚合时间的控制
总结词
聚合时间是丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的关键参数之一,控制聚合时间可以调节 反应程度和产物性能。
详细描述
聚合时间的长短直接影响到反应程度和产物分子量。较短的聚合时间可能导致反 应不完全,而较长的聚合时间可能导致过度反应和分子量降低。因此,需要选择 适当的聚合时间,以获得最佳的产物性能。
乳液聚合得到的丁苯橡 胶乳液具有较好的稳定 性,可长期保存。
丁苯橡胶乳液聚合产品 可广泛应用于轮胎、鞋 材、输送带等橡胶制品 的制造。
与其他聚合方法相比, 乳液聚合具有较低的能 耗和污染排放,是环保 型的生产工艺。
03
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺流程
配方设计
乳化剂选择
根据聚合反应需要,选择合适的乳化剂,如阴离子 型、非离子型或两性型乳化剂,以降低油水界面张 力,促进乳液稳定。
在建筑行业中,丁苯橡胶乳液 聚合生产工艺用于生产防水材 料、密封材料等,提高建筑物 的防水性能和耐久性。
农业领域
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺在 农业领域的应用包括农用薄膜 、灌溉管道等,有助于提高农 作物的产量和品质。
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的展望
技术创新
随着科技的不断进步,丁苯橡胶乳液聚合生产工 艺将不断进行技术创新,提高生产效率和产品质 量。
05
丁苯橡胶乳液聚合生产工艺优化
聚合温度的控制
总结词
聚合温度是影响丁苯橡胶乳液聚合生产工艺的重要因素,控制聚合温度可以调节反应速率和产物性能 。
详细描述
在丁苯橡胶乳液聚合过程中,聚合温度的高低直接影响到反应速率和分子量。较高的温度可以加速反 应,但可能导致分子量降低;而较低的温度则减缓反应速率,但有助于提高分子量。因此,需要选择 适当的聚合温度,以获得最佳的产物性能。
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高分子材料课程设计学院:装备制造学院班级:复材1102姓名:***学号:*********指导老师:***日期:2014.1.6目录一、有关设计的产品和原料概述.................................... - 3 -1.1设计题目.................................................... - 3 - 1.2丁苯橡胶的概述.............................................. - 3 - 1.3丁苯橡胶的原料和助剂........................................ - 3 - 1.4低温乳液聚合的生产原理...................................... - 4 - 1.4.1 聚合原理................................................. - 4 -1.4.2低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺条件.......................... - 5 -二、丁苯橡胶的生产工艺流程...................................... - 6 -三、设计介绍................................................... - 6 -3.1设计题目.................................................... - 6 -3.2 设计参数和技术特性指标..................................... - 7 -四、夹套式反应釜总体结构........................................ - 7 -4.1 罐体几何尺寸计算........................................... - 8 - 4.1.1 确定筒体内径............................................. - 8 - 4.1.2确定釜体封头尺寸.......................................... - 8 -4.1.3 釜体实际容积............................................. - 8 -五、反应釜传热装置.............................................. - 8 -六、搅拌装置设置................................................ - 8 -七、反应装置的传动装置设计..................................... - 13 -7.1电动机的选择............................................... - 14 - 7.2、减速器的选择 (14)7.3轴封的选择................................................. - 16 -八、反应装置的附件选型以及尺寸设计............................ - 18 -8.1 管法兰尺寸的设计........................................... - 18 - 8.2釜体法兰联接结构的设计..................................... - 19 - 8.2.1 法兰的设计............................................... - 19 - 8.2.2 密封面形式的选型......................................... - 20 - 8.2.3 垫片的设计............................................... - 20 - 8.2.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格............................... - 20 - 8.3人孔的选用................................................. - 21 - 结束语......................................................... - 22 -一、有关设计的产品和原料概述1.1设计题目丁苯橡胶聚合反应釜的设计1.2丁苯橡胶的概述丁苯橡胶是丁二烯与苯乙烯经共聚合得到的弹性体。
