年產(chǎn)1500噸醋酸乙烯乳膠漆—溶解釜的設(shè)計(jì)含CAD圖

年產(chǎn)1500噸醋酸乙烯乳膠漆—溶解釜的設(shè)計(jì)含CAD圖,年產(chǎn),醋酸,乙烯,乳膠漆,溶解,設(shè)計(jì),cad 1年產(chǎn) 1500 噸醋酸乙烯乳膠漆的生產(chǎn)工藝——溶解釜的設(shè)計(jì)摘 要： 聚醋酸乙烯乳膠漆作為一種水性涂料，它的出現(xiàn)和發(fā)展適應(yīng)了改善人類對(duì)生存環(huán)境的要求。它是白色粘稠液體，可加入各色色槳配成不同顏色的涂料。主要用于建筑物的內(nèi)外墻涂飾，還可以用作金屬表面的涂飾。該涂料以水為溶劑，所以具有安全無毒、施工方便的特點(diǎn)，易噴涂、刷涂和滾涂，干燥快、保色性好、透氣性好。聚醋酸乙烯乳膠漆采用乳液聚合的生產(chǎn)工藝。乳液聚合的基本工藝有間歇聚合、半連續(xù)聚合、連續(xù)聚合、預(yù)乳液以及種子乳液聚合等。半連續(xù)分批加料乳液聚合能很好地控制聚合速度和操作彈性，且適應(yīng)性強(qiáng)，單體轉(zhuǎn)化率高（﹥99﹪） ，乳液性質(zhì)穩(wěn)定。該生產(chǎn)工藝目前還是工業(yè)化生產(chǎn)聚醋酸乙烯乳膠漆的主要方法。關(guān)鍵詞：乳膠漆，溶解釜，半連續(xù)乳液聚合，分批加料21500Tons of Vinyl AcetateEmulsion Paint Production ProcessDissolve The Axe - DesignAbstract: As a kind of coating, the polyvinyl acetate emulsion paint appears to the development and improvement of the living environment of mankind. It is white viscous liquid, can add different colors of color of the paint. It is mainly used for building exterior daub and can also be used as a metal surface finishing. This coating with water for solvent, so is non-toxic, convenient construction, easy spraying, brush and roll, fast drying, it good, good permeability. Polyvinyl acetate emulsion paint by emulsion polymerization process. The basic technology of emulsion polymerization is intermittent polymerization, the semi-continuous polymerization, continuous emulsion polymerization, such as seed emulsion polymerization. The semi-continuous partial charging emulsion polymerization can easily control polymerization rate and elasticity of operation, and high adaptability (﹥99﹪), monomer latex properties stable. The production technology or industrial production according to the main method of emulsion paint of vinyl acetate.Keywords: emulsion paint, Dissolve The Axe, half a continuous emulsion polymerization, partial charging3目錄摘 要 1ABSTRACT.11 概述 .21.1 乳膠漆的定義 21.2 乳膠漆的組成 .21.2.1 乳液 .21.2.2 顏料 .21.2.3 填充料 .21.2.4 助劑 .31.3 乳膠漆的物理性質(zhì) .31.4 乳膠漆的分類 31.5 乳膠漆的發(fā)展 .51.6 乳膠漆的應(yīng)用現(xiàn)狀 51.7 全世界的發(fā)展情況 61.8 我國的發(fā)展情況 71.9 三廢的處理 .71.9.1 廢水 71.9.2 廢水成分 81.9.3 處理方法和工藝 .81.9.4 處理結(jié)果 .81.9.5 清潔生產(chǎn) 82 生產(chǎn)方案的確定 92.1 醋酸乙烯乳膠漆的生產(chǎn)工藝 92.2 聚醋酸乙烯乳膠漆合成工藝條件 102.2.1 引發(fā)劑對(duì)乳液粘度、固含量的影響 .102.2.2 乳化劑用量對(duì)乳液粘度的影響 .112.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)乳液粘度、固含量的影響 .122.2.4 單體純度對(duì)乳液粘度、固含量的影響 .132.3 聚醋酸乙烯乳液的配方 .132.4 聚醋酸乙烯乳液常用乳膠漆的配方 143 生產(chǎn)流程簡述 .153.1 乳液流程 153.1.1 乳液的生產(chǎn)流程 .153.1.2 乳液生產(chǎn)流程框圖 .163.2 乳膠漆生產(chǎn) 163.2.1 聚醋酸乙烯乳液生產(chǎn)乳膠漆工藝流程框圖 .164 乳膠漆的質(zhì)量及性能指標(biāo) 1644.1 聚醋酸乙烯的質(zhì)量指標(biāo) 164.2 乳膠漆的性能指標(biāo) 175 溶解釜的設(shè)計(jì)及計(jì)算 185.1 設(shè)計(jì)要 求和條件 185.2 物料計(jì)算 185.3 反應(yīng)器內(nèi)徑和高度計(jì)算 195.4 溶解釜夾套的直徑、高度和傳熱面積 205.5 溶解釜厚度的計(jì)算 215.5.1 夾套筒體、封頭厚度 .215.5.2 內(nèi)筒筒體厚度的計(jì)算 .225.6 溶解釜攪拌器的設(shè)計(jì) 235.6.1 攪拌機(jī)的型式與選擇 .235.6.2 反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置 .245.6.3 攪拌軸的加工要求 .245.7 熱量衡算 246 設(shè)備工藝計(jì)算結(jié)果 .26結(jié)束語 27參考文獻(xiàn) 28謝辭 2951 概述1.1 乳膠漆的定義在我國，人們習(xí)慣上把以合成樹脂乳液為基料，以水分為分散介質(zhì)，加入顏料、填料（也叫體質(zhì)顏料）和助劑，經(jīng)一定工藝過程制成涂料，叫做合成樹脂乳膠漆，簡稱乳膠漆，要有叫乳膠涂料。