聚苯乙烯聚合反应器的设计
聚苯乙烯的悬浮聚合实验方案
二、实验原理
悬浮聚合是将单体以微珠形式分散 于介质中进行的聚合。苯乙烯（St）通过 聚合反应生成如下聚合物。其反应历程 如下：
CH-CH2 n
CH=CH2
三、实验仪器及药品
250mL三口烧瓶一只， 电动搅拌器一套，冷 凝管一只，0~100℃ 温度计一只，加热套 一套，布氏漏斗， 100mL锥型瓶一个
名称
试剂
规格
用量
单体
苯乙烯
加碱除 去引发 剂 AR
15g
油溶性 引发剂 分散剂
BPO
0.3g
聚乙烯 醇 水
1.5%水 溶液 蒸馏水
20 ml
分散介 质
130mL
四、实验步骤
1、安装仪器(如图)
图1 苯乙烯聚合装置图 1-搅拌器； 2-密封套； 3-温度计；4-温度计套管； 5-冷凝管；6-三口瓶
化学性质
聚苯乙烯的化学稳定性比较差，可以被 多种有机溶剂溶解，会被强酸强碱腐蚀， 不抗油脂，在受到紫外光照射后易变色。
一、实验目的
1、学习悬浮聚合的实验方法，了解悬浮 聚合的配方及各组份的作用。 2、了解控制粒径的成珠条件及不同类型 悬浮剂的分散机理、搅拌速度、搅拌器 形状对悬浮聚合物粒径等的影响，并观 察单体在聚合过程中之演变。
六、实验注意事项
苯乙烯聚合实验报告
一、实验目的1. 了解苯乙烯聚合反应的原理和过程。
2. 掌握阴离子聚合反应的条件和方法。
3. 学习使用红外光谱、粘度仪、DSC等仪器对聚合物进行表征。
4. 分析聚苯乙烯的分子量分布和结构特征。
二、实验原理苯乙烯聚合反应是指苯乙烯单体在引发剂的作用下，通过自由基或阴离子聚合生成聚苯乙烯的过程。
本实验采用阴离子聚合方法，利用正丁基锂作为引发剂，在无水无氧操作条件下进行。
阴离子聚合的特点是无终止聚合，通过控制单体浓度和引发剂浓度，可以获得分子量分布较窄的聚苯乙烯。
实验过程中，通过调整反应条件，如温度、时间等，可以控制聚合物的分子量和分子量分布。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：- 苯乙烯- 正丁基锂- 环己烷- 无水氯化钙- 甲醇- 氢氧化钠2. 实验仪器：- 250 mL分液漏斗- 100 mL烧杯- 量筒（10 mL、50 mL）- 注射器及针头- 无水无氧操作系统- 玻璃棒- 反应管- 抽滤瓶- 布氏漏斗- 注射器- 试管- 红外光谱仪- 粘度仪- DSC四、实验步骤1. 准备无水无氧操作环境，将苯乙烯、正丁基锂、环己烷等实验材料置于干燥箱中干燥处理。
2. 将干燥后的苯乙烯、正丁基锂、环己烷等按一定比例混合，倒入反应管中。
3. 将反应管放入反应器中，控制反应温度在70-80℃。
4. 在反应过程中，每隔一段时间取样，进行粘度测定和分子量分布分析。
5. 实验结束后，将聚合物进行抽滤、洗涤、干燥，得到聚苯乙烯产品。
6. 对聚合物进行红外光谱、DSC等表征，分析其结构特征。
五、实验结果与分析1. 粘度测定：实验过程中，聚合物粘度随时间逐渐增大，表明聚合物分子量逐渐增大。
2. 分子量分布分析：通过凝胶渗透色谱（GPC）测定，聚合物分子量分布指数接近1，表明分子量分布较窄。
3. 红外光谱分析：聚苯乙烯的红外光谱图显示，在1600 cm^-1处有苯环的伸缩振动峰，在2920 cm^-1和2850 cm^-1处有亚甲基的伸缩振动峰，在1000 cm^-1处有苯环的变形振动峰，与理论值相符。
苯乙烯悬浮聚合实验报告
苯乙烯悬浮聚合实验报告实验目的：本实验旨在通过苯乙烯悬浮聚合实验，探究聚合反应的过程和原理，并观察聚合物的形成情况。
实验原理：苯乙烯是一种单体，通过悬浮聚合反应可以将其聚合成聚苯乙烯。
悬浮聚合是指将单体悬浮在溶剂中，通过引发剂的作用，使单体逐渐聚合成高分子聚合物的过程。
在实验中，通常使用过硫酸铵作为引发剂，将其加入苯乙烯和溶剂的混合物中，通过加热反应使聚合反应进行。
实验步骤：1. 准备实验所需的苯乙烯、过硫酸铵、溶剂等材料，并将苯乙烯和溶剂按照一定比例混合均匀。
2. 将混合物倒入反应器中，并加入适量的过硫酸铵作为引发剂。
3. 将反应器密封，并加热至一定温度，使聚合反应开始进行。
4. 观察反应过程中的变化，包括颜色的变化、溶液的浑浊度等。
5. 当反应一定时间后，停止加热，待反应液冷却后，得到聚苯乙烯。
实验结果：在实验过程中，我们观察到苯乙烯和溶剂混合物在加热后逐渐变得浑浊，颜色也由无色逐渐变为黄色。
这是因为苯乙烯发生了聚合反应，形成了聚苯乙烯颗粒。
在实验结束后，我们得到了一定量的聚苯乙烯产物。
实验讨论：通过本实验，我们可以看到悬浮聚合反应是一种常见的聚合方法。
在实验中，过硫酸铵作为引发剂起到了催化聚合反应的作用。
聚合反应的进行需要一定的温度和时间，过高或过低的温度都会影响聚合反应的效果。
此外，溶剂的选择也对聚合反应有一定的影响，合适的溶剂可以提供良好的反应环境。
聚苯乙烯是一种常见的高分子材料，具有良好的物理性质和化学稳定性。
它可以用于制作塑料制品、电子产品外壳等。
通过悬浮聚合反应，可以控制聚苯乙烯的分子量和粒径，从而调节其性能。
因此，悬浮聚合反应在工业生产中具有重要的应用价值。
实验总结：通过苯乙烯悬浮聚合实验，我们了解了聚合反应的过程和原理，并观察到了聚苯乙烯的形成情况。
实验结果表明，悬浮聚合反应是一种有效的聚合方法，可以用于制备高分子材料。
在实际应用中，我们可以根据需要调节反应条件和材料配比，以获得所需的聚合物性能。
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告聚苯乙烯（Polystyrene，PS）是一种重要的热塑性塑料，具有良好的耐热性、电绝缘性、机械强度和耐化学性。