英文缩写SBR。
其中丁二烯可以顺式-1,4结构,反式-l,4结构和1,2结构存在于分子链中。
其结构式为:~CH-CH2-CH2-CH=CH-CH2~|C6H5按聚合方法分为乳液丁苯和溶液丁苯胶,填充改性后又分为充油、充炭黑、充树脂丁苯胶等。
丁苯胶中苯乙烯含量增加,密度与硬度增大,介电性改善,但耐油性、弹性、塑性和耐寒性降低。
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[1]。
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%。
1.3丁苯橡胶的原料和助剂丁苯橡胶由苯乙烯和丁二烯共聚合成,苯乙烯和丁二烯的物理性质如下:表1—4 苯乙烯和丁二烯的物理性质表1—5 助剂1.4低温乳液聚合的生产原理1.4.1 聚合原理丁二烯与苯乙烯在乳液中按自由基共聚合反应机理进行聚合反应。
其反应式与产物结构式为:在典型的低温乳液聚合共聚物大分子链中顺式约占9.5%,反式约占55%,乙烯基约占12%。
如果采用高温乳液聚合,则其产物大分子链中顺式约占16.6%,反式约占46.3%,乙烯基约占13.7%[5]。
乳聚丁苯橡胶属于乳液法链式自由基聚合机理。
整个聚合过程分为链引发、链增长、链转移和链终止四个步骤。
1.4.2低温乳液聚合生产丁苯橡胶工艺条件(1)分散介质一般以水为分散介质。
要求必须采用去离子水,以保证乳液的稳定和聚合产物的质量。
用量一般为单体量的60%~300%,水量多少体系的稳定性和传热都有影响,水量少,乳液稳定性差,不利于传热;尤其在低温下聚合这种影响更大,因此,低温乳液聚合生产丁苯橡胶要求乳液的浓度低一些为好,一般控制单体与水的比值为1∶1.05~1∶1.8(物质的量的比),而高温乳液聚合则为1∶2.0~1∶2.5。
(2)单体纯度丁二烯的纯度>99%。
对于由丁烷、丁烯氧化脱氢制得的丁二烯中丁烯含量≯1.5%,硫化物≯0.01%,羰基化合物≯0.006%;对于石油裂解得到的丁二烯中炔烃的含量≯0.002%,以防止交联增加丁苯橡胶的门尼粘度。
阻聚剂低于0.001%时对聚合没有明显影响,当高于0.01%时,要用浓度为10%~15%的NaOH溶液于30℃进行洗涤除去。
苯乙烯的纯度>99%,并且不含二乙烯基苯。
(3)聚合温度与聚合采用的引发剂体系有关。
低温乳液聚合生产丁苯橡胶采用氧化-还原引发体系,可以在5℃或更低温度下(-10℃~-18℃)进行,同时,链转移少,产物中低聚物和支链少,反式结构可达70%左右。
低温乳液聚合所得到的丁苯橡胶又称为冷丁苯橡胶。
如果采用K2S2O8为引发剂,反应温度为50℃,反应转化率为72%~75%。
低温下聚合的产物比高温下聚合的产物的性能好。
(4)转化率与聚合时间为了防止高转化下发生的支化、交联反应,一般控制转化率为60%~70%,多控制在60%左右。
未反应的单体回收循环使用。
反应时间控制在7~12h,反应过快会造成传热困难。
二、丁苯橡胶的生产工艺流程三、设计介绍3.1设计题目丁苯橡胶聚合反应装置的设计(VN=443m)3.2 设计参数和技术特性指标表2-1 设计参数及要求四、夹套式反应釜总体结构带搅拌的夹套反应釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型反应设备之一。
它是一种在一定压力和温度下,借助搅拌器将一定容积的两种(或多种)液体以及液体与固体或气体物料混匀,促进其反应的设备。
一台带搅拌的夹套反应釜。
它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。
搅拌容器分罐体和夹套两部分,主要由封头和筒体组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成,其形式通常由工艺设计而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成;封头装置为动密封;它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起,构成完整的夹套反应釜。
夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。
罐体和夹套的设计主要包括其结构设计,各部件几何尺寸的确定和强度的计算与校核。
罐体在规定的操作温度和操作压力下,为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。
夹套传热是一种应用最普遍的外部传热方式。
它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器,既简单又方便。
4.1 罐体几何尺寸计算 4.1.1 确定筒体内径通常由工艺条件给定容积V 、筒体内径1D 按式1估算:1 3.00D === 式1 式中 V ——工艺条件给定容积,m ³; i ——长径比,112.0D H i ==(设备容积要求443m ,反应物料为液—液类型,由表3-1知1:1~1.3i H D =,考虑容器不大,为使直径不致太小,在顶盖上方便布置接管和传动装置,故取1: 2.0i H D =。
) 将D1估算值圆整到公称直径系列,见附表1。
表3-1 几种搅拌釜的长径比i 值4.1.2 确定釜体封头尺寸椭圆封头选标准件,则应力增强系数K=1,封头厚度(初选值):1.1300012.162[]0.521700.80.5 1.1i tPD mm P δσϕ⨯===-⨯⨯-⨯ 圆整后取13mm δ=(钢号为16MnR 所以[]1700.8 1.1t MPa P MPa σϕ===、、,它的内径与筒体内径相同D1=3000mm )查表得封头直边高度ho=40mm 、封头容积V 封=3.817m34.1.3 确定筒体高度1H反应釜容积V 通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。
则筒体高度H1按下式计算并进行圆整。
查表得釜体的容积317.030V m =米,由下式计算得:1144 3.817 5.716m 7.03V V H V --===封米式中 V 封——封头容积,m3;V1m ——1米高筒体容积,m3/m 。
当筒体高度确定后,应按圆整后的筒体高度修正实际容积,则圆整后的釜体高度1H =5700mm 。
4.1.4 釜体实际容积31m 1V V H V 7.03 5.7 3.81743.888m =⨯+=⨯+=封式中 V 封——封头容积,m3;V1m ——1米高筒体容积,m3/m 。