乳膠漆是合成樹脂固體微粒在水（嚴(yán)格說來，各種助劑的水溶液）中的分散體和顏料、填料顆粒在水（嚴(yán)格來說，也是各種助劑的水溶液）中分散體的混合物。1.2 乳膠漆的組成通常，乳膠漆由合成樹脂乳液、顏料、填料、助劑和水組成。其中乳液是核心，一般決定乳膠漆的性能。1.2.1 乳液乳液是影響乳膠漆性能的最主要的原料，外觀類似牛奶。由一些石油化工原料如醋酸乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等，在水中經(jīng)過聚合化學(xué)反應(yīng)制成。因采用的原料和工藝的不同，乳液在性能上也有差別。它的主要作用是起到粘結(jié)、抗水、抗堿和抗日光老化的性能。1.2.2 顏料乳膠漆大多數(shù)是白色或以白色為基礎(chǔ)的淺淡顏色，顏料主要采用鈦白粉和立德粉（鋅鋇白）。彩色顏料多數(shù)對(duì)人體無害。但劣質(zhì)顏料含鉛。1.2.3 填充料填充料起填充作用。填充料可以充實(shí)漆膜，增加遮蓋力，有些還賦予乳膠漆不易沉淀和良好的涂刷性等。常用的填充料有碳酸鈣（大白粉）、滑石粉、高嶺土（瓷土）、硫酸鋇（重晶石粉），硅灰石粉等，這些都是天然礦物原料，對(duì)人體無害。1.2.4 助劑6助劑的種類較多。有增稠劑、成膜助劑和殺菌劑。為了防止乳膠漆在貯運(yùn)過程中沉淀，以及涂刷垂直表面時(shí)不流墜，要添加增稠劑等助劑，常用的是纖維素醚類。為了在氣溫較低的情況下，也能使乳膠漆膜干燥延長施工季節(jié)，一般廠家均加入一些成膜助劑，常采用多元醇類及其衍生物等。乳膠漆在貯存過程中，或干燥成膜后，受到無處不在的微生物的污染，加之有適宜溫度和濕度，很易使漆桶中的漆敗壞，破乳產(chǎn)生惡臭，漆膜則滋生霉菌，發(fā)黑脫落。為了防止微生物的滋生，生產(chǎn)廠家要加入殺菌劑。1.3 乳膠漆的物理性質(zhì)它以水為分散介質(zhì)，無毒無味，安全，屬環(huán)境友好型涂料。他可用水稀釋，用水清洗，使用方便他的成膜物質(zhì)是不溶于水的合成聚合物，只是以微粒的形式分散于水中，所以干燥成膜后，涂膜也不溶于水。切保留了一定的毛細(xì)孔，因此具有拒水透氣性。1.4 乳膠漆的分類1.4.1 水溶性內(nèi)墻乳膠漆水溶性內(nèi)墻乳膠漆無污染、無毒、無火災(zāi)隱患，易于涂刷、干燥迅速，漆膜耐水、耐擦洗性好，色彩柔和。水溶性內(nèi)墻乳膠漆，以水作為分散介質(zhì)，無有機(jī)溶劑性毒氣體帶來的環(huán)境污染問題，透氣性好，避免了因涂膜內(nèi)外溫度壓力差而導(dǎo)致的涂膜起泡弊病，適合未干透的新墻面涂裝。1.4.2 水溶性涂料水溶性涂料價(jià)格低廉，具有一定的裝飾性和保護(hù)性。生產(chǎn)工藝簡單，所用的資源豐富，原材料易得，耐擦洗性不如乳膠漆，一般在 10 次以下，易起皮、脫落、開裂、起泡，耐候性差。在農(nóng)村市場(chǎng)占有較大份額。1.4.3 溶劑型內(nèi)墻乳膠漆溶劑型內(nèi)墻乳膠漆，以高分子合成樹脂為主要成膜物質(zhì)，必須使用有機(jī)溶劑為稀釋劑，該涂料用一定的顏料、填料及助劑經(jīng)混合研磨而制成，是一種揮7發(fā)性涂料，價(jià)格比水溶性內(nèi)墻乳膠漆和水溶性涂料要高。因此類涂料使用易燃溶劑在施工中易造成火災(zāi)。但在低溫施工時(shí)性能好于水溶性內(nèi)墻乳膠漆和水溶性涂料有良好的耐候性和耐污染性，有較好的厚度、光澤、耐水性、耐堿性。但在潮濕的基層上施工易起皮起泡、脫落等。1.4.4 通用型乳膠漆通用型乳膠漆代表一大類通用型乳膠漆，適合不同消費(fèi)層次要求，是目前占市場(chǎng)份額最大的一種產(chǎn)品，最普通的為無光乳膠漆，效果白而沒有光澤，刷上確保墻體干凈、整潔，具備一定的耐刷洗性，具有良好的遮蓋力。典型的是一種絲綢墻面漆，手感跟綢緞面一樣光滑、細(xì)膩、舒適，側(cè)墻可看出光澤度，正面看不太明顯。這種乳膠漆對(duì)墻體比較苛刻，如若是舊墻面返新，底材稍有不平，燈光一打就會(huì)顯示出光澤不一至，因此對(duì)施工要求也比較高，施工時(shí)要求活做得非常細(xì)致，才能盡顯其高雅、細(xì)膩、精致之效果。1.4.5 抗污乳膠漆抗污乳膠漆是具有一定抗污功能的乳膠漆，對(duì)一些水溶性污漬，例如水性筆、手印、鉛筆等都能輕易擦掉，一些油漬也能沾上清潔劑擦掉，但對(duì)一些化學(xué)性物質(zhì)如化學(xué)墨汁等，就不會(huì)擦到恢復(fù)原析，只是耐污性好些，具有一定的抗污作用，不是絕對(duì)的抗污。1.4.6 抗菌乳膠漆人們對(duì)健康潔凈的生態(tài)化居住環(huán)境的追求越來越強(qiáng)烈，對(duì)抗菌功能的產(chǎn)品也越來越重視。抗菌乳膠漆除具有涂層細(xì)膩豐滿、耐水、耐霉、耐候性外，還個(gè)有抗菌功能，它的出現(xiàn)推動(dòng)了建筑涂料的發(fā)展。目前理想的抗菌材料為無機(jī)抗菌劑，它有金屬離子型無機(jī)抗菌劑和氧化物型抗菌劑，對(duì)常見微生物、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌及酵母菌、霉菌等具有殺滅和抑制作用。選用抗菌乳膠漆可在一定程度上改善生活環(huán)境。1.4.7 叔碳漆叔碳漆的基料是基于叔碳酸乙烯酯的共聚物。由于叔碳酸乙烯酯上有一個(gè)8龐大的多支鏈的叔碳基團(tuán)，對(duì)基料分子鏈起到保護(hù)作用，并具有溶劑性的增塑作用，因此叔碳漆具有出色的漆膜性能，同時(shí)具有優(yōu)異的耐受性能、裝飾性能、施工性能、環(huán)保健康性能，不含甲醛，VOC 極低。1.5 乳膠漆的發(fā)展乳膠漆的發(fā)展長河中是短暫的。涂料的發(fā)展已有以千年計(jì)的歷史，而如乳膠漆的發(fā)展只有 50 多年的歷史?？梢?，乳膠漆還是涂料中的年輕一員。1.6 乳膠漆的應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)達(dá)國家日前建筑涂料以乳膠漆為主。美、法、英、荷、意、德等國乳膠漆的產(chǎn)量已占建筑涂料總產(chǎn)量的 50％；日本的建筑外墻 80％采用了乳膠漆。世界乳膠漆的年產(chǎn)量已達(dá) 600 萬噸。