年產30萬噸乳聚丁苯橡膠工藝

30萬噸/年乳聚丁苯橡膠聚合車間的工藝設計韓裕明祝騫王金娟〔0814054-325333254〕〔陜西理工學院材料科學與工程學院高分子082班〕指導老師：袁新強目錄1產品及原料說明1.1丁苯橡膠的開展史……………………41.2丁苯橡膠的中國開展史………………41.3丁苯橡膠的生產技術概況…………51.4丁苯橡膠市場前景分析………………62生產方法與工藝流程2.1原料及產品結構與性能…………72.2工藝方案選擇依據(jù)…………72.3生產工藝原理…………………92.4生產工藝流程…………………102.4主要設備控制方案………………133物料衡算以及熱量橫算3.1計算依據(jù)…………………143.2反響釜的物料及熱量恒算……………154設備工藝計算4.1釜體的設計……………224.2攪拌器確實定…………234.3各物料進出管口直徑確定……………244.4軸密封形式…………254.5流體輸送機械的選型設計………………254.6調節(jié)釜的設計………264.7過濾器的設計………265廠址車間、平安防護及三廢處理設計5.1廠址及車間設置……265.2平安防護設計………285.3三廢處理設計………316參考文獻前言丁苯橡膠〔SBR〕是由丁二烯和苯乙烯經過乳液或溶液聚合制得的共聚物，丁苯橡膠再配以增塑劑、穩(wěn)定劑、高分子改性劑、填料、偶聯(lián)劑和加工助劑，經過提煉、塑化、成型加工成各種材料。在現(xiàn)代工業(yè)生產和人類生活中起著舉足輕重的作用，因此SBR的生產和技術的改良越來越受到現(xiàn)代人的關注！當前，SBR生產面臨著嚴重的挑戰(zhàn)。比方：生態(tài)環(huán)境的保護，潛在替代品的市場競爭，資源的進一步優(yōu)化配置，能量的合理充分利用，生產過程的優(yōu)化和高效率化，生產和使用效率的提高，應用技術和市場開拓等，都在不同程度上影響著SBR的進一步開展，在上述問題上仍有大量工作要做，對生態(tài)環(huán)境平安的配套助劑，環(huán)境保護技術〔包括SBR廢棄物的回收，再利用和處理〕等方面，更需要花大力氣加以研究。本設計是以丁二烯和苯乙烯單體為原料，對年產能力為30萬噸的SBR生產工藝的初步設計，收集有關的化工設計資料作參考，按課程設計大綱和設計任務書的要求進行設計。本設計的內容是在簡要介紹丁苯橡膠開展狀況及其性質，用途，工藝方法選擇的根底上，重點介紹了采用低溫乳液聚合法生產SBR及其枯燥的工藝過程，產量為年產30萬噸。設計的主要內容有：1.產品及原材料說明；2.生產方案的比擬與選擇；3.物料衡算與熱量衡算；4.主要設備的計算與選型；5.廠址選擇及車間設置6.平安防火設計；7.三廢處理。設計圖紙包括1張PID圖；1張PFD圖。本設計旨在理論學習的根底上，結合生產實踐，熟悉工藝流程、生產方案的選擇、設備的選型等，掌握工藝設計中的物料衡算、能量衡算、設備的計算、選型，對參考文獻的查閱與學習等的方法。由于設計者的理論知識有限，設計經驗的缺乏，在設計的過程中難免會有一些缺乏和錯誤之處，敬請各位老師指評指正。1.產品及原料說明1.1丁苯橡膠的開展史1912年，得過Bayer公司發(fā)表了丁二烯乳液聚合制取聚丁二烯橡膠的第一篇專利，20世紀20年代，該國為改良乳聚丁二烯的性能，選用苯乙烯為第二單體，制的了乳聚丁苯橡膠，并將其命名為Buua-S。德國IGFarben公司于1933年發(fā)表了Buna-S的第一篇專利，而且于1935年在Schkopau開始建設世界上第一個乳聚丁苯橡膠生產裝置，與1937年建成投產。1943年，得過Buna-S的產量112kt。乳聚丁苯橡膠的生產始于德國，而取得迅速開展那么是在美國。20世紀30年代，美國因獲得價格低廉的天然橡膠滿足通用制品的要求，故未重視Buna-S橡膠，而是致力于特種橡膠的開發(fā)。直到第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，一是作為戰(zhàn)略物資的橡膠需求量急增；二是天然橡膠的來源被切斷，因而通用合成橡膠逐漸受到美國政府的高度重視和扶持。在美國RubberReserve公司統(tǒng)籌下，迅速開展了乳聚丁苯橡膠的生產，建立了5個制造和成橡膠所需要的單體和聚合物工廠，這些工廠在第二次世界大戰(zhàn)是和第二次世界大戰(zhàn)后相繼投入生產。開始階段，主要利用德國的Buna-S技術進行生產，以后改良了聚合配方，開發(fā)了稱為GR-S乳聚丁苯橡膠的新技術。1942年，美國乳聚丁苯橡膠的生產能力為37kt，1943年增長到182.3kt，到1944年已達673kt。第二次世界大戰(zhàn)結束前，德國和美國都是采用熱法〔50℃〕乳液聚合工藝生產丁苯橡膠。第二次世界大戰(zhàn)后，由于氧化復原引發(fā)體系聚合配方的出現(xiàn)，美國首先采用冷法〔5℃〕乳液聚合工藝，使乳聚丁苯橡膠得性能得到顯著改善，因而在大宗用途方面已逐漸為冷法乳聚丁苯橡膠所取代。但是由于熱法乳聚丁苯橡膠也具有獨特的性能和一定的應用領域，所以至今仍有少量生產。1948年，前蘇聯(lián)在沃龍尼什建立了乳聚丁苯橡膠生產裝置，采用熱法間歇聚合生產丁苯橡膠，后來又開發(fā)了冷法連續(xù)聚合的生產技術。其他國家的乳聚丁苯橡膠那么開展較晚，包括西歐國家和日本，都是在20世紀50年代以后才實現(xiàn)工業(yè)生產的，而且多數(shù)是引進美國的生產技術。其中日本開展速度很快，自1996年投產后，到1997年乳聚丁苯橡膠產量已躍居世界第二位，并先后把技術出售給韓國、伊朗和中國。從過硫酸鹽引發(fā)系統(tǒng)的熱法聚合轉向氧化復原引發(fā)體系得冷法聚合，是生產乳聚丁苯橡膠聚合工藝的突破。

目前，聚合工藝和聚合配方根本定型，單體轉化率已從60%提高至70%，甚至更高。為加速聚合反響，減少冷劑消耗，聚合溫度也有所提高。聚合設備趨向大型化，連續(xù)聚合已使用30~45m3的聚合釜。在凝聚和后處理方面，以高分子絮凝劑代替氯化鈉，大大減少了氯化鈉的消耗量。聚合工藝自動化水平的提高，改善了產品質量。充油母煉膠、充炭黑母煉膠、充油充炭黑母煉膠的出現(xiàn)也使乳聚丁苯橡膠品種大大增加。1.2丁苯橡膠中國開展史

