设计总说明
苯乙烯类树脂按结构可划分为20多类,主要有通用级聚苯乙烯(GPPS)、发泡级聚苯乙烯(EPS)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)等。可发性聚苯乙烯树脂,英文简称(EPS),通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物。其是由苯乙烯单体在一定量的纯水中,在一定温度下加入引发剂、分散剂、稳定剂、发泡剂后进行悬浮聚合制得的一种新型高分子材料。主要分为普通型、高倍型和阻燃型三种类型。它具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、优异持久的保温隔热性、独特的缓冲抗震性、抗老化性和防水性,因而在建筑和保温材料领域得到了广泛的应用。
根据下达的设计任务书,本设计进行了年产20万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计。通过查阅大量的文献资料和调研实习,对可发性聚苯乙烯的一般性能和工艺性能进行了总结,对可发性聚苯乙烯的生产工艺进行了科学论证,对物料、热量进行了衡算,对生产设备进行了计算选型设计。
可发性聚苯乙烯是典型的水相悬浮工艺的产物,悬浮聚合具有产品纯度高,成本低,聚合热容易去除,随份子量增大体系粘度变化小,温度易控制,以及颗粒大小可以控制在较小的幅度范围内等优点。工业流水线的可发性聚苯乙烯的合成方法有一步浸渍法(一步法)、二步浸渍法(二步法)两种,一步法工艺具有工艺简单、流程短和投资费用低的优点,故现在一般的企业大都以一步法为主。4478
影响可发性聚苯乙烯成品的因素有水质、分散剂、引发剂、发泡剂、反应温度和反应釜及其搅拌形式。针对所生产的可发性聚苯乙烯的在技术上的严格要求,本设计按照国际标准,选择了相应的配方和生产工艺条件。本设计中的反应机理是自由基聚合,采用悬浮聚合工艺,以苯乙烯为单体,水做悬浮介质,采用低温悬浮聚合一步法生产工艺。戊烷作为发泡剂,磷酸钙为分散剂,有机过氧化物(过氧化二苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯)分别为低温、高温引发剂,以优尔溴环十二烷烃、过氧化二异丙苯为阻燃剂,同时加入其他助剂,在搅拌作用下,苯乙烯单体以液滴的形式悬浮于水中,按自由基反应历程进行聚合反应,聚合到稳定时间后加入发泡剂(戊烷),生产出合格的可发性聚苯乙烯粒子。经洗涤、离心分离和干燥等制得可发性聚苯乙烯珠粒产品。
本设计任务可发性聚苯乙烯年生产总量为20万吨。根据计算,可连续班次生产,每日三班,产品分466批生产,因此计划每批的产量为431450kg,基本设备各一套(个别设备备用一套)。本设计结合实际的生产工艺方案和最终产品生产,进行了有关物料和热量平衡的计算。根据年产20万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计进行了车间的布置设计,本设计中,车间采用长方形双层厂房。车间的尺寸(长×宽×高)为30m×24m×14m。长方形车间便于作全厂总平面布置,节约用地,方便设备排列,有较多墙面提供给自然采光和通风设计使用。厂房的选址根据自然地理特征,运输条件,水源和动力供应条件、建筑施工
条件以及工人住宅条件等原则进行优选。
本设计也充分考虑了人员安全和环境保护方面的问题。在生产过程中,要求生产人员严格遵守操作规程,并经常参加安全知识相关培训,了解相关信息。在环保方面,对废水和噪音的排放进行了严格的要求。
根据设计任务书的任务,本人顺利完成对可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计。在整个设计过程中,对可发性聚苯乙烯生产流程以及其应用有一个全面的认识,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。 年产20万吨可发性聚苯乙烯聚合工段工艺设计:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_1168.html