國外乳膠漆的品種繁多，主要品種有：醋酸乙烯系、丙烯酸酯系、苯乙烯系、聚氨酯系、環(huán)氧系、氯乙烯系、含氟系、馬來酸系、無皂乳液系、核/殼乳液系。各國所采用乳液合成方法也有十多種。但世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)使用乳膠漆的品種也有所偏重，如美國以發(fā)展純丙烯酸和醋酸乙烯乳液涂料為主；日本以苯乙烯—丙烯酸酯乳液涂料為主；西歐各國則以醋酸乙烯乳液涂料為主，如用叔碳酸乙烯酯單體改性醋酸乙烯乳膠漆得到迅速發(fā)展。國外內(nèi)墻涂料以高中檔乳膠漆為主，有純丙烯酸乳膠漆、苯丙乳膠漆、醋酸—丙烯酸乳膠漆、乙烯—醋酸乙烯乳膠漆和醋酸乙烯乳膠漆等。浴室、衛(wèi)生間、廚房墻和頂棚多采用高濕態(tài)下有附著力的丙烯酸乳膠漆。國外的外墻涂料多采用耐候性好的，有良好透氣性的乳膠漆。其中丙烯酸乳膠漆比例較大，聚醋酸乙 烯乳膠漆居次位，另外還有聚氨脂系乳膠漆和環(huán)氧系乳膠漆等。1.7 全世界的發(fā)展情況聚合物是涂料的最重要的組分，從某種意義上說，聚合物的發(fā)展水平就代表了涂料的發(fā)展水平。同樣，乳液是乳膠漆的關(guān)鍵組分，所以也可以說，乳液發(fā)展情況就是乳膠漆發(fā)展情況的縮影。表 1 按年序列出重要的涂料聚合物問世的大約時(shí)間。表 1 涂料用聚合物問世大事記9年份 獲得專利的聚合物名稱 年份 獲得專利的聚合物名稱1907191219131915~19201921~19251926~193019301930~1935酚醛樹脂丙烯酸樹脂松香改性酚醛樹脂其他改性酚醛樹脂醇酸樹脂油溶性酚醛樹脂氯化樹脂與醇酸樹脂結(jié)合的脲醛樹脂氯乙烯聚合物漆用油性乳液193519401941~194519441946~19501947~195019501951聚乙烯醇縮丁醛（用于磷化底漆）三聚氰胺甲醛樹脂苯乙烯、丙烯酸酯和環(huán)戊二烯改性油有機(jī)硅樹脂和聚合物丁二烯-苯乙烯共聚乳液聚醋酸乙烯乳液環(huán)氧樹脂不飽和聚酯樹脂丙烯酸乳液年份 獲得專利的聚合物名稱 年份 獲得專利的聚合物名稱1951~1955195419551956~1960環(huán)氧/聚酰胺混合物觸變性醇酸樹脂水溶性/分散性熱固定樹脂氨酯油和聚氨酯醇酸揮發(fā)漆用熱塑性丙烯酸樹脂1956~19601961~1965磁漆用熱固定性丙烯酸樹脂有機(jī)硅共聚物流化床法涂裝粉末涂料申請(qǐng)專利陰極電泳漆用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂和其他樹脂氟聚合物從表 1 可以看出，在 1930~1935 年，開發(fā)了漆用油性乳液，1946~1950 年，用乳液聚合法合成了丁二烯-苯乙烯乳液（簡稱丁苯乳液）和醋酸乙烯乳液。醋酸乙烯乳液的問世。一起支撐的乳液取代了涂膜耐候性不好、易變黃的丁苯乳膠漆。隨著新單體的開發(fā)，乳膠漆局和技術(shù)的進(jìn)步，各種助劑的發(fā)展，乳膠漆北10方技術(shù)的改進(jìn)，乳膠漆逐漸地的發(fā)展成熟。他不斷地蠶食著溶劑涂料的固有領(lǐng)域。在建筑內(nèi)墻涂裝方面，乳膠漆幾乎獨(dú)占鰲頭。在建筑外墻涂裝領(lǐng)域，乳膠漆已成為龍頭老大。在防水涂料、防火涂料、工業(yè)涂料和維護(hù)涂料等范圍內(nèi)，乳膠漆也有非凡的表現(xiàn)。乳膠漆成為異類全能漆種已為時(shí)不遠(yuǎn)。1.8 我國的發(fā)展情況我國乳膠漆的發(fā)展緊跟世界發(fā)展潮流。據(jù)報(bào)道，1958 年，前天津化工研究院與前北京市油漆廠合作，上海涂料研究所與上海振華造漆廠合作，幾乎同時(shí)地投產(chǎn)醋酸乙烯均聚物乳液和相應(yīng)的平滑內(nèi)墻乳膠漆，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性的施工。與此同時(shí)，天津化工研究院與上海涂料研究所還開發(fā)了醋酸乙烯-順二酸二丁脂共聚物乳液和外用乳膠漆的制備技術(shù)。這是我國乳膠漆發(fā)展的開端。20 世紀(jì) 80 年代末以來，隨著改革開放的政策，世界乳業(yè)生產(chǎn)巨頭羅門哈斯（Rohm & Haas） 、巴斯夫（Union Carbide） ，現(xiàn)為 Dow Chemical）來我國設(shè)廠生產(chǎn)乳膠。世界著名的（BYK） 、聯(lián)合膠體（Allied Colloids）等等們紛紛來我國設(shè)立代表處，供應(yīng)助劑。同時(shí)卜內(nèi)門（ICI）立邦（Nippon） 、迪諾瓦“多種部隊(duì)”浩浩蕩蕩開進(jìn)我國建廠生產(chǎn)乳膠漆。我國乳膠漆的發(fā)展情況喜人。只要我們狠抓質(zhì)量，培育市場(chǎng)，搞好服務(wù)，不斷創(chuàng)新，乳膠漆的明天一定會(huì)更好。1.9 三廢的處理乳膠漆生產(chǎn)過程中，由于沖洗設(shè)備、貯罐和管道等，會(huì)產(chǎn)生一定量的廢水。廢水處理后，又會(huì)產(chǎn)生部分廢渣。大中型乳膠漆生產(chǎn)企業(yè)，在投料設(shè)置吸風(fēng)罩，會(huì)派出少量的含塵廢氣。因此，要做好“三廢” 的處理，尤其是廢水的處理。1.9.1 廢水要盡量減少?zèng)_洗水的數(shù)量，從源頭上控制廢水排放量。1.9.2 廢水成分 乳膠漆廢水主要成分與乳膠漆相似，即乳液、鈦白粉、碳酸鈣、滑石粉、立德粉、高嶺土和其他顏料等。根據(jù)生產(chǎn)的品種不同，即配方不同而略有變化。11COD（化學(xué)耗氧量）平均值約為 750mg/L，隨沖水量而變化。 pH 值在 7 左右。1.9.3 處理方法和工藝 工業(yè)廢水的處理方法很多，油生化法、吸附法、化學(xué)氧化法、電滲析法、絮凝沉淀法等。應(yīng)用最廣、成本最低的處理方法是絮凝沉淀法。1.9.4 處理結(jié)果 乳膠漆廢水經(jīng) PX 絮凝劑處理后，COD 平均值在 100mg/L 以下，去除約達(dá)88%，色度濁度下降相當(dāng)明顯，上清液清澈透明，無色無味。其處理結(jié)果如下表表 2 乳膠漆廢水處理結(jié)果進(jìn)水 出水COD/mg·L-1 顏色 pH COD/mg·L-1 顏色 pHCOD去除率%749825621紅色深藍(lán)白色6.5~7.06.5~7.06.5~7.09210765無色透明無色透明無色透明6.06.06.0888790實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，采用 PX 為絮凝劑，破乳-絮凝一步法處理乳膠漆（1）廢水 具有設(shè)備簡單、占地少、操作方便、效率好等優(yōu)點(diǎn)乳膠漆廢水經(jīng)處理后達(dá)到企業(yè)一級(jí)排放要求。