中國乳聚丁苯橡膠的生產始于1960年從前蘇聯(lián)引進技術在蘭州投產的第一套生產裝置〔生產能力13.5kt〕。該裝置以前聯(lián)邦德國Farben公司技術為根底，采用拉開粉為乳化劑，對苯二酚-亞硫酸鈉為引發(fā)體系的熱法聚合工藝生產高門尼黏度丁苯橡膠。為改造落后的聚合工藝，蘭州石化公司石油化工研究院在1963-1965年間完成了松香歧化及冷法聚合配方的研究。該配方以歧化松香皂為乳化劑，過氧化二異丙苯為引發(fā)劑，鐵鹽-乙二胺四乙酸鈉-甲醛次硫酸鈉為復原系統(tǒng)。蘭州石化公司合成橡膠廠采用此項技術完成了由熱法乳液聚合到冷法乳液聚合的轉變。此后又經過一系列的技術改造，使生產能力到達50kt/a，并且既可以生產普通乳聚丁苯橡膠，又可生產充油乳聚丁苯橡膠。該公司石油化工研究所自行開發(fā)的經〔10±2〕h聚合使單體轉化率達〔70±2〕%的技術也已投入工業(yè)應用。蘭州石化公司還方案將乳聚丁苯橡膠生產能力擴大至160kt/a。為滿足中國對乳聚丁苯橡膠的需求，吉林石化公司和齊魯石化公司先后從日本合成橡膠公司和瑞翁公司各引進一套80kt/a的乳聚丁苯橡膠裝置，分別于1982年和1987年建成投產。經過幾年的改造，兩公司的生產能力已到達130kt/a。1998年，中國臺灣合成橡膠公司在江蘇南通合資建成的100kt/a的乳聚丁苯橡膠裝置〔申花化工公司〕投產，經改造，到2005年末，產能已到達170kt/a。中國臺灣于20世紀80年代后期引進國外技術開始生產乳聚丁苯橡膠，至21世紀初其生產能力已達100kt/a。1.3SBR生產技術概況SBR的生產技術在20年代后期逐漸成熟，此后對工藝又進行了不斷的改良，并朝著裝置大型化方向開展，自動化控制水平有了明顯的提高，并且己到達相領先進的水平。ESBR在提高聚合反響的單體轉化率、節(jié)能降耗等方面取得了很大的進展，在解決ESBR滾動阻力與抗?jié)窕阅苊軉栴}，優(yōu)化產品性能，適應市場需求等方面也得到了突破性進展。美國Goodyear輪胎與橡膠公司不使用溶劑，用含有抗降解劑、金屬失活劑，光敏劑，增效劑，顏料，催化劑和/或促進劑的官能化苯乙烯與含有2%-3%離子外表活性劑和平共處0%-70%增塑劑的丁二烯在0-25℃下進行乳液共聚，制得含有酰氨基的官能化ESBR。日本Zeon公司通過引入第三單體，開發(fā)出一種生熱低且耐磨、可填充SiO2或炭黑、門尼粘度為10-200的ESBR。日本JSR公司創(chuàng)造了一種用兩步法聚合工藝生產中苯乙烯含量的ESBR新方法[15]。美國Xerox公司通過將單體參加聚合釜，引發(fā)聚合，反響放熱后用惰性氣體凈化反響器，并將聚合溫度升到規(guī)定值的方法，制取了剩余單體含量低的ESBR。日本三菱化成公司用自由基引發(fā)劑和常規(guī)乳液聚合助劑，用兩步聚合工藝制成了結合苯乙烯含量分布范圍寬、耐磨性和抗?jié)窕员瘸Ｒ?guī)的ESBR好的新型ESBR。日本Lion公司用二元酸雙酯作ESBR的軟化劑，以改善膠料的低溫抓著性。日本住友橡膠工業(yè)公司將接枝有硅烷偶聯(lián)劑的SBR膠乳與一種化合物〔如四乙氧基硅烷〕混合，通過溶膠凝膠化反響而制成一種高強度、高回彈率、低能耗的原位增強ESBR。1.4國內需求量和年均增長率我國丁苯橡膠的研究開發(fā)始于20世紀50年中期,自2003年我國對原產于俄羅斯、韓國和日本的丁苯橡膠進行反傾銷取得勝利以來,國內有多套丁苯橡膠新建或擴建工程建成投產。截止到2006年底,我國丁苯橡膠的生產廠家有7家,總生產能力為65.5萬t/a,其中乳聚丁苯橡膠的生產廠家有中石化齊魯石油化工公司、中石油吉林石油化工公司、中石油蘭州石油化工公司以及江蘇南通申華化工公司4家,生產能力合計為49.5萬t/a,約占我國丁苯橡膠總生產能力的75.57%;溶聚丁苯橡膠的生產廠家有中石化北京燕山石油化工公司、中石化茂名石油化工公司和中石化高橋石油化工公司3家,生產能力合計為16.0萬t/a,約占我國丁苯橡膠總生產能力的24.43%。其中江蘇南通申華化工公司是目前我國最大的丁苯橡膠生產廠家,生產能力約占全國丁苯橡膠總生產能力的25.95%;其次是中石油吉林石油化工公司,生產能力約占總生產能力的21.37%;再次是中石化齊魯石油化工公司,生產能力約占總生產能力的19.85%。隨著生產能力的不斷增加,我國丁苯橡膠的產量也不斷增加。1999年我國丁苯橡膠的產量只有29.32萬t,2001年增加到34.87萬t。2003年由于國內市場的強勁需求和反傾銷的實施,抑制了俄羅斯及日本、韓國等國家資源的進口,全國丁苯橡膠的產量首次突破40萬t,到達40.79萬t,比2002年增長15.6%。2005年我國丁苯橡膠的產量進一步增加到51.42萬t,比2004年增長約9.64%。2006年我國丁苯橡膠的產量約為54.00萬t,同比增長約5.02%,2001-2006年產量的年均增長率約為9.14%。近年來我國丁苯橡膠產品品種牌號不斷增加,尤其是充油產品的產量不斷提高。目前中石化齊魯石油化工公司、中石油蘭州石油化工公司、申華化工公司和中石化茂名石油化工公司的裝置都可以生產充油產品。中石化齊魯石油化工公司開發(fā)的充油丁苯橡膠是含苯乙烯40%、充高芳烴油37.5份,特別適合用作輪胎的胎面膠和三角膠,其各項性能指標與國外產品根本一致。2．生產方法及工藝流程2.1原料及產品的結構與性能2.1.1產品結構及其性能名稱：乳聚丁苯橡膠，簡稱ESBR〔styrene-butadienerubber〕分子式：其中n為平均聚合度，一般為350—10000由于乳聚丁苯橡膠中丁二烯和苯乙烯兩種單體鏈節(jié)在共聚物大分子中呈無規(guī)分布，又由于丁二烯的加成反響約80%發(fā)生在1,4位置，約20%發(fā)生在1,2位置，而在1,4位置上的鏈節(jié)又有順式和反式兩種區(qū)別，所以乳聚丁苯橡膠大分子內存在如下的微觀結構。