广泛应用于电子电器、建筑材料、包装材料等领域。
本文将针对聚苯乙烯的聚合生产工艺设计方案进行报告。
一、生产工艺选择聚苯乙烯聚合的工艺主要有马可夫尼柯夫-耶东采夫法（Mass-Markovnikov-Jeovchakiow Method，M-M-J法）、巴尼-哈维恩法（Bany-Hawkins method）和防爆珠法（Bead Polymerization）等。
在这些方法中，防爆珠法是应用最广泛、生产效率最高的方法，因此我们选择防爆珠法作为生产工艺。
二、原材料准备聚苯乙烯的原材料主要为苯乙烯单体（Styrene Monomer，SM），以及聚合反应中所需的溶剂、引发剂、稳定剂等助剂。
原材料准备包括苯乙烯的净化、助剂的添加等步骤。
三、反应体系设计防爆珠法是在一个特定的溶剂中进行的乳液聚合反应。
合理选择溶剂和乳化剂，以保证聚合反应的进行。
根据实验室试验的结果，可选择适宜的溶剂和乳化剂。
四、聚合反应条件聚苯乙烯的聚合反应一般在高温下进行，需要控制反应温度、压力和物料的配比等参数。
在防爆珠法中，一般选择高温高压的条件，具体反应条件根据实验室试验结果确定。
五、聚合反应控制在聚合反应过程中，需要控制反应的速率和聚合度。
可以通过引发剂的选择、引发剂用量、加料方式等方法来控制反应速率；通过聚合反应时间、温度、压力等来控制聚合度。
六、反应后处理聚合反应结束后，需要对反应产物进行后处理。
包括溶剂的回收、产物的分离、洗涤、干燥等步骤。
同时对产物进行质量检验，满足产品质量要求。
七、废弃物处理聚苯乙烯生产过程中产生的废弃物主要为溶剂、引发剂等。
需要采取环保措施，对废弃物进行处理和回收利用，减少对环境的污染。
八、安全措施在聚合生产工艺过程中，需要采取严格的安全措施，防止发生事故。
包括防爆、防漏、防火等措施，确保生产过程的安全性。
蔡正芹-聚合反应过程及设备
ץA=kCA 2=KCA0² XA)² (1Ʈ=VR/V0=CA0XA/kCA0² XA)² XA/kCA0(1-XA)² (1=
二、任务解读
1、反应器设计所需要的参数 苯乙烯聚合设备设计参数
项目要求
辅助时间
1h
生产速度
898kg/h
年产量/吨 生产时间/h
甲苯/% 聚合率/%
7000 7800
对于一级反应： Ʈ=1/k×XA/（1-XA）
=1÷0.25×0.7/（1-0.7） =9.3h 因为VR=V0×Ʈ
所以VR=1128.2×9.3=10529.87=10.5298m³
所以V=10.5298÷0.8=13.16225m³ 所以采用单机连续釜式反应器所需体积为13.16225m³。
任务三： 聚苯乙烯多级连续釜式反应器体积 设计
二级反应：
CA2=CA1/(1+k2Ʈ2)=CA0/(1+k1Ʈ1)(1+k2Ʈ2)
• 二、任务解读
1、反应器设计所需要的参数 苯乙烯聚合设备设计参数
项目要求 年产量/吨 生产时间/h 甲苯/% 聚合率/% 7000 7800 12 79.5 反应温度 速率常数 转化率 粘度 装料系数 140℃ 0.25 0.45 100 0.8 生产速率 反应液流量 稀释剂流量 苯乙烯流量 898kg/h 1282kg/h 154kg/h 1128.kg/h
三、多级串联理想混合釜式反应器体积设计
聚合物生产速率：WD=7000000÷7800 ≈ 898kg/h
反应液流量：
稀释剂流量： 苯乙烯流量： 1282×0.88 ≈ 1128.2kg 当T=140℃，k=0.25，ρ =880kg/m-³，
年产五万吨聚苯乙烯聚合工段工艺设计
tcartsbA noitces ngised ssecorp noitaziremylop
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计设业毕生业毕届 1102 院学海珠学大工理京北
III
5 .................................................... 理原艺工 1.2
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5 .............................................. 证论艺工 2
4 .................................................. 序程火灭 2.6.1 3 .................................................. 施设防消 1.6.1 3 .................................................... 火防全安 6.1 3 .................................................. 护保境环 2.5.1 3 ...................................................... 能节 1.5.1 3 .............................................. 护保境环与能节 5.1 3 .................................................. 择选的址厂 4.1 2 .................................................... 想思导指 3.1 2 .................................................... 据依计设 2.1 2 .................................... 景前展发及状现的外内国 3.1.1 1 ........................................ 性物本基的烯乙苯聚 2.1.1 1 .............................................. 介简烯乙苯聚 1.1.1 1 ........................................................ 述概 1.1