（2）廢渣 廢渣處理的絮凝沉淀物經(jīng)干化后的廢渣，以及除塵設(shè)備收下來的灰等，可做膩?zhàn)宇惍a(chǎn)品的填料，也可送至磚瓦廠的原料。（3）廢氣 廢氣可經(jīng)除塵設(shè)備后排入大氣1.9.5 清潔生產(chǎn)是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程和預(yù)期消費(fèi)中能合理利用自然資源，把環(huán)境的危害較少最小，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益最大化的一種生產(chǎn)模式。2 生產(chǎn)方案的確定122.1 醋酸乙烯乳膠漆的生產(chǎn)工藝當(dāng)前，乳液聚合的基本工藝有間歇聚合、半連續(xù)聚合、連續(xù)聚合、預(yù)乳液以及種子乳液聚合等。選擇乳液聚合工藝的更具是對(duì)聚合物乳液技術(shù)性能要求、單體的性質(zhì)、聚合熱的排除等。另外，在聚合過程中，由于乳液是一個(gè)熱力學(xué)亞穩(wěn)系統(tǒng)，具有產(chǎn)生乳膠粒子凝聚現(xiàn)象的可能。因此通常要采取后過濾措施，將粗顆粒或凝聚物除去，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。凝聚物的有無以及產(chǎn)生的多少與聚合過程中體系的穩(wěn)定性密切相關(guān)，它是聚合生產(chǎn)的成功和失敗，產(chǎn)品有無使用價(jià)值的關(guān)鍵所在。它不僅取決于乳液配方設(shè)計(jì)，也取決于聚合的工藝條件及工藝操作。(1)間歇式乳液聚合所謂間歇式乳液聚合，就是把規(guī)定量的水、乳化劑、單體、引發(fā)劑等物料一次假如聚合反應(yīng)釜，攪拌乳化，然后升溫至反應(yīng)溫度，進(jìn)行聚合，達(dá)到了所要求的轉(zhuǎn)化率，聚合反應(yīng)即告完成，最后經(jīng)降溫、過濾就得到了聚合物乳液。(2)半連續(xù)乳液聚合將部分單體和引發(fā)劑、乳化劑、分散介質(zhì)等投入反應(yīng)釜中，聚合到一定程度都，再將余下的單體和或引發(fā)劑等添加劑，在一定得時(shí)間間隙內(nèi)，按照一定得方式，連續(xù)地加入到反應(yīng)器中繼續(xù)進(jìn)行聚合，直到達(dá)到所需求的轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)即告結(jié)束，這樣一種聚合過程叫做半連續(xù)乳液聚合。半連續(xù)乳液聚合根據(jù)單體加料速度可處于三種狀態(tài)：饑餓態(tài)、半饑餓態(tài)和充滿態(tài)。當(dāng)單體加料速度小于聚合反應(yīng)速度時(shí)，體系處于饑餓態(tài)；當(dāng)單體加料速度大于聚合反應(yīng)速度時(shí)，體系處于充溢態(tài)；將一種單體先全部加入反應(yīng)體系中，在按一定得程序滴加另一種單體，既為半饑餓態(tài)。在實(shí)際生產(chǎn)中，這三種狀態(tài)下的半連續(xù)乳液聚合均有應(yīng)用。(3)連續(xù)式乳液聚合在聚合過程中，連續(xù)加入單體、乳化劑、引發(fā)劑、水等物料，進(jìn)行連續(xù)的乳液聚合反應(yīng)，并且連續(xù)地取出乳液的聚合方法，稱為連續(xù)式乳液聚合。13連續(xù)操作的乳液聚合反應(yīng)器主要有兩類，一類是釜式反應(yīng)器，一類是管式反應(yīng)器。釜式反應(yīng)器又可分為單釜連續(xù)反應(yīng)器和多釜連續(xù)反應(yīng)器；釜式反應(yīng)器則可分為直通管反應(yīng)器和循環(huán)管反應(yīng)器。應(yīng)用最多的是連續(xù)乳液聚合反應(yīng)器是多釜連續(xù)聚合反應(yīng)器，單釜連續(xù)反應(yīng)器和管式反應(yīng)器大多用于試驗(yàn)研究，或只用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。和間歇乳液聚合相比，連續(xù)乳液聚合可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化，可以再按較穩(wěn)定的條件下進(jìn)行乳液聚合，因此具有產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。(4)預(yù)乳化工藝所謂于乳化工藝，就是預(yù)先將單體乳化成乳化液，然后加入反應(yīng)釜進(jìn)行聚合的工藝過程。在進(jìn)行半連續(xù)或連續(xù)乳液聚合時(shí)，常常要采用單體預(yù)乳化工藝。預(yù)乳化操作在預(yù)乳化灌中進(jìn)行，先將去離子水投入預(yù)乳化灌中，然后加入乳化劑，攪拌，溶解。在將單體緩緩加入，充分?jǐn)嚢瑁褑误w以單體珠滴的形式分散在水中，得到穩(wěn)定的單體乳化液。再按照預(yù)先安排好的程序，將乳化液加入到聚合反應(yīng)釜中，進(jìn)行聚合。(5)種子乳液聚合種子乳液聚合就是先在種子釜中加入水，乳化劑，單體和水溶性引發(fā)劑等進(jìn)行乳液聚合，生成數(shù)目足夠多，粒徑足夠小的乳膠粒，這樣的乳液稱為種子乳液。然后取一定量的種子乳液投入聚合釜中，當(dāng)然還要加入水、乳化劑、單體及引發(fā)劑等物料，以種子乳液的乳膠粒為核心，在其表面連續(xù)進(jìn)行聚合反應(yīng)，使乳膠粒不斷長大。在進(jìn)行種子乳液聚合時(shí)，其關(guān)鍵是要嚴(yán)格地控制乳化劑的補(bǔ)加速度，以防形成新的膠束和新的乳膠粒。2.2 聚醋酸乙烯乳膠漆合成工藝條件2.2.1 引發(fā)劑對(duì)乳液粘度、固含量的影響引發(fā)劑是乳液聚合配方中最重要的組成部分之一，醋酸乙烯酯的乳液聚合，14常用過硫酸鹽熱分解引發(fā)劑。聚合反應(yīng)的速率 rp 正比于[S 2O82-]0.64-1.0 ，考慮到單體中的阻聚劑及空氣中氧要消耗部分自由基，適當(dāng)增加引發(fā)劑的用量是有利的；但用量太多時(shí)，聚合速率過快，散熱不及時(shí)，造成溫度過高，產(chǎn)品質(zhì)量下降；設(shè)計(jì)中還發(fā)現(xiàn)，引發(fā)劑分次加入，對(duì)聚合反應(yīng)控制有利。