此外，亦有少量支化和交聯(lián)結構存在，冷法聚合的乳聚丁苯橡膠中丁二烯鏈的主要微觀結構單元70%為反式-1,4-結構。丁苯橡膠的性能表1乳聚丁苯橡膠的根本性能參數(shù)性能參數(shù)密度，g/cm3比熱容,J/〔kg.℃〕線膨脹系數(shù),10-4℃-1Tg以下Tg以上折射率nD20電導率50HZ106HZ介電強度，Kv/mm玻璃化溫度Tg(DSC法)，℃平均分子量Mn0.91~0.961820~19200.8~0.92.3~2.51.53452.62.65(60℃)2.352.65(60℃)24~36-55(11~26)×104丁苯橡膠的用途乳聚丁苯橡膠具有多方面的較好特性，在物理機械性能，加工性能和制品使用性能方面十分接近于天然橡膠，尤其是耐磨、耐熱、耐老化、永久變形和硫化速度方面還優(yōu)于天然橡膠，并且還可以與天然橡膠及多種橡膠材料并用或改性，這就使其應用范圍得以擴廣，獲得廣泛用途。幾乎所有統(tǒng)計資料顯示乳聚丁苯橡膠的60%以上是用來生產制造輪胎用，其余的主要用途是制作膠管、膠帶、膠板、膠輥、膠鞋、密封件多種橡膠制品，亦有一定量的電絕緣材料，醫(yī)療用品和其他工藝制品和民用小制品。近兩年在世界丁苯橡膠消費結構中，用于生產輪胎及汽車制品用橡膠零部件對丁苯橡膠的需求量約占總消費量的54.0%，非汽車用橡膠制品約占總消費量的12.5%，制鞋等其他方面約占總消費量的33.5%。2.1.2原料的結構與性能單體丁二烯分子式C4H6結構式在常溫常壓下為無色氣體，有特殊氣味，有麻醉性，特別刺激粘膜，容易液化，易溶于有機溶劑；性質活潑，易發(fā)生自聚反響，因此在儲存、運輸過程中要參加阻聚劑。苯乙烯分子式C8H8結構式苯乙烯常溫常壓下為無色透明油狀液體，受熱、曝光、遇到過氧化物極易自聚、引發(fā)和聚合。苯乙烯蒸氣與空氣混合物的爆炸極限1.1%～6.6%〔體積〕，處理苯乙烯時應防止明火、摩擦和靜電。2.2工藝方案選擇依據(jù)2.2.1工藝流程方面就以上四種聚合工藝而言，本體法工藝流程簡單，裝置占地面積小，同時根本上無廢液排放，排氣可到達最低程度，環(huán)境污染少，而且產品質量好、純度高，特別使用透明包裝材料和電纜料。懸浮法是一種相對最成熟的工藝，在目前世界上聚氯乙烯生產中占有絕對的分額，且產品轉化率最高，產品品種最多，容易適應市場。乳液法是生產糊樹脂的方法，工藝復雜、本錢較高且樹脂質量較差。而微懸浮法也是生產糊樹脂的方法，但僅用于特殊用途。2.2.2反響速率控制方對于本體聚合，當自由基聚合進行到一定轉化率后，體系黏度增大，自動加速效應顯著，散熱困難。大規(guī)模生產時，即使降低引發(fā)劑濃度以減慢速率，有時還是不能很好的控制。改用溶液聚合可以克服這一困難，但聚合速率和產物分子量均有所降低；此外，脫除溶劑困難，本錢較高。而懸浮聚合可以克服本體聚合和溶液聚合的上述缺點。2.2.3經濟方面從經濟角度分析，乳液聚合是最合理的聚合方法。乳聚丁苯橡膠由于開發(fā)、生產、加工、歷史悠久，其生產和加工工藝成熟，尤其以它良好的綜合性能，被世界各國廣泛生產和應用，其生產能力、產量及消耗量在合成橡膠諸膠膠種中一直居世界合成橡膠中的首位。因此，乳聚丁苯橡膠的生產經濟價值很高。2.2.4乳液聚合浮液聚合法有許多優(yōu)點，如以水為介質，價廉、不需要回收、平安、產物容易別離、生產本錢低；能在較高聚合速度中獲得高分子量聚合物；可在反響溫度較低的情況下進行反響，反響熱也容易散出，聚合過程容易控制；在轉變?yōu)槟z乳的整個過程中，乳液粘度較低，設備強度和能耗也會降低。通過以上的各種方案的比照，結合吉林化學工業(yè)公司實際生產中的狀況，本設計選用低溫乳聚制取丁苯橡膠。2.3丁苯橡膠的工藝原理及流程：2.3.1聚合原理乳聚丁苯橡膠的屬于乳液法鏈式自由基聚合機理。整個聚合過程分為鏈引發(fā)、鏈增長、鏈轉移和鏈終止四個步驟。2.3.2鏈引發(fā)這是形成單體自由基活性種的反響，首先由氧化復原引發(fā)體系在水相中產生初級自由基。第二步是初級自由基與單體加成，形成單體自由基。2.3.3鏈增長在鏈引發(fā)階段形成的單體自由基，活性很高，如無阻聚物質與之作用，就能進攻第二個單體分子的π鍵，重新雜化結合，形成新的自由基，如此循環(huán)下去。該反響過程放熱，鏈增長速率極快〔0.01–ns間〕，其相關的速率方程為：式中Rp—鏈增長速率，L/〔〕[I]—引發(fā)劑濃度,mol/lf—引發(fā)劑引發(fā)效率，%；kd—引發(fā)劑分解速率常數(shù)；kp—鏈增長速率常數(shù)；kt—鏈終止速率常數(shù)。2.3.4鏈終止乳聚丁苯橡膠聚合過程的終止主要是雙基結合終止。此時的聚合體系中，除水相外，主要是外表層為乳化劑覆蓋的聚合膠乳粒子。2.4丁苯橡膠生產工藝流程原料準備過程用計量泵將規(guī)定數(shù)量的相對分子質量調節(jié)劑與苯乙烯在管路中混合溶解，再在管路中與處理好的丁二烯混合。然后與乳化劑混合液〔乳化劑、去離子水等〕等在管路中混合后進入冷卻器，冷卻至10℃。在與活化劑溶液〔復原劑、螯合劑等〕混合，從第一個釜的底部進入聚合系統(tǒng)，氧化劑直接從第一個釜的底部直接進入。聚合聚合過程系統(tǒng)由8~12臺聚合釜組成，采用串聯(lián)操作方式。當聚合到規(guī)定轉化率后，在終止釜前參加終止劑終止反響。聚合反響的終點主要根據(jù)門尼粘度和單體轉化率來控制，轉化率是根據(jù)取樣測定固體含量來計算，門尼粘度由取樣測定來確定。雖然生產中轉化率控制在60%左右，但當所測定的門尼粘度到達規(guī)定指標要求，而轉化率未到達要求時，也就加終止齊終止反響，以確保產物門粘度尼合格丁二烯別離從終止釜流出的終止后的膠乳液進入緩沖罐。然后經過兩個不同真空度的閃蒸器回收未反響的丁二烯。第一個閃蒸器的操作條件是22～28℃，壓力0.04MPa，在第一個閃蒸器中蒸出大局部丁二烯；再在第二個閃蒸器中〔溫度27℃，壓力0.01MPa〕蒸出殘存的丁二烯。