聚苯乙烯工艺设计
聚苯乙烯工艺设计学生学号：学生姓名：专业班级：指导老师：完成日期：摘要：可发性聚苯乙烯（Expandable PolyStyrene，简称EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。
可发性PS可被加工成低密度（0．7—10．0ib／ft3）的泡沫塑料剂品。
最常见的可发性聚苯乙烯是含有作为发泡剂的戊烷的透明PS粒料。
关键词：可发性聚苯乙烯，悬浮聚合，影响因素一.聚苯乙烯的定义和合成1.1 .定义聚苯乙烯树脂是由苯乙烯单体通过自由基聚合而成的聚合物，英文名称为Polystyrene，简称PS。
其分子结构式为：它是饱和烃类聚合物属热塑性树脂注意：化学性质非常活泼，单体在贮存、运输过程中，需要加入少量的间苯二酚或叔丁基间苯二酚等阻聚剂以防止自聚1.2. 合成●本体聚合——获得的PS纯净度高，主要用来制造对电性能要求高的制品。
●悬浮聚合——获得的PS分子量高分布窄但纯度不如本体聚合PS，可用来制造一般日用和工业用品、和PS泡沫塑料。
乳液聚合——主要用于涂料和PS泡沫塑料。
溶液聚合——主要用于配制清漆。
各种生产方法制得的PS在性能上略有不同。
我国PS的工业化生产主要采用悬浮聚合和本体聚合，其中以悬浮法为主。
1.3.聚苯乙烯的结构聚苯乙烯的分子链上交替连接着侧苯基。
由于侧苯基的体积较大，有较大的位阻效应，而使聚苯乙烯的分子链变得刚硬，因此，玻璃化温度比聚乙烯、聚丙烯都高，且刚性脆性较大，制品易产生内应力。
由于侧苯基在空间的排列为无规结构，因此聚苯乙烯为无定形聚合物，具有很高的透明性。
侧苯基具有很大的空间位阻，造成PS分子链很僵硬，Tg在80℃。
侧苯基的存在使聚苯乙烯的化学活性要大一些，苯环所能进行的特征反应如氯化、硝化、磺化等聚苯乙烯都可以进行。
此外，侧苯基可以使主链上a 氢原子活化，在空气中易氧化生成过氧化物，并引起降解，因此制品长期在户外使用易变黄、变脆。
但由于苯环为共扼体系，使得聚合物耐辐射性较好，在较强辐射的条件下，其性能变化较小。
热引发的苯乙烯单体聚合用连续反应釜的设计4500吨聚苯乙烯／年
1.设计方案简介1.1聚苯乙烯的生产方法苯乙烯为无色或微黄色易燃液体。
有芳香气味和强折射性。
不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂。
苯乙烯的熔点为－30.6℃，相对密度为0.9019，沸点为145.2℃，折射率1.5463，闪点为31℃，临界温度为373℃，临界压力为4.1MPa。
闪点是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火接触而初次发生闪光时的温度。
临界温度是该物质可能被液化的最高温度。
临界压力是指在临界温度时使气体液化所需要的最小压力。
苯乙烯受热会形成自由基，受热至120℃时自由基生成速率明显增加，可用于引发聚合。
因而，苯乙烯的聚合可以不加引发剂，而是在热的作用下进行热引发聚合。
但苯乙烯的热聚合产物很复杂，至少有15种聚合物生成，其中，三烯化合物是真正的引发剂。
三烯化合物与苯乙烯发生氢原子转移反应，生成两个单体自由基，然后进行引发聚合：本设计由于以甲苯为稀释剂，故采用的是溶液聚合。
溶液聚合是将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应。
其基本组成由分单体、引发剂、溶剂组成，聚合场所在溶液内，是均相介质。
溶液聚合的优点是散热控温容易，可避免局部过热，体系粘度较低，能消除凝胶效应。
其缺点是溶剂回收麻烦，设备利用率低、聚合速率慢、分子量不高。
错误!未找到引用源。
(图b)，以乙苯作溶剂，降低反应混合物的粘度、提高传热效率。
本设计主要对第二个反应釜进行设计，选用立式搅拌反应釜。
2.基本设计条件的选定2.1反应温度的确定目前工业上高温苯乙烯本体聚合在120—170℃上进行热聚合。
本体聚合采用分段聚合，以解决本体聚合的散热问题，苯乙烯具有热引发聚合的特点，不加引发剂，在120℃以上，即有较高的聚合速率。
在170℃下聚合，几乎可达到完全转化。
而反应最终聚合率为0.795，以甲苯为引发剂，故选取反应温度150℃。
2.2 反应器的选择本反应采用搅拌釜反应器。
由于此设计是苯乙烯的聚合反应，可以近似看作是液－液反应，产量要求不大，因而本设计选用立式搅拌反应釜。
聚苯乙烯工艺设计
可发性聚苯乙烯EPS
EPS悬浮聚合
一步浸渍法 二步浸渍法
一步法技术原理
将苯乙烯单体，引发剂，分散剂，水，发泡 剂和其他助剂一起加入反应釜内，聚合出含 发泡剂的树脂颗粒，经洗涤，离心分离和干 燥而制得EPS珠粒产品的方法。
磷酸三钙（TCP）为分散剂，戊烷为发泡剂， 过氧化苯甲酰（BPO）和过氧化苯甲酸叔丁 酯（t-BP）为引发剂。
的阻聚作用。如果水的硬度过高，会影响产 品的电绝缘性能和热稳定性，水中氯离子过 高，易使产品珠粒变大，影响颗粒形状。
发泡剂
分子量大的发泡剂比分子小的发泡剂扩散损 失小，更有利于提高发泡倍数。
发泡剂的沸点越高，成型时在EPS中的剩余 量越大。