表3 引發(fā)劑用量與乳液粘度、固含量的關(guān)系引發(fā)劑用量/% 粘度 / (Pa·s- 1) 固含量/%0. 2 1. 8 300. 4 3. 8 320. 6 4. 2 360. 8 4. 0 361. 0 3. 2 351. 2 2. 0 36其規(guī)律是在一定聚合溫度下，當(dāng)引發(fā)劑濃度很低時(shí)，隨著引發(fā)劑量的增加, 粘度、固含量增大，當(dāng)引發(fā)劑用量為單體總量的 0.6%時(shí)，粘度最大，為 4.2 Pa·s；固含量為 36%，當(dāng)引發(fā)劑繼續(xù)增加時(shí)，乳液粘度反而下降，固含量基本不變。原因是，當(dāng)單體量不變而引發(fā)劑用量增加，引發(fā)劑分解的自由基多，使活性中心增多，從而使反應(yīng)生成大分子的聚合物，乳液粘度、固含量增加；而引發(fā)劑用量過大，分解自由基過多，引發(fā)速度過快，聚合物分子鏈短，相對(duì)分子量小，乳液粘度低。在乳液聚合時(shí)，介質(zhì)的 pH 值直接影響引發(fā)劑的分解速度，要求乳液聚合體系的 pH 值為 6 左右，由于單體中殘留少許醋酸，加之引發(fā)劑分解時(shí)產(chǎn)生的硫酸根，至使體系的 pH 值降至 4~5，因此用適量碳酸氫鈉調(diào)節(jié) pH 值。另外，引發(fā)劑用水稀釋后緩慢加入。2.2.2 乳化劑用量對(duì)乳液粘度的影響在其它條件均不改變的情況下,改變?nèi)榛瘎┯昧? 結(jié)果如圖 1 所示。乳化劑用量過少，乳液穩(wěn)定性差，易破乳。乳液粘度隨乳化劑用量的增加而增大， 當(dāng)乳化劑用量為單體總量的 0.15%時(shí)，粘度最大，乳化劑用量超過最佳值時(shí)， 乳15液顆粒增多，粒徑變小，粘度下降。2.2.3 反應(yīng)溫度對(duì)乳液粘度、固含量的影響醋酸乙烯酯的聚合反應(yīng)為放熱反應(yīng)，聚合熱為 89.2kJ/mol；聚合反應(yīng)的發(fā)生需引發(fā)劑引發(fā)，而 S2O82-→2SO 42-的活化能為 140.3 kJ/mol。反應(yīng)溫度低，S2O82-不能分解出自由基，不能引發(fā)聚合反應(yīng)；溫度過高，S 2O82-分解過快，過多的自由基會(huì)引發(fā)醋酸乙烯酯過快聚合，聚合放熱，使溫度迅速升高，造成惡性循環(huán)，難于控制。在反應(yīng)物配比、加料方式及攪拌強(qiáng)度不變情況下, 通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 反應(yīng)溫度的改變對(duì)聚醋酸乙烯酯乳液的粘度、固含量的影響很大, 結(jié)果如表 2 所示。原因是該聚合反應(yīng)為吸熱反應(yīng), 所以反應(yīng) 溫度高, 有利于該反應(yīng)進(jìn)行, 但反應(yīng)溫度達(dá)到 80℃時(shí)，超過醋酸乙烯單體的沸點(diǎn)（72℃）會(huì)使回餾量增加，消耗能量，低溫使反應(yīng)速度慢，反應(yīng)不完全，乳液粘度低。因此，反應(yīng)適合在 75℃進(jìn)行。圖 1 乳化劑用量與粘度的關(guān)系表 4 反應(yīng)溫度與乳液粘度、固含量的關(guān)系16反應(yīng)溫度 /（ ℃ ） 黏度 / (Pa·s- 1) 固含量/%55 1. 0 2665 1. 8 3370 4. 2 3875 5. 2 4085 4. 8 392.2.4 單體純度對(duì)乳液粘度、固含量的影響由于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)囊? 醋酸乙烯酯在出廠前常加入阻聚劑以保持醋酸乙烯酯的穩(wěn)定性, 為了使醋酸乙烯酯能更好地發(fā)生聚合反應(yīng), 實(shí)驗(yàn)前對(duì)醋酸乙烯酯進(jìn)行了蒸餾, 結(jié)果如表 5 所示。表 5 單體純度與乳液粘度、固含量的關(guān)系醋酸乙烯酯 粘度 / ( Pa·s- 1) 固含量/ %未蒸餾 5.2 40蒸餾 5.8 42從表 5 可知, 醋酸乙烯酯的性質(zhì)直接影響乳 液粘度、固含量 , 單體經(jīng)蒸餾后, 可以使聚醋酸乙烯酯的粘度大為提高。2.3 聚醋酸乙烯乳液的配方（質(zhì)量份%）醋酸乙烯 46 聚乙烯醇 2.5 乳化劑 OP-10（烷基酚與環(huán)氧乙烷縮合物）0.5鄰苯二甲酸二丁酯 5 蒸餾水 45.76 過硫酸鉀 0.09碳酸氫鈉 0.152.4 聚醋酸乙烯乳液常用乳膠漆的配方 如下表（單位：質(zhì)量份）：17表 6 聚醋酸乙烯乳液配方物料名稱 配方一 配方二 配方三 配方四聚醋酸乙烯乳液（50%）鈦白鋅鋇白碳酸鈣硫酸鋇滑石粉磁土乙二醇磷酸三丁酯一縮乙二醇丁醚醋酸酯羧甲基纖維素羥乙基纖維素聚甲基丙烯酸鈉六偏磷酸鈉五氯酚鈉苯甲酸鈉亞硝酸鈉醋酸苯汞水基料：顏料4226———8————0.1—0.080.15——0.30.123.271：1.62361018——8————0.1—0.080.150.1—0.3—27.271：2307.57.5—155—30.4—0.17——0.20.20.170.02—30.841：2.332620—10——9——2—0.3—0.10.3———32.31：3表中為常用醋酸乙烯乳膠漆的配方，配方一顏料用量較大而體質(zhì)顏料用量小，顏料中全部用金剛石型鈦白。乳液用量也較大。因此漆的遮蓋力較強(qiáng)，耐刷性好，用于一般要求較高的室內(nèi)墻面涂料，也能作為一般的外用平光漆使用。18如果增加聚醋酸乙烯乳液的用量，能得到稍微有光的漆膜，但一般的聚醋酸乙烯乳液很難制得半光以上的漆膜。配方二用部分鋅鋇白代替鈦白，遮蓋能力要比配方一差些，是稍微經(jīng)濟(jì)的一般室內(nèi)平光墻漆，耐刷性也差些。配方三顏料用量較低，體制顏料用量增加很多，乳業(yè)用量也少，所以遮蓋力、耐刷性能都要差些，是一種較為便宜的室內(nèi)用漆。配方四顏料比例較大，只要是用于室內(nèi)要求白度遮蓋力較好，而對(duì)洗刷性要求不高的場(chǎng)所。配方中所列舉不同的助劑及不同用量，說明乳膠漆在不同配方中可以使用不同品種的助劑，可根據(jù)不同的生產(chǎn)要求和成本等因素綜合考慮。3 生產(chǎn)流程簡述3.1 乳液流程3.1.1 乳液的生產(chǎn)流程將聚乙烯醇與蒸餾水加熱至 80℃攪拌，經(jīng) 4~6h 溶解完全。將溶解好的聚乙烯醇水溶液加入反應(yīng)釜中，加乳化劑攪拌溶解均勻，之后加入醋酸乙烯單體總量的 15%與過硫酸鉀用量的 40%，加熱升溫，當(dāng)溫度升至 60℃~65℃時(shí)停止加熱，通常在 66℃時(shí)開始共沸回流，待溫度自升至 80℃~83℃且回流減少時(shí)，開始以每小時(shí)加入總量 10%左右的速度連續(xù)加入醋酸乙烯單體，控制在 8h 左右將單體加完。