回收的丁二烯經壓縮液化，再冷凝除去惰性氣體后循環(huán)使用。苯乙烯別離脫除丁二烯的乳膠進入苯乙烯汽提塔〔高約10m，內有十余塊塔盤〕上部，塔底用0.1MPa的蒸汽直接加熱，塔頂壓力為12.9kPa，塔頂溫度50℃，苯乙烯與水蒸汽由塔頂出來，經冷凝后，水和苯乙烯分開，苯乙烯循環(huán)使用。塔底得到含膠20%左右的膠乳，苯乙烯含量＜0.1%。經減壓脫出苯乙烯的塔底膠乳進入混合槽，在此與規(guī)定數(shù)量的防老劑乳液進行混合，必要時參加充油乳液，經攪拌混合均勻后，送入后處理工段。后處理工段混合好的乳膠用泵送到絮凝槽中，參加24%～26%食鹽水進行破乳而形成漿狀物，然后與濃度0.5%的稀硫酸混合后連續(xù)流入膠粒皂化槽，在劇烈攪拌下生成膠粒，操作溫度均為55℃左右。從膠粒皂化槽出來的膠粒和清漿液經振動篩進行過濾別離后，濕膠粒進入洗滌槽用膠清液和清水洗滌，操作溫度為40~60℃。洗滌后的膠粒再經真空旋轉過濾器脫除一局部水分，使膠粒含水低于20%，然后進入濕粉碎機粉碎成5～50mm的膠粒，用空氣輸送器送到枯燥箱中進行枯燥。枯燥箱為雙層履帶式，分為假設干枯燥室分別控制加熱溫度，最高為90℃，出口處為70℃。履帶為多孔的不銹鋼板制成，為防止膠粒粘結，可以在進料端噴淋硅油溶液，膠粒在上層履帶的終端被刮刀刮下落入第二層履帶繼續(xù)通過枯燥室枯燥?？菰镏梁?.1%。然后經稱量、壓塊、檢測金屬后包裝得成品丁苯橡膠。2.4.1丁苯橡膠的生產工藝方案和流程圖圖2-1低溫乳液聚合丁苯橡膠的生產工藝方案圖圖2-2乳液聚合生產丁苯橡膠工藝流程圖2.5主要設備控制方案2.5.1反響器的溫度控制反響溫度的控制主要是通過與夾套內循環(huán)水進行熱量交換來實現(xiàn)的。不同的聚合反響器，聚合反響機理不同、操作方式不同、溫度控制不同、傳熱介質、傳熱方向及控制特點的不同，如連鎖聚合反響溫度較低，多為放熱反響，反響速率極快，所以反響過程中撤熱必須及時，否那么易發(fā)生爆聚。而縮聚反響反響熱效應小，由于反響溫度較高，所以大多需要供熱，反響速率比擬平穩(wěn)，傳熱速率也比擬平穩(wěn)。連續(xù)操作反響溫度控制必須平穩(wěn)，抗外界干擾能力要強。而間歇操作反響溫度要盡量按預定要求控制，允許有小量的波動。恒溫反響過程，反映前期速率較快，傳熱速率快，反響溫度不易控制。而變溫反響過程，反響速率在一定時間內比擬平穩(wěn)，傳熱速率也比擬平穩(wěn)，反響溫度易控制。在乳液聚合連續(xù)操作溫度采用二次循環(huán)控制，二次循環(huán)〔小循環(huán)〕中的傳熱介質流量大而且控制恒定，保證反響過程中有較高的且穩(wěn)定的傳熱系數(shù)。2.5.2反響器的壓力控制先將聚合釜抽真空在通入氮氣排除空氣，然后在減壓下進行聚合。通過調節(jié)真空泵的抽氣量控制反響器的壓力。2.5.2反響器液位的控制：〔進料時翻開進料泵，物料到達預定液位時，關閉進料泵〕在連續(xù)操作過程中，反響器的液位高度是一個重要的控制參數(shù)，它與物料流量共同決定了物料在反響器中的有效反響體積，進而確定了物料在反響器中的平均停留時間。可采用出料流量一定，調節(jié)進料管路上的閥門，調節(jié)進料流量，控制反響器的液位。2.5.4泵的控制〔直接流量調節(jié)〕泵的控制有兩一是直接流量調節(jié)，二是旁路流量調節(jié)。直接流量調節(jié)控制方案簡單，易操作。所以在選擇時采用直接流量調節(jié)。3．物料及熱量恒算3.1計算依據(jù)SBR產量為30噸/年；開工時間：330d/a，24h/d生產方式：連續(xù)性生產3.1.1乳液聚合的典型配方丁苯橡膠的生產配方組分用量的重量分數(shù)單體丁二烯苯乙烯7030介質水210乳化劑歧化松香酸鈉擴散劑NF6.20.4引發(fā)體系二異丙苯過氧化氫EDTA硫酸亞鐵雕白粉0.30.0960.040.2調節(jié)劑叔十二烷基硫醇0.1電解質氯化鉀1.0終止劑二甲基二硫代氨基甲酸鈉0.23.1.2生產過程總物料衡算原料投入量各單元操作都連續(xù)進行，采用倒推法根據(jù)收率或損失率計算出原料投料，然后按單元操作順序對各單元操作進行物料衡算：損失率：2%丁苯橡膠每小時產量為聚合物轉化率為60%60%x=38651.82/hx=64419.70(kg/h)即實際每小時需要生產純反響物為64419.70/h原料進口管道中各組分的流量1丁二烯2苯乙烯3水4乳化劑5引發(fā)體系6調節(jié)劑8電解質17終止劑3.2反響釜的物料衡算和熱量衡算3.2.1物料衡算由8臺聚合反響釜組成一條生產線，反響時間為8～12小時〔取8小時〕，反響的轉化率為60%。聚合釜的操作壓力為0.4～0.5Mp,溫度T=5℃，PH=4～5，聚合帶有攪拌器，并用液氨作為冷凍介質。根據(jù)《根本有機化工工廠裝備》知，對于一級反響，連續(xù)釜式反響器的反響轉化率與反響速度常數(shù)之間的關系如下式中CAN—第N臺釜內反響物的濃度；mol/LCA0—反響物初始濃度；mol/L—第N臺釜內反響物轉化率；K—聚合反響表觀速度常數(shù)；—平均停留時間；minN—連續(xù)槽式反響器的臺數(shù)；為了便于計算，按等溫等容處理，取總轉化率60%；8釜串聯(lián)；平均停留時間60min；反響溫5℃。將上式進一步整理得表9-11各釜純轉化率與累積轉化率第一釜第二釜第三釜第四釜純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)10.8210.829.6520.478.6129.087.6736.75第五釜第六釜第七釜第八釜純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)純X(％)累積X(％)6.8543.606.1049.705.4555.154.8560根據(jù)各釜純轉化率計算各釜的物料組成如表9-12。