年产1000吨聚丙烯酸钠车间工艺设计论文

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1、年产1000吨聚丙烯酸钠车间工艺设计毕业论文目录1前言12聚丙烯酸钠的概述12.1聚丙烯酸钠性能22.2聚丙烯酸钠的分类22.2.1低分子量聚丙烯酸钠22.2.2高分子量聚丙烯酸钠32.3聚丙烯酸钠的应用32.4聚丙烯酸钠国内外发展状况及发展前景43聚丙烯酸钠生产工艺63.1聚丙烯酸钠的聚合方法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辐射聚合73.1.5反相悬浮聚合74聚合过程中工艺条件的确定84.1分散剂及其助分散剂对分子量的影响84.2引发体系的选择及其浓度对分子量的影响84.3交联剂对分子量的影响94.4单体浓度对分子量的影响94

2、.5聚合温度对分子量的影响104.6聚合升温控制对聚合稳定性的影响104.7搅拌转速的影响114.8中和度的选取114.9分离方法的选择124.10干燥方法的选择125聚丙烯酸钠的生产工艺135.1生产工艺135.2生产原料以产品指标146工艺衡算14446.1物料衡算146.2热量衡算186.2.1配碱工序196.2.2中和工序206.2.3聚合反应工序217设备选型237.1釜的选择237.1.1配碱釜的选择237.1.2中和反应釜的选择257.1.3分散介质调配釜的选择267.1.4聚合反应釜的选取287.1.5釜体夹套尺寸的确定307.2分离设备337.3干燥设备

3、337.4泵的选型348生产工艺流程图359设备一览表3610车间设计3610.1车间设备布置的原则3610.2车间设备平面布置的原则3710.3车间布置图3711经济概算3811.1原料估算3811.1.1原料用量3811.1.2原料费用3911.2其他费用3911.3利润估算4012生产安全与环境保护4012.1设计依据4012.2环保治理措施4112.2.1预期效果4112.2.2环保管理及监测4212.2.3绿化概况4212.2.4劳动安全、工业卫生与消防42致谢4344参考文献44441前言随着我国丙烯酸工业的迅速发展，对丙烯酸下游产品的研究不断深入，应用范围不

4、断扩大。聚丙烯酸钠盐是丙烯酸盐类中最重要、应用最广、最有代表性的产物，聚丙酸钠盐中含有大量亲水基团，它易溶于水，形成的水溶液是一种高分子电解质。聚丙烯酸钠水溶液具有良好的离解性、较理想的润湿性、保水性和成膜性(浸渍或涂布时)，同时还具有耐温性强、冻融稳定性、机械稳定性、以及经长期贮存后其粘度无明显变化等特点。聚丙烯酸钠的分子量从几百至几千万以上，变化幅度很大，不同分子量的聚丙烯酸钠可以用作各种各样的目的和用途。超低分子量(700以下)的用途还未完全开发出来；低分子量(1000-5000)时，主要起分散作用；中等分子量(104-106)显示有增稠性；高分子量(106-107

5、)的聚丙烯酸钠主要做增稠剂和絮凝剂；超高分子量(107)的聚丙烯酸钠不再溶于水，而是在水中溶胀，生成水凝胶，主要用作吸水剂[[]董良安，卢忠萍．聚丙烯酸钠应用状况．民营科技，2008(6)：25．]。水溶性聚丙烯酸钠中又包括高分子量和低分子量两大类。本论文主要涉及水溶性高分子量聚丙烯酸钠生产车间的工艺设计。2聚丙烯酸钠概述聚丙烯酸钠的应用极为广泛，在涂料、陶瓷、造纸、纺织工业用作颜料分散剂；在日用化工领域用作清洁剂成份[[]李燕．纸张涂布分散剂—低分子量聚丙烯酸钠概述[J]．黑龙江造纸，2003，31(1)：36-37．]。可用于墙体材料粘结剂、农药防漂散剂，且在生物方面

6、对动植物蛋白的絮凝有特效作用。此外在石油工业的油田化学领域，用作钻井液的增粘剂、降滤失剂、粘土稳定剂等；还可用作酸化液、制药、化妆品等方面的增稠剂等[[]韩慧芳，崔契德．聚丙烯酸钠的评述．广州化工．2002(5)：23-25．]。图2.1聚丙烯酸钠结构式聚丙烯酸钠，英文名Sodiumpolyacrylate，缩写PAAS或简称PAA-Na，结构式为-[CH2-CH(COONa)]n-，是一种水溶性高分子化合物。商品形态的聚丙烯酸钠，相对分子质量小到几百，大到几千万，外观为无色或淡黄色液体、粘稠液体、凝胶、树脂或固体粉末，易溶于水；因中和程度不同，水溶液的pH一般在6-9。

7、缓慢溶于水形成极粘稠的透明液体，粘性并非吸水膨润（如CMC，海藻酸钠）产生，而是由于分子内许多阴离子基团的离子现象使分子链增长，其粘度约为CMC、海藻酸钠的15-20倍[[]蔡云升．冰淇淋生产中的稳定剂、乳化剂及复合乳化稳定剂．中国食品添加剂增刊[C]．北京：中国食品添加剂协会，2003：1-5．]44。加热处理、中性盐类、有机酸类对其粘性影响很小，碱性时则粘性增大。不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。强热至300度不分解。久存粘度变化极小，不易腐败。因系电解质，易受酸及金属离子的影响，粘度降低。遇足量二价以上金属离子（如铝、铅、铁、