控制反應(yīng)溫度在 78℃~82℃，每小時(shí)加入過硫酸鉀用量的 4%~5%，加完單體后加入剩余的過硫酸鉀，溫度因放熱而自升至 90℃~95℃，保溫30min，冷至 50℃以下先后加入預(yù)先溶成 10%的碳酸氫鈉水溶液和鄰苯二甲酸二丁酯，攪拌均勻，冷卻，出料。 （過硫酸鉀每次加入時(shí)用水溶成 10%的水溶液）193.1.2 乳液生產(chǎn)流程框圖 聚 乙 烯 酸蒸 餾 水 聚 乙烯 醇的 溶解 聚 合反 應(yīng)反 應(yīng)釜 醋 酸 乙 烯過 硫 酸 鉀乳 化 劑碳 酸 氫 乳 化反 應(yīng)反 應(yīng)釜 過濾器 乳 液儲(chǔ) 槽3.2 乳膠漆生產(chǎn)3.2.1 聚醋酸乙烯乳液生產(chǎn)乳膠漆工藝流程框圖高速分散乳液高速分散 高速分散 高速分散PH調(diào)節(jié)劑成膜助劑消泡劑丙二醇增稠劑防霉防腐劑去離子水過濾產(chǎn)品4 醋酸乙烯乳膠漆產(chǎn)品質(zhì)量及性能指標(biāo)4.1 聚醋酸乙烯的質(zhì)量指標(biāo)外觀：白色均勻乳狀物；粘接性：對(duì)纖維、木材、紙張、水泥、皮革等具有良好的粘接力成膜性：常溫下具有良好的成膜性20比重： 1.05化學(xué)穩(wěn)定性： pH 3 ～ 7 為宜，耐弱酸弱堿，但不耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿及有機(jī)溶劑。表 7 乳液物理指標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn) GB11178 － 89 序號(hào) 指標(biāo)項(xiàng)目 Ⅰ型 Ⅱ型 BJ － 235 1 外觀 乳白色，無顆粒異物 2 pH 值 3 ～ 7 3 固含量 ,% ≥ 40 35 ± 2 4 粘度 ,mpa · s ≥ 500 10000 ～ 50000 5 殘存單體 ,% ≤ 0.5 6 灰分 ,% ≤ 3 7 粒徑 , μ m ≤ 2 8 壓縮剪切強(qiáng)度 ,MPa ≤ 9.8 6.9 9.8 9 稀釋穩(wěn)定性 ,ml ≤ 3 10 最低成膜溫度 , ℃ ≤ 17 4 5 4.2 乳膠漆的性能指標(biāo) 表 8 性能指標(biāo)項(xiàng) 目 技術(shù)性能指標(biāo)涂膜顏色與外觀粘度（涂四-粘度計(jì)）/S固體含量（%）表面干燥時(shí)間/h（溫度 25 度，相對(duì)濕度40.3215 溶解釜的設(shè)計(jì)及計(jì)算5.1 設(shè)計(jì)要求和條件任務(wù)： 設(shè)計(jì)一個(gè)滿足年產(chǎn) 1500 噸聚醋酸乙烯乳膠漆的溶解釜裝置，將聚乙烯醇和水進(jìn)料加入溶解釜，使聚乙烯醇完全溶解為液態(tài)。根據(jù)所需的體積計(jì)算溶解釜的直徑，高度，以及夾套和釜體的厚度。條件： 設(shè)計(jì)中采用夾套通入水蒸氣使釜內(nèi)聚乙烯醇升溫，保持溫度在 80℃左右使聚乙烯醇完全溶解。5.2 物料計(jì)算：要求年生產(chǎn) 1500 噸乳膠漆，則年需要 = 630 噸醋酸乙烯乳液。42105?一年的工作日為 300 天，則日需要生產(chǎn) = 2.1 噸 = 2100 醋酸乙烯乳液36kg根據(jù)配方計(jì)算日需要量：聚乙烯醇 kg5.2105.2??去離子水 g96764反應(yīng)器有效體積 V 及操作體積 V 的計(jì)算0聚乙烯醇密度為 ，相對(duì)分子量為 66000；去離子水的密度為3/132.mk?，相對(duì)分子量為 18。3/10mkg?V = = = 0.96096水 ?1096.3V = = = 0.03977 聚 乙 烯 醇 325.3mV0 = V + V = 0.96096 + 0.03977 = 1.00073 水 聚 乙 烯 醇 3決定反應(yīng)器的罐體體積應(yīng)考慮裝料系數(shù) ，通常裝料系數(shù)可取 0.6~0.85。?具體可按下列情況確定。22易起泡沫或呈沸騰狀態(tài) =0.6~0.7?反應(yīng)狀態(tài)平穩(wěn) =0.8~0.85物體粘度較大時(shí)，可取最大值在實(shí)際工程中，要根據(jù)物料的性質(zhì)，反應(yīng)時(shí)的狀態(tài)和生成物的特點(diǎn)，合理的選取裝料系數(shù)，以盡量提高罐體的利用率。該攪拌溶解釜的裝料系數(shù)取為0.75設(shè)備容積 V 與操作容積應(yīng)有如下關(guān)系：V 0= V?故 V = = = 1.3343g??75.0313m5.3 反應(yīng)器內(nèi)徑和高度計(jì)算在已知攪拌器的操作容積后，首先要選擇罐體適宜的長徑比 ( )，以iDH/確定罐體直徑和高度。選擇罐體長徑比主要考慮以下兩方面因素：(1)長徑比對(duì)攪拌功率的影響：在轉(zhuǎn)速不變的情況下，PD 5 (其中 D― 攪拌直徑，P―攪拌功率 )，P 隨釜體直徑的增大而增加很多，或小長徑比只能無謂的損耗一些攪拌功率，因此一般情況下，長徑比大一些。(2)長徑比對(duì)傳熱的影響：當(dāng)容積一定時(shí)， 越高，越有利于傳熱工藝選用iDH/為液固物系混合溶解，固 選定為 1.1 i/表 9 幾種反應(yīng)釜的長徑比 i/種類 設(shè)備內(nèi)物料類型 iDH/液—固相物料或液—液相物料 1 ~ 1.3一般反應(yīng)器氣固相物料 1 ~ 2發(fā)酵類反應(yīng)器 1.7 ~ 2.5V = = ×1.1×24iD?iH3i23mVHD156.14.33????由壓力容器公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)(GB/T9091-2001) 圓整到 mDN10?選用封頭由文獻(xiàn)《化工設(shè)備與機(jī)械基礎(chǔ)》表 B-2 得出相關(guān)數(shù)據(jù)曲面高度, 直邊高度 ，內(nèi)表面積 ，容積 = 0.1980 ,mh2751?25?h24.FhV3封頭圖例如下： D012o圖 2 橢圓封頭筒體高度 = iH1Vhg?= 20m96.95.8341?取于是 11/?iDH5.4 溶解釜夾套的直徑、高度和傳熱面積容器外裝有夾套可有如下幾種：(1)僅圓筒部分有夾套(2)僅圓筒和下封頭部分有夾套(3)為減小外壓容器計(jì)算長度 L，在圓筒部分的夾套采用了分段結(jié)構(gòu)或帶有加強(qiáng)圈。