表9-12各釜出料口物料組成物第一釜第二釜第三釜第四釜料kg/hW(%)kg/hW(%)kg/hW(%)kg/hW(%)水相139942.7868.48139942.7868.48139942.7868.48139942.7868.48苯乙烯17234.858.4315369.907.5213705.946.7112223.645.98丁二烯40214.6419.6833863.0917.5531980.5215.6528521.8213.96聚合物6970.213.4113186.716.4518733.259.1723674.2411.58物第五釜第六釜第七釜第八釜料kg/hW(%)kg/hW(%)kg/hW(%)kg/hW(%)水相139942.7868.48139942.7868.48139942.7868.48139942.7868.48苯乙烯10899.815.339720.934.768667.674.247730.363.78丁二烯25432.9012.4422682.1811.1020224.569.9018037.528.83聚合物28086.9913.7432023.5915.6735527.4617.3838651.8218.91物料平衡示意圖如下，對于物料數(shù)量與組成沒有變化的設備不做物料衡算。M1——丁二烯，M2——苯乙烯，M3——去離子水，M4——乳化劑，M5——引發(fā)劑，M6——原料混合物，M7——調節(jié)劑，M8——電解質，M9——原料及局部聚合物共混液1，M10——原料及局部聚合物共混液2，M11——原料及局部聚合物共混液3，M12——原料及局部聚合物共混液4，M13——原料及局部聚合物共混液5，M14——原料及局部聚合物共混液6，M15——原料及局部聚合物共混液7，M16——原料及局部聚合物共混液8，M17——終止劑，M18-最終聚合產物順流程逐個計算E101:M1=45093.79kg/hM2=19325.91kg/hM3=135281.37kg/hM4=4251.70kg/hM5=409.71kg/hM6=M1+M2+M3+M4+M5=204362.48kg/hR101:M7=64.42kg/hM8=644.22kg/hM9=M6+M7+M8=205071.12kg/hR102:M10=M9=205071.12kg/hR103:M11=M10=205071.12kg/hR104:M12=M11=205071.12kg/hR105:M13=M12=205071.12kg/hR106:M14=M13=205071.12kg/hR107:M15=M14=205071.12kg/hR108:M16=M15=205071.12kg/hV101:M17=128.84kg/hM18=M16+M17=205199.96kg/h乳液聚合丁苯橡膠連續(xù)操作物料衡算表〔單位：kg/h〕物流號丁二烯苯乙烯去離子水乳化劑引發(fā)劑調節(jié)劑電解質終止劑SBR合計M145093.7945093.79M219325.9119325.91M3135281.37135281.37M44251.704251.70M5409.71409.71M645093.7919325.91135281.374251.70409.71204362.48M764.4264.42M8644.22644.22M940214.6417234.85135281.37135281.37409.7164.42644.226970.21205071.12M1033863.0915369.90135281.37135281.37409.7164.42644.2213186.71205071.12M1131980.5213705.94135281.37135281.37409.7164.42644.2218733.25205071.12M1228521.8212223.64135281.37135281.37409.7164.42644.2223674.24205071.12M1325432.9010899.81135281.37135281.37409.7164.42644.2228086.99205071.12M1422682.189720.93135281.37135281.37409.7164.42644.2232023.59205071.12M1520224.568667.67135281.37135281.37409.7164.42644.2235527.46205071.12M1618037.527730.36135281.37135281.37409.7164.42644.2238651.82205071.12M17128.84205071.12M1818037.527730.36135281.37135281.37409.7164.42644.22128.8438651.82205199.963.2.2熱量衡算反響溫度：5-10℃壓力：0.4～0.5Mp設定：QT——系統(tǒng)內物料與外界交換熱量之和(傳入熱量為正，傳出熱量為負〕，KJ；Q1——由于物料溫度變化，系統(tǒng)與外界交換的熱量〔升溫為正，降溫為負〕，KJ；Q2——由于物料發(fā)生化學變化，系統(tǒng)與外界的交換的熱量〔吸熱為正，放熱為負〕，KJ；根據(jù)熱量守恒定律，得其中經查有關資料可知：名稱相對分子質量密度kg/m3比熱容KJ/(kg·℃)汽化熱KJ/kg丁二烯54621.11.597苯乙烯104919.81.636水1810004.191液氨17631.7---1663.25膠乳液Mn10×1049501.97丁苯橡膠的聚合熱為：95.88KJ/mol=9588KJ/kg混合熱和攪拌熱的考慮由于溶質的量很少，混合熱可忽略不計；攪拌設備中的物料為低黏度流體，攪拌熱也可忽略不計，以1小時的產量為基準，設進料溫度為10℃，反響溫度為恒溫5℃。分別對每個釜進行計算：〔正值為吸熱，負值為放熱〕R101：Q1=〔1.597×45093.79+1.636×19325.91+4.191×135281.37〕×5KJQ2=-6970.21×9588KJQ==-R102:Q1=0KJQ2=-(13186.71-6970.21)×9588=-KJR103:Q1=0KJQ2=(18733.25-13186.71)×9588=-KJR104:Q1=0KJQ2=(23674.24-18733.25)×9588=-KJR105:Q1=0KJQ2=(28086.99-23674.24)×9588=-KJR106:Q1=0KJQ2=(32023.59-28086.99)9588=-KJR107:

Q1=0KJQ2=(35527.46-32023.59)9588=-KJR108:Q1=0KJQ2=(38651.82-35527.46)9588=-KJ對整個聚合工段進行大致估算：原料進入聚合釜放出的熱量以1小時的產量為基準，設進料溫度為10℃，反響溫度為恒溫5℃，那么物料帶入聚合釜的熱量為：聚合反響放出的熱量以1小時產量為基準，那么聚合反響放出的熱量為反響過程需要排出的熱量加液氨的量液氨進口溫度為5℃,出口溫度為5℃，冷凝劑只進行氣化，從而到達降溫的目的。根據(jù)式:得那么需要液氨的量為Kg/h4．設備工藝計算4.1釜體的設計設計溫度：釜內5℃，釜外(夾套)5℃；設計壓力：釜內0.5MPa，釜外(夾套)0.526MPa；裝料系數(shù)φ：0.8；材質：1Cr18Ni9Ti根據(jù)年產量確定每小時進料量：=204362.48kg/h由于反響物和介質水的量很大，因此，一些添加的溶劑和反響過程的體積變化不加考慮。同時由于該反響是多釜串聯(lián)進行，在此主要是對第一個反響釜的計算。4.1.1反響器的體積計算苯乙烯密度ρ1=0.912×103kg/m3丁二烯的密度ρ2=0.6211×103kg/m3聚丁苯橡膠的密度ρ3=0.95×103kg/m3水的密度ρm=1.00×103kg/m3通過質量分數(shù)算得ρm=0.8856×103kg/m3ρm——反響液混合密度，kg/m3VR=W/ρm=204362.48/0.8856×103=230.76m3VT=VR/φ=230.76/0.8=288.45m3VTi=VT/n=288.45/8=36.06m34.1.2釜體外形尺寸的設計a.選用標準橢圓封頭b.封頭與筒體的連接方式選用焊接的連接方式，因為本反響比擬簡單，其內部結構也因此比擬簡單，對設備的維修與安裝要求不高，因此選用焊接的連接方式，這樣可減少本錢。而且本反響釜的釜徑有2400mm,也要求用焊接的連接方式。c.初選長徑比因聚合反響生成的高聚物呈高度分散狀態(tài)，反響體系的黏度始終很低，且以水為分散介質，且其反響體系的黏度始終很低，且以水為分散介質，其比熱大，對于聚合物的熱的去除十分有利。因此，選用“矮胖型〞，其長徑比初步定為H/D=1.5d.計算釜體內徑查表6-1【《聚合物合成工藝設計》P74面】，標準橢圓封頭的體積為0.131D3、h封=D/4。令h為釜體直邊高度、H為反響釜總高度，那么：H=h+2×h封=h+D/2又H/D=1.5,故D=hVT=0.785×D2×h+2×0.131D3=1.047D3D===3.25m雖然反響器屬于非標準設備，但用于制造反響器的上下封頭仍選用標準封頭。因為H/D取得較小，所以此處按公稱尺寸選定釜體直徑為3.2m.即D=3.2m.e.計算釜體直邊高度為：h=〔VT-2×V封〕/0.785×D2=(36.06-0.262D3)/0.785D2=3.42釜體實際高度為：H=h+2×h封=3.42+1.6=5.02m長徑比H/D=5.02/3.2=1.57根據(jù)【聚合物合成工藝設計】P74表6-2取封頭直邊高度為50m，釜體圓形直筒局部高度：5.02-2×0.05=4.92m反響器的實際體積為：VT=0.785×D2h+0.262×D3=0.785×3.22×5.02+0.262×3.23=48.94m34.1.3計算厚度由公式式中：Pc—計算壓力取Pc=1MPa；Di=3200mm；=0.9；設計溫度為5℃查得1Cr18Ni9Ti在5℃的[σ]t=205MPa取腐蝕余量C2=1.1mm，鋼板厚度負偏差C1=0.8mm，那么Sn=S+C1+C2=8.7+0.8+1.1=10.6mm圓整后取Sn=11mm。復驗Sn×6%=11×0.06=0.66mm＜0.8mm，故不能取C1=0.8，取C1=0.7重新計算：Sn=S+C1+C2=11+0.7+1.1=12.8mm，圓整后取Sn=13mm。復驗，Sn×6%=13×0.06=0.78mm＞0.7mm，故最后取C1=0.7mm。該聚合釜體可用13mm厚的16MnR鋼板制造。因為內壓要比外壓大，所以按強度計算內筒的壁厚一定能滿足外壓穩(wěn)定的要求。因此，本設計中未做外壓的設計。4.1.4夾套筒體與封頭壁厚確實定依同樣的方法，確定e筒=5mme封=6mm4.2攪拌器確實定4.2.1選擇攪拌槳葉型式，確定攪拌槳葉尺寸采用直葉開啟式渦輪式槳葉,依據(jù)【化工設備設計手冊】上P832表10-1，P838表10-5和【聚合物合成工藝設計】P80據(jù)【聚合物合成工藝設計】P77表6-4，計算設計參數(shù)Z=4-8,Z取6〔Z為槳葉數(shù)〕d/D=1/4-1/2,取1/4,那么，d=0.8m〔d為槳葉直徑〕b/d=1/8-1/5,取1//8,那么，b=0.1(b為槳葉寬度)C/D=1,那么C=3.2m(C為槳葉距釜底距離)Ut=2-10m/s,取ut=3m/s(ut為槳葉端線速度)黏度按1Pa×s4.2.2設計攪拌附葉按裝四塊擋板，其上端與靜液面平齊，下端與反響器直筒局部下沿對齊，寬度為D/12=3.2/12=0.27m,且擋板緊貼著釜壁且垂直于釜壁設置導流筒，且槳葉常置于導流筒的下端，且直徑為釜徑的70%。