聚苯乙烯(PS)
三 聚苯乙烯塑料的性能与用途
性能
一般性能：EPS最初应用于建筑和包装领域领域，其绝 热性能和力学保护性能是最优的，在建筑领域的应用 ，如地板下或墙壁的隔热材料，都得益于其良好的绝 热性，而作为易碎电子产品的包装材料，则需要强的 力学（冲击）保护性能。EPS越来越多的用于食品运 输和包装（鱼、水果和蔬菜），在这方面，力学性能 和绝热性能都起重要的作用。
应注意EPS泡沫塑料在非常低的密度时 （10~15 g﹒cm3）具有较大的导热性，随着 密度的增加而下降，密度在30~50 g﹒cm3时 具有最佳绝热性能 。
化学性能
EPS的性能受化学药剂的影响变化比较大。长时间 接触盐水、皂液、漂白剂和大多数稀酸溶液而不会 影响其性能，但多种有机溶剂会明显影响其性能。 EPS泡沫塑料和其他聚合物一样，长时间曝露在紫 外线下，性能会有很大变化。但考虑到作为包装材 料时，使用期限较短，这一影响并不重要；作为建 筑材料使用时，使用寿命虽然较长，但曝露在紫外 线下的可能性较小，故这一影响也不太重要。EPS 对动物没有营养价值，不会受霉菌侵蚀，也不会分 解出任何污染地下水的水溶物。
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告
聚苯乙烯聚合生产工艺设计方案报告摘要：本报告旨在设计一个高效可行的聚苯乙烯聚合生产工艺方案。
首先，我们介绍聚苯乙烯的基本性质和广泛应用，并探讨聚苯乙烯聚合的重要性。
然后，我们详细阐述了聚苯乙烯的聚合反应过程和相关的工艺参数选择。
接下来，我们提出了一个基于聚苯乙烯聚合的生产线流程设计，并分析了每个步骤的关键要点。
最后，我们对该工艺方案进行了评估，并提出了改进的建议。
一、引言聚苯乙烯是一种广泛用于制造各种产品的重要合成聚合物。
它具有良好的耐热性、耐化学性和机械性能，因此在包装材料、建筑材料、家具、电器外壳等方面有着广泛的应用。
聚苯乙烯聚合作为合成聚苯乙烯的主要工艺，对于保证产品质量和提高生产效率具有重要意义。
二、聚苯乙烯聚合反应过程聚苯乙烯聚合是一种链增长聚合反应，常用的聚合方法包括自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
本报告主要关注自由基聚合方法，聚合反应主要包括引发剂选择、溶剂选择、温度控制和反应时间控制等方面。
在选择引发剂时，需要考虑效率和选择性，以确保聚合反应的快速进行和产物的高纯度。
三、聚苯乙烯聚合生产线流程设计在聚苯乙烯聚合生产线的流程设计中，需要考虑原料准备、反应设备选择、反应控制、分离纯化和产品收集等步骤。
首先，我们需要准备适当的单体和引发剂，以确保反应的顺利进行。
然后，我们需要选择合适的反应设备，例如连续搅拌反应器或批量反应器，并确定适宜的温度和压力条件。
在反应过程中，需要进行有效的反应控制，例如控制反应物浓度和反应时间，以确保产物的质量和产率。
最后，通过分离纯化步骤，可以提取和纯化所需的聚苯乙烯产物，并进行收集和包装。
四、工艺方案评估与改进建议为评估我们提出的聚苯乙烯聚合生产工艺方案，我们需要考虑原料成本、能源消耗、生产效率和产品质量等因素。
根据经济性、环境友好性和可持续性等标准，我们对方案进行评估，并提出改进建议，例如优化反应参数、改进分离纯化步骤或引入新的催化剂。
同时，我们还需要进行安全性和可操作性的评估，以确保工艺方案的实际可行性和工业化应用的可靠性。
聚苯乙烯反应器设计
摘要本文是对10万吨/年高抗冲聚苯乙烯（HIPS）的生产过程设计中反应器进行的设计，通过采用反应器设计的一系列方法以及强度校核等方法，设计出了生产反应所需的反应器，并且对反应器的零部件进行了简要计算，进而选出了零部件的型号；另外，本文还对所设计的反应器的过程控制、开停车方案以及危险性分析等作了说明，从而对所设计的反应器进行了全方位的分析；在本文的最后，附上了反应器的装配图，便于制造时进行参考。
总之，本文为整个生产的工艺过程打下良好的基础。
关键词：反应器设计；高抗冲聚苯乙烯生产；过程控制；反应器装配图ABSTRACTThis article is written for the reactor of 50000 tons one year of HIPS’s production process design. Through a series ways of reactor design and strength check, the reactor needed for reaction is designed out, and a brief calculation for parts of the reactor has been carried out. And then the models of the parts has been selected. In addition, the article also talks about on the design of the reactor process control, starting and ending the process, as well as risk analysis. And thus a comprehensive analysis of the reactor is carried. In the end of this article, the assembly drawing of the reactor is attached, which is convenient to refer to while