(4)圓筒、下封頭及上封頭的一部分有夾套24夾套型式可按工藝要求及反應(yīng)釜具體結(jié)構(gòu)的不同而選擇，如上封頭與筒體必須采用法蘭聯(lián)接時(shí)，就不能采用第(4)種，而本工藝則采用最廣泛應(yīng)用的第(2)種。當(dāng)夾套中蒸汽作為載熱體時(shí)，一般從上端進(jìn)入夾套，凝液從夾套底部排出；如用液體作為冷卻劑時(shí)則相反，采取下端進(jìn)，上端出，以使夾套中經(jīng)常充滿液體，充分利用傳熱面，加強(qiáng)傳熱效果。由夾套內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑有如下表關(guān)系表 10 夾套直徑 jDiD500～600 700～1800 2000～3000j+50i +100i +200i所以夾套直徑 = +100 = 1100+100 = 1200 ji m夾套封頭也采用橢圓形，并與筒體取相同直徑夾套高度應(yīng)由下式計(jì)算： 1VHhhgj???由表 B-1 查的一米高的容積 31950.m= = = 0.8849jH1Vh??.83475.0??圓整 = 0.9 = 900jm傳熱面積的計(jì)算當(dāng) DN 為 1100 時(shí)，從表 B-2 查得封頭內(nèi)表面積 = 1.3980㎡hF從表 B-1 查得筒體一米高內(nèi)表面積 = 3.461F2m則 F = + × = 1.3980 + 0.9×3.46 = 4.512h1jH5.5 溶解釜厚度的計(jì)算 5.5.1 夾套筒體、封頭厚度夾套筒體與內(nèi)筒的環(huán)焊縫，因檢測(cè)困難，故取 φ=0.6，從安全計(jì)夾套上所25有焊縫均取 Φ=0.6封頭采用由鋼板拼制的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形的封頭，材料均為Q235—B 鋼。：為腐蝕余量，在此取 = 22CCm：設(shè)計(jì)溫度下圓筒材料的許用應(yīng)力( )。Q235—B 鋼的 為??t? MPa??t?113 。MPa查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表 14―6 取鋼板負(fù)偏差 為 0.25。1C夾套內(nèi)因通入水蒸氣，故因水受 0.3 的外壓。Pa夾套厚度計(jì)算如下： 設(shè)計(jì)厚度 = + = + 2d???ctjD???22C3.016.3???= 4.9275m名義厚度 = + = 4.9275 + 0.25 = 5.1775 n?d1 m圓整后取名義厚度 = 6n夾套封頭厚度計(jì)算如下：設(shè)計(jì)厚度 = + = + 2d???ctjcPD5.02??2C3.015.6013.???= 4.9239m名義厚度 = + = 4.9239 + 0.25 = 5.1739n?d1 m圓整后取名義厚度 = 6n5.5.2 內(nèi)筒筒體厚度的計(jì)算承受 0.2 內(nèi)壓時(shí)MPa筒體厚度:設(shè)計(jì)厚度 = + = + 2 = 3.7875d???ctjD???22C1.06.132???m名義厚度 = + = 3.7875 + 0.25 = 4.0375nd1 m26圓整后取名義厚度 = 5n?m筒內(nèi)封頭厚度:設(shè)計(jì)厚度 = + = + 2 d???ctjcPD5.02??2C.015.60132.???= 3.7861 m名義厚度 = + = 3.7861 + 0.25 = 4.0321n?d1 m圓整后取名義厚度 = 5n5.6 溶解釜攪拌器的設(shè)計(jì)在反應(yīng)釜中，為增加反應(yīng)速度、強(qiáng)化傳質(zhì)或傳熱效果以及加強(qiáng)混合等作用，常裝設(shè)攪拌裝置。攪拌裝置由攪拌器、傳動(dòng)裝置和攪拌軸組成，5.6.1 攪拌機(jī)的型式與選擇攪拌器又稱攪拌槳或葉輪。它的功能是提供工藝過程所需要的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到攪拌目的。工藝過程對(duì)攪拌的要求可以分為混合、攪動(dòng)、懸浮、分散四種。攪拌器的型式有很多，他的形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)與被攪拌液體的性質(zhì)和要求實(shí)現(xiàn)的流型有關(guān)，因而根據(jù)工藝要求選用。常用的攪拌器有：槳式攪拌器、框式和錨式攪拌器、渦輪式攪拌器、推進(jìn)式攪拌器等。1.槳式攪拌器的直徑 d 約等于釜體內(nèi)筒直徑 D 的 ，槳葉不宜太長，32~1因?yàn)閿嚢杵飨牡墓β逝c槳葉的五次方成正比。槳式攪拌器的轉(zhuǎn)速較低，一般為 20~100r/min,圓周速度在 1.0~5.0m/s.廣泛的用于傳熱、溶解、混合等操作。2.框式和錨式攪拌器 葉寬與槳徑之比為 0.07~0.1，槳的高度與槳徑之比為0.5~1.0.框架貨錨架的直徑 d 一般是釜體內(nèi)徑 D 的 ，其的轉(zhuǎn)速也不高，109~32一般為 20~100r/min，線速度為 1.0~5.0m/s。3.渦輪式攪拌器與推進(jìn)式攪拌器相似，攪拌速度比較高，約為2710~300r/min，平葉的線速度為 4~10m/s，折葉的線速度為 2~6m/s，攪拌器的直徑去反應(yīng)釜內(nèi)徑 D 的 ，葉數(shù)以 6 葉為好。314.推進(jìn)式攪拌器的直徑 d 約取反應(yīng)釜內(nèi)徑 D 的 ，切向速度可達(dá)31~43~15m/s，轉(zhuǎn)速為 100~500r/min，甚至更高一些，一般對(duì)小直徑取高轉(zhuǎn)速，大直徑取低轉(zhuǎn)速。推進(jìn)式攪拌器能使物料在反應(yīng)釜內(nèi)作循環(huán)流動(dòng)，所起的作用以容積循環(huán)為主，上下翻騰效果好，適用于溶解、結(jié)晶、懸浮等操作。5.6.2 反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置通常設(shè)置在反應(yīng)釜的頂部，一般采用立式。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速機(jī)將轉(zhuǎn)速減至工藝要求的攪拌速度。減速機(jī)下設(shè)置以機(jī)架，為了保持傳動(dòng)裝置與軸封裝置安裝的同軸性以及裝拆方便，常在封頭上焊一底座，整個(gè)傳動(dòng)裝置連機(jī)架及軸封裝置都一起安裝在這個(gè)底座上。