4.2.3確定攪拌轉數(shù)攪拌等級選六級，其對應的流體總體速度為u=11.0m/min攪拌槳葉排出流量數(shù)qd=u×〔0.785d2〕=11.0(0.785×0.82)=5.53m3/min計算攪拌轉速利用圖5-17【聚合物反響工程根底】P162,假設為湍流操作，查得Nqd=0.87,從而：N=qd/(Nqd×d3)=5.53/(0.87×0.86)=12.4r/min此時的雷諾數(shù)為：NRw=pNd2/u=0.886×1000(12.4/60)×0.82/1=117由圖5-17讀出，Nq約為0.46，重新計算轉速：N=5.53/(0.46×0.83)=23.5r/min由此得雷諾數(shù)NRw=pNd2/u=0.886×1000(23.5/60)×0.82/1=222；由圖5-17讀出，Nq約為0.54，重新計算轉速得：N=20r/min計算雷諾數(shù)為NRw=189再從圖5-17讀出，NQD=0.53,與上一個設定的NQD接近，故攪拌槳葉轉速可確定為20r/min對攪拌槳葉直徑進行黏度校正，校正因數(shù)CF列于表5-6【聚合反響工程根底】P165。de=d/Cf(CF取0.94)de=0.8/0.94=0.85m,be=0.11m4.2.4計算攪拌槳葉的軸功率消耗由NRe=162,查【聚合反響工程根底】P155圖5-13中曲線q的功率函數(shù)￥=2.4又當NRe<300,有擋板或無擋板時，￥=NP=P功率/〔p密度N3D5Pa=￥×p密度N3D5=2.4×886×(20/60)3×(0.85)=26w=0.026kw4.2.5選用攪拌功率p攪拌功率=〔Pa+Pm〕/￡傳動效率=〔0.026+12%Pa〕/0.9=0.032kw4.3各物料進出管口直徑確定黏度較大的液體流速范圍為0.5-1m/s，且盡量要取低些，取0.5m/s,見【化工原理】P27表1-34.3.1釜底、釜頂進出料管直徑確定根據(jù)流量、流速和公式u×3.14×(dｉ/2)2=qV計算而得dｉ=2×=0.141m,出料管徑為dｉ=0.141m圓整去140m4.3.2圓形人孔、手孔以及視鏡圓形人孔直徑選500mm,其具體標準見【聚合物合成工藝設計】P187的表。同樣，手孔、視鏡的設計標準見附錄4.4軸密封形式由于反響是在常壓下進行且攪拌軸功率較小，選用填料密封形式的軸密封裝置4.5.流體輸送機械的選型設計〔以去離子水為例〕4.5.1操作條件輸送介質：去離子水操作溫度：50C儲罐液面壓力：常壓；聚合釜液面壓力：常壓流量：qv=204362.48/(8×886)=28.83m3/h入口液面至泵中心距離：4.5m,出口中心至泵中心距離：6.5m吸入管管長：20m(管徑￠30×2.5；閘閥一個；止回閥一個；三通兩個；900彎頭5個排出管管長：60m(管徑￠26×3);閘閥5個；止回閥一個；變徑一個；三通兩個；900彎頭10個4.5.2泵的揚程的計算以泵中心線為基準，在儲罐液面與聚合釜液面之間列伯努利方程為：H=Z2-Z1+(u12-u22)/2g+(P2-P1)/P密度g+∑Hf式中∑Hf=∑Hf入+∑Hf出又∑Hf入=〔el/d+∑〕ue2/2gue=4×28.83/(3600×0.0252×3.14=16.32m/sRE=998.2×2.208×0.025/(6.5×10-5)=5560000>4000湍流查《化工原理》上冊P30表1-1，取Δ=0.2mm,那么,那么Δ/d=0.008;再查P29圖1-32得：e=0.022.查P31表1-2得：e=1.3，閘閥開：e=0.17，止回閥全開e=2,e入=0.5，900彎頭e=0.75×5=3.75∑Hf入=〔0.022×20/0.025+1.3+0.17+2+3.75〕×2.2082/(2×9.81)=3.054m(液柱)∑Hf入=〔el/d+∑ζ〕ue2/2gU出=4×28.83/(3600×0.022×3.14=2.55m/sRE=886×2.55×0.02/(6.5×10-5)=695000>4000湍流查【化工原理】上冊P30表1-1，取Δ=0.2mm,那么Δ/d=0.01.再查P29T圖1-32得：e=0.038。查P31表1-2得三通e出=1.3×2=2.6；閘閥1/2開：e=4.5×5=22.5；止回閥全開e=2,900彎頭e=0.75×10=7.5，e出=1.0∑Hf出=(0.038×60/0.02+2.6+22.5+2+7.5+1)×3.04502/(2×9.81)=90.8m(液柱)H=(6.5-4.5)+3.054+90.8=95.8m(液柱)假設考慮1.1的平安系數(shù)，那么揚程為106m液柱4.5.3選泵由于介質為去離子水，為節(jié)約本錢，據(jù)【化工工藝手冊】上P2-644圖19-2選用離心泵，據(jù)【化工原理】上冊P293，選IS55-40-305.有關性能如下，轉速：2900轉，流量15m/s,揚程127m,效率28%，軸功率為18.5km,電機功率30kw,必須氣蝕余量2.5m,質量〔泵/底座〕kg152/1104.6調節(jié)釜的設計由于此釜的作用是用氨水調節(jié)PH值以及參加一些助劑等，同時，由于氨水〔適量〕、殺菌劑(3)、消泡劑〔1.5或1.8〕等助劑，對反響的樹脂質量幾乎沒什么影響。為節(jié)約本錢，從經濟方面考慮，選擇與聚合釜相同結構、相同尺寸的釜一臺。4.7過濾器的設計聚合物粒子小，只有0.1-1um,產物是一種穩(wěn)定的分散液，其膠乳可直接看做產品，而且以水為介質。要求樹脂分子量高且含有較多的固體分(因為固體分含量較高時，可一次涂覆厚涂膜)，同時它還可以稀釋。不管怎樣，均要求其固體分含量高且對雜質應有較大的過濾要求。故需選擇那些能增加固體分含量同時對雜質有較強的過濾能力的過濾器。綜合各方面要求，選擇間歇式加壓圓盤過濾機。5．廠址車間、平安防護及三廢處理設計5.1廠址選擇及車間布置車間布置是設計工作中很重要的一環(huán)，車間布置的好壞直接關系到車間建成后是否符合工藝要求，能否有良好的操作條件，使生產正常平安地進行，設備的維修檢修方便可行，以及對建設投資、經濟效益等都有著極大的影響。所以在進行車間布置時必須充分掌握有關生產、平安、衛(wèi)生等資料，在布置時做到深思熟慮，仔細推敲，以取得一個最正確方案。車間布置設計是以工藝為主導，并在其他專業(yè)、流程圖、土建、自控、設備、安裝、電力、冷凍、暖風、外管等密切配合之下完成的。