年产500吨苯丙乳液车间工艺设计+配方设计+设备装置
随着科技的发展、环保法规的强化以及环保意识的增强，人们发现涂料生产和施工过程产生的废水、废气，会对大气和水资源造成污染。作为环保型涂料的水性涂料，其发展越来越受重视，应用领域也在不断地扩大。近年来，城市基础设施建设和住宅建设的迅猛发展，地下工程（如地铁、隧道等），防水涂料的需求量很大，尤其是丙烯酸酯聚合物乳液类防水涂料销量大增，特别是国家颁布了国家建材行业标准——《聚合物水泥防水涂料》实施后，更有利于该产品的推广。相信随着苯丙乳液不断的开发和性能的改进，该产品会越来越受市场的青睐，其前景会更加广阔。
苯丙乳液（苯乙烯-丙烯酸酯乳液）是由苯乙烯和本文来自优~文^论#文,网，毕业论文 www.youerw.com丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。苯丙乳液是乳液聚合中研究较多的体系，也是当今世界有重要工业应用价值的十大非交联型乳液之一。苯丙乳液作为一类重要的中间化工产品，有着非常广泛的用途，现主要用作建筑涂料、金属表面乳胶涂料、地面涂料、纸张粘合剂、胶粘剂等。苯丙乳液是由苯乙烯和丙烯酸酯单体经乳液共聚而得。乳白色液体，带蓝光。固体含量40～45％，粘度80～1500mPa•s，单体残留量0.5%，pH值8～9。苯丙乳液附着力好，胶膜透明，耐水、耐油、耐热、耐老化性能良好。
本设计主要介绍了聚合物水泥防水涂料用苯丙乳液的车间工艺设计，根据要求确定了生产该乳液的配方，比较分析了该乳液配方中乳化剂、引发剂和缓冲剂等在其生产中的作用及对最终产品用途的影响，以及种类与用量的确定，探究了乳液聚合的种类的最佳乳化方式，明确了乳液的生产工艺，提供了乳液的生产设备，并且配备了详细的工艺流程图。生产涉及的主要设备有预乳化罐、反应釜、换热器、高位槽、过滤机、真空泵、计量泵等，根据实际生产条件，提供了所选设备和相应的生产厂家。其中，反应釜的选型和列管式换热器的设计是重点。本设计对反应釜的设计进行细化，囊括了材质、釜盖、搅拌、夹套、轴封等的选择。遵照实现工艺条件、安全可靠、经济合理、便于操作等原则，确定换热器的流程、流速、载热体、换热终温，并在估算换热面积的基础上，对换热器的工艺结构尺寸进行确定，完成列管式换热器的设计。结合实际选择的生产工艺方案和产品生产，还进行了有关物料和热量平衡计算。
本设计根据设计任务书所下达的任务，顺利完成对苯丙乳液车间工艺的设计。在整个设计过程中，我对生产苯丙乳液的流程有了一个全面的认识。并根据所学的专业知识，结合自己在认知实习中的经验，灵活应用，为今后从事相关的生产管理工作打下了一定的基础。
目 录
1 绪论 1
1.1 本设计的任务 1
1.2 丙烯酸酯及其乳液........................................................1
1.2.1 概论..............................................................1
1.2.2 丙烯酸树脂的结构特点..............................................2
1.2.3 丙烯酸类树脂的分类................................................2
1.2.4 丙烯酸类树脂的应用................................................4
1.2.5 苯丙乳液涂料应用 3
2．生产方法.................................................................5
2.1乳液聚合概述 5
2.1.1 乳液和乳液聚合的特点 5
2.1.2 乳液聚合的应用 5
2.2 乳液聚合原理 6
2.3 乳液聚合工艺 9
2.3.1 间歇式乳液聚合 9
2.3.2 半连续乳液聚合 10
2.3.3 连续式乳液聚合 10
2.2.4 预乳化工艺 10
2.3.5 种子乳液聚合 11
2.4 工艺流程及控制.........................................................12
2.4.1 苯丙乳液的制备...................................................12
2.4.2 技术指标 13
2.4.3 性能检测 13
3 配方设计 15
3.1 苯丙乳液的制备配方 15
3.1.1 丙烯酸酯单体 15
3.1.2 乳化剂 17
3.1.3 非离子表面活性剂 18
3.1.4 酯类非离子助剂 19
3.1.5 端羟基封闭的非离子助剂 20
3.1.6 高分子型助剂.....................................................22
3.1.7 引发剂...........................................................24
3.1.8 分散介质.........................................................26
3.1.9 苯丙乳液配方.....................................................27
4 各工艺过程的确定 31
4.1 苯丙乳液的制备 31
5 设备装置.................................................................32
5.1 反应釜 32
5.1.1 反应釜的分类.....................................................32
5.1.2 反应釜的结构 33
5.2 反应釜的搅拌 38
5.2.1 搅拌的基本原理 38
5.2.2 反应釜常用的搅拌器 39
5.2.3 反应釜的选型 43
5.3.4 高位槽的选型 46
5.4 预乳化罐 46
5.5 泵 47
5.5.1 泵的选型原则 47
5.5.2真空泵的选型 47
5.5.3 计量泵及其选型 49
5.6 过滤器 51
5.6.1 振动筛 51
5.6.2 振动筛的选型 51
5.7 贮罐 52
5.8 列管式换热器的设计 53
5.8.1 列管式换热器的概述 53
5.8.2 列管式换热器的选择 54
5.8.3 列管式换热器的选取...............................................57
5.9 螺旋喂料机.............................................................57
5.9.1螺旋喂料机概述....................................................57
5.9.2喂料机选取........................................................58
5.10 设备数量 58
6 非工艺设计 60
6.1 车间人员表 60
6.2 化学品贮存、防火与环保 60
6.2.1 化学危险品贮存的基本要求 60
6.2.2 贮存场所的要求 61
6.2.3 化学危险品的养护 62
6.2.4 消防措施 62
6.2.5 废弃物的处理 62
7 物料衡算 63
7.1 生产工作日及流水线的确定 63
7.2 苯丙乳液的本文来自优~文^论#文,网，毕业论文 www.youerw.com物料衡算 63
7.2.1 原料计算 63
7.2.2 配方计算 64
7.2.3 生产计划 64
8 热量衡算 65
8.1 热量衡算的基础 65
8.2 热量衡算的方法 65
8.3 苯丙乳液的热量衡算...67
9 车间布置 69
9.1 设计依据 69
9.2 车间设计 69
9.2.1 车间组成 69
9.2.2 厂房布置 69
9.2.3 设备布置 70
9.3 车间布置图 70
致 谢 71,2853
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