manufactured. In short, this article lays a good foundation for the entire production process.Keywords: reactor design; HIPS production; process control; reactor assembly drawing目录第一章设计要求、目标说明 (1)第二章设计方法说明 (2)2.1 综述 (2)2.2 流程中拟运用的方法 (2)2.2.2 假设 (4)第三章设备说明 (5)3.1 反应器塔体和夹套工艺尺寸 (5)3.2 物料衡算说明 (6)3.2.1 原料、产品物性简介 (6)3.3.2 计算举例 (7)3.3 能量衡算 (10)3.4 搅拌器设计说明 (11)3.5 设备强度校核说明 (12)3.6 反应器附件的设计说明 (13)3.7 各个管线接口的说明 (14)第四章过程控制 (15)4.1 控制方案描述 (15)4.1.1 温度控制 (15)4.1.2 压力控制 (15)4.2 设备的管道仪表流程图 (15)4.3 设备开停车方案 (15)4.3.1 开车方案 (15)4.3.2 停车方案 (16)4.3.3 临时停车方案 (16)4.3.4 紧急停车方案 (16)4.3.5 复车方案 (17)第五章设备图 (18)第六章设计讨论：敏感性技术分析 (19)6.1 原材料的影响 (19)6.1.1苯乙烯的影响 (19)6.1.2 矿物油的影响 (19)6.2生产配方的影响 (20)6.2.1 橡胶含量的影响 (20)6.2.2 矿物油含量的影响 (20)6.2.3 乙苯含量的影响 (20)6.3工艺条件的的影响 (21)6.3.1 搅拌器的影响 (21)6.3.2反应温度和停留时间的影响 (21)第七章安全、环境因素考虑 (23)7.1 HAZOP危险性分析 (23)7.2 物料危险性分析 (25)7.2.1 苯乙烯 (25)7.2.2 乙苯 (26)7.3 水污染源及防治措施 (27)7.3.1 生产废水 (27)7.3.2 生产净废水 (27)7.3.3 生活污水 (28)7.3.4 地面冲洗水 (28)7.4 噪声源及防治措施 (28)7.5 绿化 (28)附录一物性数据 (30)附录二计算举例 (31)附录三部分符号说明 (40)第一章设计要求、目标说明本文中所述的，是100000吨/年高抗冲聚苯乙烯生产项目中反应过程的反应器及其相关附属设备的设计。
PS装置工艺流程
PS装置工艺流程
PS装置工艺流程
PS装置是指聚苯乙烯（Polystyrene）生产装置，是一种常见
的聚合物生产装置。
下面将介绍一种常见的PS装置工艺流程。
首先，原料准备。
PS装置的主要原材料是苯和乙烯。
苯和乙
烯分别通过管道输送到装置中，并根据一定的比例配料。
同时，还需要将一部分溶剂添加到原材料中，以促进反应的进行。
接下来，反应过程开始。
原料经过预处理后，进入反应釜中。
在反应釜中，苯和乙烯发生聚合反应，形成聚苯乙烯。
这个反应过程需要一定的温度和压力条件，并在适当的催化剂的作用下进行。
在反应过程中，需要控制反应的温度和压力，以保证聚合反应的进行。
同时还需要进行反应物的加料，以保持反应的持续进行。
反应完成后，需要对反应釜进行冷却，以降低温度，防止聚苯乙烯的再次聚合。
经过冷却后，得到的聚合物是粉末状的，还需要进行分离和精炼。
首先，将聚合物从溶剂中分离出来，通常采用离心机进行分离。
然后，将分离得到的聚合物通过干燥或熔融的方式进行精炼，得到精细的聚苯乙烯产品。
最后，对得到的聚苯乙烯产品进行后处理。
首先，需要对产品进行检测，包括密度、流动性、拉伸强度等指标的检测。
然后，
根据产品的不同用途，进行不同的后处理，比如加工成颗粒或板材，或者进行成型。
这就是一种常见的PS装置工艺流程。
PS装置是一种复杂的生产装置，需要严格控制各个环节的条件，才能得到优质的聚苯乙烯产品。
随着科技的发展，PS装置的工艺流程也在不断改进和优化，以提高生产效率和产品质量。
50万吨苯乙烯工艺设计
50万吨苯乙烯工艺设计苯乙烯（Styrene）是一种重要的有机化工原料，广泛用于合成聚苯乙烯（PS）等高分子材料，也用于生产橡胶、塑料和纺织品等多个工业领域。
针对50万吨苯乙烯工艺设计，以下是一份详细阐述的设计报告，涵盖工艺流程、设备选型、工艺参数等方面的内容。
一、工艺流程：根据市场需求和前期调研结果，我们确定了以下工艺流程：1.负荷预处理：对进料原料进行去除杂质和预处理，确保进料的质量和纯度。
2.反应器系统：将经过预处理的进料原料与催化剂混合进入反应器，进行聚合反应，生成苯乙烯。
3.纯化系统：将反应生成的混合物进行蒸馏和分离，得到高纯度的苯乙烯产品。
4.尾气处理：对产生的废气进行处理，达到环境排放标准。
二、设备选型：1.负荷预处理设备：采用筛选机和除尘器进行原料的分类和清理。
2.反应器系统：选择反应釜作为主要反应器，配备搅拌设备和温度控制系统，以保证反应条件的稳定和控制。
3.纯化系统：采用多级蒸馏设备，以分离目标产品和废弃物。
4.尾气处理设备：选择除尘器和吸收器，以去除废气中的杂质，并达到环境排放标准。
三、工艺参数：1.负荷预处理：原料进料量为100万吨/年，除杂率为90%以上。
2.反应器系统：反应温度为80-120℃，反应压力为1-5MPa，反应时间为2-4小时，反应收率为70%以上。
3.纯化系统：初级蒸馏温度为140-160℃，压力为0.1-0.2MPa，分离效率为90%以上；辅助蒸馏温度为170-190℃，压力为0.1-0.2MPa，分离效率为95%以上。