5.6.3 攪拌軸的材質(zhì)及加工要求：攪拌軸工作時(shí)，主要有扭轉(zhuǎn)、彎曲和沖擊作用，故軸的材質(zhì)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性。此外，為了便于加工制造，還要有優(yōu)良的切削加工性能，所以常用 45#鋼，對(duì)于要求較低的攪拌軸，也可用 Q235—A 或 35#鋼。本工藝選擇的是槳式攪拌器和 Q235—A 材質(zhì)的攪拌軸。5.7 熱量衡算聚乙烯醇在溶解釜內(nèi)與水混合溶解是個(gè)恒壓變溫的過程。夾套中通過水蒸氣，則溶解釜內(nèi)的物料由室溫 25℃~80℃。聚合度為 1500 的聚乙烯醇的相對(duì)分子質(zhì)量為：（ ） = OHC42150150630O= 1500×44 = 66000 = 66 聚 乙 烯 醇Mmolgolgmolkg= 水 38??k= = =53387水n水水 olgk31096.?l28= = = 0.7955聚 乙 烯 醇n聚 乙 烯 醇聚 乙 烯 醇Mmolkg65.2mol= 75.291水mPC, 1???KolJ查表可知： = 1.8 = 2.3 = 4.0固 固H固O= 4.184× = 聚 乙 烯 醇pmMnCa?60150.43.28.1???= = 1.59753 ／（ ℃）60.1543KJ?kg= 1.59753 ／（ ℃）× 66000 kJ?gmol= 105436.8 1??mol= = pQH?TnCp則 = + 總 水 聚 乙 烯 醇= + pm水水 Tpm?聚 乙 烯 醇聚 乙 烯 醇= 53387×75.291×(80－25) + 0.7955×105436.8× （80－25）= 2.257× 510KJ則所需要的補(bǔ)充的熱量為 2.257× 510J100 ℃時(shí)，水的汽化熱為γ = 2257 ／kgkJ= 4.2 ／kg水pC= = = 96.412kgOHm2γ??TQp水 2570.41??由于此反應(yīng)有氣體放出故反應(yīng)釜有排氣孔會(huì)有一部分蒸汽損失根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的效率 η = 70％故共需蒸汽 = 96.412 ／70％ = 137.73kgOHm2?kg按溶解 6 個(gè)小時(shí)算，29則通入水蒸汽 = 137.73 ／6 = 22.96 ／OHm2?kg?kgh6 設(shè)備尺寸及工藝計(jì)算結(jié)果表 11 設(shè)備尺寸和工藝計(jì)算結(jié)果計(jì)算項(xiàng)目 數(shù)據(jù)容器體積 1.3343m3筒體操作壓力 0.2 MPa夾套操作壓力 0.3MPa筒體操作溫度 80℃水蒸氣進(jìn)出口溫度 100℃?zhèn)鳠崴魵饬?96.412kg公稱直徑 110mm筒體高度 1200mm夾套直徑 1200mm夾套高度 900mm筒體厚度 5mm夾套厚度 6mm筒體封頭厚度 5mm夾套封頭厚度 6mm傳熱面積 4.512m230結(jié)束語經(jīng) 過 近 兩 個(gè) 月 的 學(xué) 習(xí) 和 工 作 ， 我 終 于 完 成 《 年 產(chǎn) 1500 噸 醋 酸 乙 烯 乳 膠漆 的 生 產(chǎn) 工 藝 設(shè) 計(jì) 》 的 論 文 。 在 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 的 實(shí) 踐 中 ， 我 學(xué) 到 了 很 多 知 識(shí) 也 有很 多 感 受 ， 也 積 累 了 不 少 寶 貴 的 設(shè) 計(jì) 經(jīng) 驗(yàn) 。 設(shè) 計(jì) 中 ， 我 們 的 課 題 選 用 的 是 工藝 較 傳 統(tǒng) 和 成 熟 的 半 連 續(xù) 分 批 加 料 法 ， 我 在 本 次 畢 業(yè) 課 題 中 承 擔(dān) 溶 解 釜 的 工藝 設(shè) 計(jì) 。雖 然 我 的 論 文 作 品 已 經(jīng) 完 成 ， 但 還 不 是 很 成 熟 ， 還 有 很 多 不 足 之 處 ：（ 1） 由 于 數(shù) 據(jù) 資 料 不 全 面 ， 物 性 參 數(shù) 和 反 應(yīng) 條 件 均 是 在 理 想 狀 態(tài) 進(jìn) 行 對(duì) 主要 設(shè) 備 選 型 的 計(jì) 算 結(jié) 果 造 成 一 定 的 誤 差 。（ 2） 其 他 設(shè) 備 選 型 參 考 了 規(guī) 模 相 似 的 化 工 廠 90 年 代 配 置 ， 以 目 前 的 眼 光來 看 有 些 可 能 并 不 是 很 先 進(jìn) 實(shí) 用 。（ 3） 部 分 數(shù) 據(jù) 的 處 理 較 粗 燥 ， 例 如 熱 量 衡 算 計(jì) 算 用 定 壓 熱 容 是 估 算 值 ， 性能 計(jì) 算 也 是 采 用 經(jīng) 驗(yàn) 值 。（ 4） 很 多 工 藝 設(shè) 計(jì) 的 重 要 細(xì) 節(jié) 都 沒 有 涉 及 到 。 例 如 ： 工 廠 選 址 、 廠 房 布 置 、設(shè) 備 布 置 、 管 道 布 置 等 。 由 于 本 人 能 力 有 限 都 無 法 完 成 ， 十 分 遺 憾 。希 望 在 今 后 的 論 文 設(shè) 計(jì) 中 立 足 實(shí) 際 盡 量 減 少 計(jì) 算 誤 差 ， 在 已 有 條 件 的 基 礎(chǔ) 上能 對(duì) 論 文 做 更 縝 密 的 設(shè) 計(jì) 。 由 于 本 人 學(xué) 識(shí) 閱 歷 有 限 在 設(shè) 計(jì) 中 難 免 掛 一 漏 萬 ，謬 誤 之 處 在 所 難 免 。 敬 請(qǐng) 各 位 讀 者 原 諒 ， 多 多 指 導(dǎo) 。這 次 做 論 文 的 經(jīng) 歷 也 會(huì) 使 我 終 身 受 益 ， 我 感 受 到 做 論 文 不 但 要 獨(dú) 立 思 考 更 要注 重 團(tuán) 隊(duì) 合 作 ， 是 自 己 學(xué) 習(xí) 研 究 的 過 程 也 是 集 體 學(xué) 習(xí) 研 究 的 過 程 。 也 許 我 未來 的 工 作 不 是 化 學(xué) 化 工 但 是 各 位 老 師 教 授 給 我 的 學(xué) 習(xí) 方 法 和 工 作 態(tài) 度 都 會(huì) 使我 終 生 受 益 。