苯丙乳胶改性研究与工艺设计

苯丙乳胶改性研究与工艺设计

摘要

本文主要对苯丙乳胶的发展状况进行介绍，与此同时对乳夜聚合进行了一些介绍。阐述了苯丙乳胶的生产工艺流程，聚合原理以及经丙烯酰胺改性后的苯丙乳胶的一些性能。确定了设计流程及方法，对于化工过程，主要讨论了聚合釜选型、物料衡算、热量衡算，以及主要工艺设备（反应器、分离设备、换热器等）的设计。介绍了过程和设备的物料参数（如温度、压力、流量等）控制指标的确定方法和控制方案。绘制物料流程图、平面布置图。

并初步对其进行了投资与成本估算、价格估算和经济评价。表明了经济分析与评价在设计决策中的意义。同时，推测了这一改性的发展前景和经济价值。

关键词：苯丙乳胶苯乙烯丙烯酰胺聚合釜选型乳夜聚合

第一章文献综述 6

1.1 前言 6

1.1.1 苯丙乳液近年的发展概况 6

1.1.2 行业生产现状 6

1.2 原材料的成本 7

1.3原材料的物化性质 8

1.3.1苯乙烯的性质 8

1.3.2丙烯酸甲酯的性质 8

1.3.3丙烯酰胺的性质 8

1.3.4过硫酸钠的性质 9

第二章苯丙乳胶改性思路及工艺流程 10

2.1 生产方法的选择 10

2.2 苯丙乳胶的生产工艺 11

2.2.1苯丙乳液的制取 11

2.2.2苯丙乳胶的改性 12

2.3 苯丙乳胶的性质及用途 12

2.4 助剂的影响 13

第三章工艺设计及计算 18

3.1聚合过程及过程参数 18

3.2工艺物料衡算 18

3.3工艺能量衡算 19

第四章设备工艺设计车间布置 22

4.1 设备的选型 22

4.2车间平面设计 23

4.2.1 车间平面布置的内容与原则 23

4.2.2车间设备布置的内容与原则 23

4.2.3车间设备布置的程序 25

第五章废水的处理 27

5.1 废水处理的基本原理 27

5.2 处理方法 27

第六章环保及安全措施 32

6.1 原材料的危害及防护措施 32

6.2 环保的可行性措施 34

6.2.1 湿式氧化法处理废水工艺流程见图 34

6.2.2 废水处理最基本和最常用的方法是用焚烧法处置 35

6.3 设备安全问题 36

6.3.1涨锅 36

6.3.2暴聚 36

第七章设计体会及感言 37

参考文献 38

致谢 39

1、课题的研究意义

我国苯丙乳胶主要是 20 世纪 80 年代初开发的。进人 21 世纪，人们对乳胶性能的要求不断提高，苯丙乳胶显露出在耐水性、钙离子稳定性及其它性能上的不足。为提高乳胶的性能，也为消除残余单体，不使用影响环保的含甲醛的吊白块，满足了环保要求。改性苯丙乳胶由丙烯酸酯结构的光敏引发剂在紫外光照射下交联固化，此种结构可以将残余单体反应完毕。因此，我们这一大课题组，通过试验与设计，把课题分解成为两大方向：一个是加入光敏单体丙烯酸酯试验并完成工业化设计；二是其他条件选择。我们按照戴明循环PDCA不断巩固我们在校期间所学的各类科学技术知识和化工设计技能。依据螺旋开发模型，我们准备完成如下工作（1）制定计划，确定试验目标，选定实施方案，弄清项目开发的限制条件；（2）风险分析：分析评估所选方案，考虑如何识别和消除经济与健康、安全、环境保护风险；（3）实施工程：实施实验开发和进行工业化设计模型逻辑验证；（4）由客户评估：评价开发工作，提出修正建议，制定下一步计划。提高毕业就业完成本职工作的各项综合能力，有利于将来配合专业设计院所的系统工程设计和现场维护整理完善，有利于生产系统的正常运行维护保养，还有利于生产一线的技术改造与革新。

2、课题的基本内容

大组课题：苯丙乳胶研究设计。我们小组主要就是完成UV光固化苯丙乳胶涂料的正交实验，并且日产10吨生产设计。

具体工作如下：

9月初完成选题报告和开题：项目背景和发展概况；市场分析与建设规模；问题提出；新生产工艺方法；新工艺财务效益、经济与社会效益预评。说明毕业设计目的、意义。

9.25～10.23日完成文献综述：老生产工艺查阅（使用百度、超星、期刊网）；收集数据；整理文件。原材料成本；设备参数；工艺方法；用途、性能；进行实验设计与工业设计经济分析。

10.23～11.20完成配方实、新工艺设计及有关计算：生产方法和工艺流程的选择；聚合过程及过程参数；工艺流程设计；基础数据；工艺流程图；物料衡算；典型设备的自控流程；能量衡算。

11.20～11.30设备工艺设计：设备选用及工艺设计的一般原则；设备的选用；化工设备图；非定型设备设计的主要程序；车间布置设计的内容和程序；车间平面布置；厂房建筑的图示内容说明；管道布置图；协作出图。

11.30～12.05设计完成电子稿后给老师检查；修改存电子稿；上交规定资料。

参考《高聚物生产技术》《高分子化学》《化工设计概论》中国知网等具体见文稿。

参考文献

1、《化工（含轻工）类毕业论文指导书》中央广播电视大学出版社

2、《高聚物生产技术》《高分子材料改性与加工》《化工原理》《工业分析》（教材）