4. 尾气处理：尾气中杂质含量小于0.1%，排放浓度小于1 mg/m³。
四、安全措施：1.在整个工艺过程中，加强对化学品的储存、搬运和处理的安全控制，避免泄漏和事故发生。
2.设立安全警示标志和完善的防护设备，以保障工人的人身安全。
3.设备和系统中的自动监测和报警装置，及时发现故障和危险情况，并采取相应的控制措施。
五、经济效益：1.根据市场需求和生产能力，按照每年50万吨苯乙烯的产量计算，可以估计出产值和产量之间的比例关系。
年产80万吨发泡聚苯乙烯聚合工段工艺设计说明书
摘要可发性聚苯乙烯，简称是EPS。
通称聚苯乙烯及苯乙烯系共聚物，由一种树脂和物理性发泡剂和其它添加剂混合而成。
可发性聚苯乙烯因为具有优异耐久的保温隔热性能、独特的抗老化性能、缓冲抗震性和防水性能，因此在许多领域得到了较广泛的应用。
本设计为年产80万吨的可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计，采用工艺是悬浮聚合，单体是苯乙烯，水做悬浮介质，采用了低温的悬浮聚合一步法的生产工序，反应的原理是自由基聚合。
此工序是将水、苯乙烯的单体、分散剂、引发剂、发泡剂和其他助剂一起加入到反应釜里,聚合后得到含有发泡剂的树脂颗粒,再经洗涤、离心分离及干燥,最后制备可发性聚苯乙烯珠粒产品；在这个工序基础上对聚合工段进行物料的衡算、热量的衡算、设备选型的具体计算，绘制得到带控制点流程图、平面布置图和配管图，并编排了设计说明书及计算书。
关键词：可发性聚苯乙烯；物料衡算; 工艺设计;悬浮聚合AbstractExpandable Polystyrene, referred to as EPS. commonly known as the Department of polystyrene and styrene copolymer is a resin with the physical blowing agent and other additives mixture. Expandable Polystyrene with excellent durable insulation, unique buffer shock resistance, aging resistance and waterproof, and therefore has been widely used in many fields.The design for the annual production capacity of 800,000 tons can be made of polystyrene polymerization process design section, the reaction mechanism is free radical polymerization, suspension polymerization process used to styrene as monomer, water suspension medium done using one-step production of low-temperature suspension polymerization process. This method is a styrene monomer, initiator, dispersing agent, water, blowing agent and other auxiliaries to join reactor, the polymer containing a foaming agent, after the resin particles by washing, centrifugal separation and drying, the system may be made of polystyrene beads products; in this section based on the polymer material balance, heat balance, equipment selection, the mapping of control points with the flow chart, diagram and layout of piping plans and the preparation of the design specification and calculation of the book.Key Words：Expandable PolyStyrene；Craft calculation；Technological design ;Suspension Technique目录前言 (7)第一章绪论 (8)1.1设计依据、指导思想 (8)1.1.1设计依据 (8)1.1.2指导思想 (8)1.2厂址的选择 (8)1.3设计地区的自然条件 (9)1.4车间布置、岗位人员配制 (9)1.4.1车间布置 (9)1.4.2岗位人员配制 (9)1.5节能与环境保护 (9)1.5.1节能 (9)1.5.2环境保护 (10)1.6安全防火 (10)1.6.1消防设施 (10)1.6.2灭火程序 (10)第二章工艺论证 (11)2.1工艺原理 (11)2.1.1实施方案 (11)2.1.2工艺路线 (11)2.1.3工艺流程 (11)2.1.4反应原理 (11)2.2发泡聚苯乙烯技术工艺比较 (12)2.2.1塔式本体聚合技术[3] (12)2.2.2添加少量溶剂的单釜连续本体聚合技术 (12)2.2.3苯乙烯的悬浮聚合[4] (13)2.2.3.1聚合原理 (13)2.2.4苯乙烯种子法悬浮聚合 (13)2.3发泡聚苯乙烯生产工艺 (14)2.3.1一步法聚合工艺 (14)2.3.1.1技术原理 (14)2.3.2二步法聚合工艺 (14)2.3.2.1技术原理 (14)2.3.3一步法工艺与二步法工艺的比较[5] (14)2.4可发性聚苯乙烯基本性能 (15)2.4.1力学性能 (15)2.4.2绝热性能 (16)2.4.3化学性能 (16)第三章聚合车间工艺流程 (17)3.1本岗位管理范围和任务 (17)3.1.1岗位管理范围及任务 (17)3.1.1.1管理范围 (17)3.1.2岗位任务 (17)3.2生产原理及工艺流程 (17)3.2.1生产原理 (17)3.2.2生产流程 (17)3.2.2.1开车前的准备工作 (18)3.2.2.2短期停车后，开车前的准备工作 (18)3.2.2.3正常停车后，正常开车。
年产4000吨的聚苯乙烯反应装置设计
年产4000吨的聚苯乙烯反应装置设计1.生产能力：4000吨/年2. 原料：主原料：苯乙烯（88%）溶剂：甲苯（12%）引发剂：过氧化壬二酸二叔丁酯（0.025%）3. 主原料粘度：0.72Pa·s密度：0.297g/ml相对密度：0.9019比重：88%反应过程：四釜串联生产过程转化率：84%目录1.1聚苯乙烯简介1.2聚苯乙烯性能与应用1.3聚苯乙烯生产工艺2.基本条件设定2.1温度2.2反应装置2.3搅拌装置3反应装置3.1工艺条件3.2反应装置体积计算4搅拌装置4.1尺寸4.2功率，转速4.3电机5结论1.1聚苯乙烯简介苯乙烯为无色或微黄色易燃液体。
有芳香气味和强折射性。
不溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、二硫化碳等有机溶剂。
苯乙烯的熔点为－30.6℃，相对密度为0.9019，沸点为145.2℃，折射率1.5463，闪点为31℃，临界温度为373℃，临界压力为4.1MPa。
密度：1.05 g/cm3聚苯乙烯是质硬、脆、透明、无定形的热塑性塑料。
聚苯乙烯的比重是1.057~1.070克/厘米3。
热变形温度70℃一98℃，与配方及后处理有关。
聚苯乙烯的透明度达88~92%，折光率为1.592~1.60，由于这样高的折光率使它有良好的光泽。
聚苯乙烯能自由着色，无嗅无味无毒，不致菌类生长。
具有良好耐水、耐光和耐化学性能，特别是具有优异的电绝缘性能和低吸湿性。
其主要缺点是机械强度不高，质脆，耐热性低并易燃。
聚苯乙烯的识别特征：为无色透明，无延展性，似玻璃状材料，制品落地或敲打时具有金属的清脆梯“叮当"声。
1.2[5]。
聚苯乙烯具有很小的吸水率，在潮湿环境中其形状和尺寸的变化都很小。
热绝缘性也很好。
聚苯乙烯具有优良的电绝缘性能，尤其在高频条件下介电损耗仍然很小，是优良的高频绝缘材料[6]聚苯乙烯易燃烧，且离火后仍继续燃烧，火焰呈橙黄色，并有浓黑烟碳束，燃烧时塑料软化，起泡并发出特殊的苯乙烯单体味。
化学反应工程中的反应器设计与优化
化学反应工程中的反应器设计与优化一、引言化学反应工程是化学工程领域中的重要分支，涉及到化学反应的设计、优化和操作。
在化学反应过程中，反应器的设计和优化起着至关重要的作用。
本文将重点讨论化学反应工程中的反应器设计与优化的相关内容。
二、反应器的选择与分类1. 反应器的选择不同的化学反应需要不同类型的反应器来实现。
根据反应系统的特点，可以选择批式反应器、连续流动反应器或循环反应器等。
批式反应器适用于小批量生产或试验规模；连续流动反应器适用于大规模生产和连续加料；循环反应器适用于反应速率较慢的反应。
2. 反应器的分类根据反应器内部流动状态的不同，可以将反应器分为混合反应器和非混合反应器。
混合反应器是指在反应器内部有较好的流动混合，以提高反应效率；非混合反应器则是指反应物在反应器内保持一定程度的分离，以控制反应条件。
三、反应器设计的关键参数1. 反应器体积反应器体积是指反应器内部容纳反应物和产物的容积大小。
反应器体积的选择应考虑到反应速率、产物生成速度以及反应物的浓度等因素。
较大的反应器体积可以提高反应的收率和产量，但也会增加反应器的投资和运行成本。
2. 反应温度和压力反应温度和压力是决定化学反应速率和平衡态的重要因素。
通过调整反应温度和压力，可以达到反应速率的最大化和产物选择性的优化。
在设计反应器时，需要考虑到反应物的热稳定性、高温高压条件下的反应速率、产物的热稳定性等因素。
3. 反应物浓度反应物浓度是化学反应中最常用的操作变量之一。
较高的反应物浓度可以提高反应速率和反应选择性，但也会增加混合和传质的难度。
在反应器设计中，需要平衡反应速率、反应热、传质速率等因素，选择合适的反应物浓度。
四、反应器设计的优化方法1. 传热优化传热是化学反应工程中的重要环节之一。
通过优化反应器的传热方式和传热介质，可以提高反应器的传热效率和反应速率。
常用的传热优化方法有改变传热方式、增加传热面积和提高传热介质的流速等。
2. 混合优化混合是混合反应器中的重要过程，影响着反应物的接触和反应速率。
聚苯乙烯产品设计
本设计是采用阴离子聚合来聚合苯乙烯，并用GPC，DSC和粘度法对产品进行表征。
（一）聚苯乙烯的合成1.1 苯乙烯的精制苯乙烯单体在储存或运输过程中常发生自聚，所以通常在苯乙烯中加入阻聚剂，要使用单体就必须先除去阻聚剂。
其中阻聚剂是苯酚类，叔丁基类，胺类，硝基类等等。
苯乙烯为无色或淡黄色透明液体，沸点145.2摄氏度，设计中我们通过减压蒸馏的方法来降低苯乙烯的沸点，从而在温度不是很高苯乙烯不发生聚合的情况下来精制苯乙烯。
