年產(chǎn)1000噸聚丙烯酸鈉車間工藝設(shè)計(jì)論文

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1、年產(chǎn)1000噸聚丙烯酸鈉車間工藝設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄1前言12聚丙烯酸鈉的概述12.1聚丙烯酸鈉性能22.2聚丙烯酸鈉的分類22.2.1低分子量聚丙烯酸鈉22.2.2高分子量聚丙烯酸鈉32.3聚丙烯酸鈉的應(yīng)用32.4聚丙烯酸鈉國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展前景43聚丙烯酸鈉生產(chǎn)工藝63.1聚丙烯酸鈉的聚合方法63.1.1水溶液聚合63.1.2反相乳液聚合63.1.3微波法63.1.4輻射聚合73.1.5反相懸浮聚合74聚合過(guò)程中工藝條件的確定84.1分散劑及其助分散劑對(duì)分子量的影響84.2引發(fā)體系的選擇及其濃度對(duì)分子量的影響84.3交聯(lián)劑對(duì)分子量的影響94.4單體濃度對(duì)分子量的影響94

2、.5聚合溫度對(duì)分子量的影響104.6聚合升溫控制對(duì)聚合穩(wěn)定性的影響104.7攪拌轉(zhuǎn)速的影響114.8中和度的選取114.9分離方法的選擇124.10干燥方法的選擇125聚丙烯酸鈉的生產(chǎn)工藝135.1生產(chǎn)工藝135.2生產(chǎn)原料以產(chǎn)品指標(biāo)146工藝衡算14446.1物料衡算146.2熱量衡算186.2.1配堿工序196.2.2中和工序206.2.3聚合反應(yīng)工序217設(shè)備選型237.1釜的選擇237.1.1配堿釜的選擇237.1.2中和反應(yīng)釜的選擇257.1.3分散介質(zhì)調(diào)配釜的選擇267.1.4聚合反應(yīng)釜的選取287.1.5釜體夾套尺寸的確定307.2分離設(shè)備337.3干燥設(shè)備

3、337.4泵的選型348生產(chǎn)工藝流程圖359設(shè)備一覽表3610車間設(shè)計(jì)3610.1車間設(shè)備布置的原則3610.2車間設(shè)備平面布置的原則3710.3車間布置圖3711經(jīng)濟(jì)概算3811.1原料估算3811.1.1原料用量3811.1.2原料費(fèi)用3911.2其他費(fèi)用3911.3利潤(rùn)估算4012生產(chǎn)安全與環(huán)境保護(hù)4012.1設(shè)計(jì)依據(jù)4012.2環(huán)保治理措施4112.2.1預(yù)期效果4112.2.2環(huán)保管理及監(jiān)測(cè)4212.2.3綠化概況4212.2.4勞動(dòng)安全、工業(yè)衛(wèi)生與消防42致謝4344參考文獻(xiàn)44441前言隨著我國(guó)丙烯酸工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)丙烯酸下游產(chǎn)品的研究不斷深入，應(yīng)用范圍不

4、斷擴(kuò)大。聚丙烯酸鈉鹽是丙烯酸鹽類中最重要、應(yīng)用最廣、最有代表性的產(chǎn)物，聚丙酸鈉鹽中含有大量親水基團(tuán)，它易溶于水，形成的水溶液是一種高分子電解質(zhì)。聚丙烯酸鈉水溶液具有良好的離解性、較理想的潤(rùn)濕性、保水性和成膜性(浸漬或涂布時(shí))，同時(shí)還具有耐溫性強(qiáng)、凍融穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性、以及經(jīng)長(zhǎng)期貯存后其粘度無(wú)明顯變化等特點(diǎn)。聚丙烯酸鈉的分子量從幾百至幾千萬(wàn)以上，變化幅度很大，不同分子量的聚丙烯酸鈉可以用作各種各樣的目的和用途。超低分子量(700以下)的用途還未完全開(kāi)發(fā)出來(lái)；低分子量(1000-5000)時(shí)，主要起分散作用；中等分子量(104-106)顯示有增稠性；高分子量(106-107

5、)的聚丙烯酸鈉主要做增稠劑和絮凝劑；超高分子量(107)的聚丙烯酸鈉不再溶于水，而是在水中溶脹，生成水凝膠，主要用作吸水劑[[]董良安，盧忠萍．聚丙烯酸鈉應(yīng)用狀況．民營(yíng)科技，2008(6)：25．]。水溶性聚丙烯酸鈉中又包括高分子量和低分子量?jī)纱箢悺１菊撐闹饕婕八苄愿叻肿恿烤郾┧徕c生產(chǎn)車間的工藝設(shè)計(jì)。2聚丙烯酸鈉概述聚丙烯酸鈉的應(yīng)用極為廣泛，在涂料、陶瓷、造紙、紡織工業(yè)用作顏料分散劑；在日用化工領(lǐng)域用作清潔劑成份[[]李燕．紙張涂布分散劑—低分子量聚丙烯酸鈉概述[J]．黑龍江造紙，2003，31(1)：36-37．]?？捎糜趬w材料粘結(jié)劑、農(nóng)藥防漂散劑，且在生物方面

6、對(duì)動(dòng)植物蛋白的絮凝有特效作用。此外在石油工業(yè)的油田化學(xué)領(lǐng)域，用作鉆井液的增粘劑、降濾失劑、粘土穩(wěn)定劑等；還可用作酸化液、制藥、化妝品等方面的增稠劑等[[]韓慧芳，崔契德．聚丙烯酸鈉的評(píng)述．廣州化工．2002(5)：23-25．]。圖2.1聚丙烯酸鈉結(jié)構(gòu)式聚丙烯酸鈉，英文名Sodiumpolyacrylate，縮寫(xiě)PAAS或簡(jiǎn)稱PAA-Na，結(jié)構(gòu)式為-[CH2-CH(COONa)]n-，是一種水溶性高分子化合物。商品形態(tài)的聚丙烯酸鈉，相對(duì)分子質(zhì)量小到幾百，大到幾千萬(wàn)，外觀為無(wú)色或淡黃色液體、粘稠液體、凝膠、樹(shù)脂或固體粉末，易溶于水；因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。

7、緩慢溶于水形成極粘稠的透明液體，粘性并非吸水膨潤(rùn)（如CMC，海藻酸鈉）產(chǎn)生，而是由于分子內(nèi)許多陰離子基團(tuán)的離子現(xiàn)象使分子鏈增長(zhǎng)，其粘度約為CMC、海藻酸鈉的15-20倍[[]蔡云升．冰淇淋生產(chǎn)中的穩(wěn)定劑、乳化劑及復(fù)合乳化穩(wěn)定劑．中國(guó)食品添加劑增刊[C]．北京：中國(guó)食品添加劑協(xié)會(huì)，2003：1-5．]44。加熱處理、中性鹽類、有機(jī)酸類對(duì)其粘性影響很小，堿性時(shí)則粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。強(qiáng)熱至300度不分解。久存粘度變化極小，不易腐敗。因系電解質(zhì)，易受酸及金屬離子的影響，粘度降低。遇足量二價(jià)以上金屬離子（如鋁、鉛、鐵、