此设计的方法是将粗苯乙烯溶解在NaOH（10%~20%）的碱液中，该操作在分液漏斗中进行，用分液漏斗提存苯乙烯，由于苯乙烯是油状，与水分界，故可以使用分液漏斗。
然后使用去离子水洗涤，目的是除去NaOH溶液的残留液。
接着进行减压蒸馏，使产品更纯纯净。
减压的目的是降低苯乙烯的沸点，防止苯乙烯自聚。
除掉混入的水分方法主要有物理与化学两种。
物理吸附是用多孔性物质与水接触，从而把水分吸附在空隙中，通常采用0.5纳米的分子筛。
化学方法是加入某些物质与水反应，然后再将生成物除去。
也可以将两种方法结合来使用。
如本实验除去阻聚剂的苯乙烯在分子筛浸泡再加入氢化钙，在高纯度氮气保护下进行减压蒸馏，收集所需的组分。
具体方法：1、用胶管与冷凝水龙头连接，用真空胶管与真空泵相联。
2、先将水注入加热槽。
最好用纯水，自来水要放置1-2天再用。
3、调正主机角度：只要松开主机和立柱连结螺钉。
主机即可在0-45度之间任意倾斜。
4、接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸发瓶（不要放手），打开真空泵使之达一定真空度松开手。
5、调正主机高度：按压下位于加热槽底部的压杆，左右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需高度。
6、打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸发瓶开始转动。
打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。
温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。
年产8万吨聚苯乙烯工艺设计
聚苯乙烯（Polystyrene，简称PS）是一种重要的合成树脂，广泛应用于塑料制品、电子产品、包装材料等领域。
针对年产量为8万吨的聚苯乙烯工艺设计，我们将从原料准备、聚合反应、产品分离和精制等方面进行详细的介绍。
一、原料准备1.苯乙烯（Styrene）作为聚苯乙烯的主要原料，需要进行脱氢、净化等预处理工序，以提高原料的纯度和稳定性。
此外，还需要检测原料的含水率、酸值和杂质含量等指标，并进行必要的调整和处理。
2.引入废聚苯乙烯回收利用，可通过破碎、洗涤、干燥等工艺，将废聚苯乙烯原料进行处理，并与新鲜聚苯乙烯原料一起进入下一工序。
二、聚合反应聚苯乙烯的聚合反应主要采用连续流化床反应器，具有高效、节能和资金投入少的特点。
反应器内部应保持恒定的温度、压力和摩尔比，并添加适量的引发剂和控制剂。
1.反应器温度：一般控制在100-200℃之间，以保证聚合反应的顺利进行。
2.反应器压力：一般控制在1-2MPa范围内，以防止反应器过高压力导致副反应的发生。
3.摩尔比：通过控制苯乙烯和引发剂的摩尔比例，可以调节反应器内的聚合速率和产物分子量。
4.引发剂和控制剂：引发剂主要用于启动聚合反应，而控制剂则用于控制聚合过程中产物的分子量和分布。
三、产品分离聚苯乙烯聚合反应后的产物需要进行后续的分离和提纯工序。
1.过滤：将反应液经过滤器进行初步的固液分离，去除悬浮固体和杂质。
2.溶剂提取：将产物与有机溶剂进行提取和分离，以去除剩余的杂质。
3.结晶分离：采用结晶分离工艺，将聚苯乙烯从有机溶剂中结晶提取出来，并进行洗涤和干燥。
四、精制在产品分离后，还需要进行一系列的精制工序，以满足聚苯乙烯产品的质量要求。
1.分子量调节：通过加入控制剂，调节聚苯乙烯的分子量和分子量分布，以获得理想的物理和机械性能。
2.再结晶：将已聚合的聚苯乙烯溶解于合适的溶剂中，经过结晶、干燥等工序，使产品的纯度更高，质量更稳定。
3.熔融加工：将精制后的聚苯乙烯产品进行熔融加工，制作成各种形状的塑料制品，如塑料薄膜、塑料板材等。
聚苯乙烯制造
聚苯乙烯制造一．反应原理苯乙烯的聚合属于自由基聚合，主要分为链引发、链增长、链终止三个阶段。
（1）链引发a.引发剂分解，形成初级自由R:R→2R·b.初级自由基与单体，形成单体自由基R·+（C6H5）CH=CH2→R- CH2-（C6H5）CH·(2) 链增长R- CH2-（C6H5）CH·+n（C6H5）CH=CH2→R-[- CH2-（C6H5）CH-]-n CH2-（C6H5）CH·(3) 链终止①偶合终止R-[- CH2-（C6H5）CH-]-n CH2-（C6H5）CH·+ R-[- CH2-（C6H5）CH-]-m CH2-（C6H5）CH·→R-[- CH2-（C6H5）CH-]-n CH2-（C6H5）CH(C6H5)=CH- CH2-[-（C6H5）CH- CH2-]-mR②歧化终止R-[- CH2-（C6H5）CH-]-n CH2-（C6H5）CH·+ R-[- CH2-（C6H5）CH-]- mCH2-（C6H5）CH·→ R-[- CH2-CH-]-n CH2 -CH2（C6H5）+ R-[- CH2-CH-]-mCH=CH（C6H5）二．反应方程式n（C6H5）CH=CH2→-[- CH2-（C6H5）CH-]-n三．反应的影响因素1.引发剂用量过氧化二苯甲酰为低温引发剂，在60℃开始分解，93℃就挥发；1,1双（过氧化叔丁基）3,3,5-三甲基环乙烷为中温引发剂；过氧化苯甲酸叔丁酯为高温引发剂；118℃开始分解。
随着反应过程温度的逐渐升高，引发剂分别起作用，应其用来控制分子量。
提高引发剂的用量，分子量就减少；减少引发剂的用量，分子量就增加。
2.游离单体的控制产品的游离单体应控制在0.5%，而在低温反应结束时，游离单体大约为10-12%，靠高温期的长短来调节，因为游离单体在115℃开始挥发。