因此，在進行車間布置設計時，要集中各方面的意見，最后由工藝人員匯總完成。車間有大有小，但根本上由生產、輔助、生活設施三局部組成。精細化工及一般中小型化工生產布置在一棟廠房內，就是一個車間布置。廠址選擇的依據(jù)及原那么生產能力：本設計為年產丁苯橡膠30萬噸。交通運輸：該廠屬于丁苯橡膠生產的大型企業(yè)，需要有便利的交通運輸條件，因而選擇水陸運輸比擬方便的地方建廠，且原料供給充足。地形地貌：地勢較平緩、地帶平闊的丘陵地，保證建廠的土石運用量不大。廠區(qū)的面積、形式和其他流程符合需要，廠區(qū)要留有開展的余地。氣候條件：主導風向要求較穩(wěn)定，場地應選擇在城鎮(zhèn)常年空氣下風側，河流下游，盡量遠離居民區(qū)。水文地質：裝置需水量大，故廠址應靠近水源充足和水質良好的地域，以滿足裝置生產和生活用水及排水，靠近河流但避開洪水地段。能源：保證電網供電充足，燃料油供給方便充足。5.1.2車間布置要考慮的問題〔1〕最大限度地滿足工藝生產包括維修的要求。〔2〕有效地利用車間建筑面積〔包括空間〕和土地〔設備能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的盡量合并〕。〔3〕要為車間的技術經濟指標，先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。〔4〕了解其他專業(yè)對本車間布置的要求?！?〕要考慮車間的開展和廠房的擴建?！?〕車間所采用的勞動保護、防腐蝕措施是否符合要求?！?〕力求車間各設備之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便。5.1.3廠房布置〔1〕廠房平面布置〔2〕為便于車間內設備布置和節(jié)約占地面積，廠房輪廓選定為矩形?！?〕柱網間距根據(jù)各設備的大小，設定為6-6型?！?〕廠房長度設定為28m?！?〕廠房寬度設定為12m?！?〕廠房高度設定為8m?！?〕廠房設定為一層。5.1.4設備布置的平安距離在設備安裝中，設備間應留有余地，以便操作和維修。查《化工設計》，表19表26設備的平安距離序號工程凈平安距離/m序號工程凈平安距離/m1泵與泵間的距離0.79反響釜與墻間距0.72泵離墻的距離1.210反響罐蓋上傳動裝置離天花板距離0.83泵列間的距離2.011反響罐底部與人行通道距離1.8-2.04計量槽間的距離0.4-0.612反響罐卸料口至離心機的距離1.0-2.55換熱器間的距離1.013通廊、操作臺通行局部的最小凈空高度2.0-2.56離心機周圍通道1.514不常通行的地方的最小凈空高度1.97過濾機周圍通道1.0-1.815操作臺梯子的斜度45°-60°8反響釜間距1.0-2.016工藝設備與道路間距1.05.1.5車間內輔助室和生活室布置〔1〕生活規(guī)模較小的車間，多數(shù)是將輔助室、生活室集中布置在車間的一個區(qū)域內。〔2〕考慮到通風和采光效果，一般將生產區(qū)集中放在北面，輔助室、生活室放在南面。〔3〕輔助室、生活室應盡量接近平安通道?！?〕輔助室、生活室和生產區(qū)間應考慮用防火防爆墻隔離?！?〕輔助室、生活室的門都應朝外開，以便人員的撤離。5.2平安防火設計[1]在工業(yè)生產的整個過程中，都要涉及到平安問題。平安工程同時也是一項系統(tǒng)工程。不管是哪一種生產行業(yè)，從科學研究開始，經過小型試驗，中間試驗和擴大試驗，再經過設計，建設和壓力測試，無時無刻不涉及到平安問題。平安設計是完成設計工作中的一個重要環(huán)節(jié)。平安問題要由每個設計人員具體考慮。在設計工作中安排所需的平安措施，同時還要由專業(yè)平安設計人員進行集中管理，通盤考慮方能到達總體平安的目的。提高化工行業(yè)的平安性主要從兩方面著手：在硬件方面，提高設備的可靠性；在軟件方面，加強現(xiàn)代化的平安管理。對于小型化工企業(yè)，應加速技術改造，在設備操作上加強密閉化，機械化和集中控制，增強防護措施，使操作人員脫離不良的勞動環(huán)境。實踐證明，只有通過有效的管理才能對危險性進行有效的控制。近年來，隨著化學工業(yè)技術的進步，平安管理方式也有很大的開展，其中最主要的是引入系統(tǒng)工程的方法，解決危險性的辨識和評價問題。從生產的角度看，工業(yè)平安有兩個側面。一個是以防火、防爆為主要的平安措施；另一個側面是防止污染擴散形成的暴露源對人身造成的健康危害?；馂暮捅ㄊ腔ば袠I(yè)最大的威脅，但是由于化工行業(yè)人員吸取過去的經驗教訓和在平安方面所做的不懈努力，在生產中的不平安因素正在逐漸克服。有害和有毒物質對于人身健康的危害有時雖然是急性的，但大多數(shù)是屬于慢性的。急性健康危害容易引起人們的重視，慢性健康危害卻常常被人們無視。綜合平安防護防火防爆〔1〕根據(jù)中華人民共和國國家標準〔GBJ16—87〕建筑設計防火標準，本廠屬于甲級防火防爆單位，各工序崗位的管理均應符合標準要求。〔2〕在廠范圍內，30米以內嚴禁煙火，嚴禁攜帶易燃、易爆品和穿釘鞋進入生產區(qū)域，生產所用的易燃品〔棉紗、油類等〕應放在指定地點，并妥善保管。〔3〕盛裝和輸送易燃易爆物料的設備，管道應該嚴密無泄露，發(fā)現(xiàn)泄露應及時檢修，假設開車無法檢修，又嚴重威脅平安生產，應立即停車檢修?！?〕所有盛裝易燃易爆物料的設備和運輸管道，均應有良好的靜電接地裝置，接地總電阻不得大于4歐姆，廠房和裝置的避雷裝置應保持良好，不得損壞，每年要檢測校驗一次，接地線的測試由動力廠負責，檢測記錄應報生產單位和生產機動部、安環(huán)質檢部各一份，以備待查?！?〕所有的電動機和電器設備均應有良好的接地裝置，機械傳動設備應有完整的平安防護罩。〔6〕當班工人，不得任意脫離工作崗位，傳動設備合閘前，要按操作法規(guī)定，嚴格細致檢查，注意設備內外是否有人工作?！?〕下釜、下槽和進入其他設備容器工作應做到：①切斷電源，拿下保險，并掛上嚴禁合閘的警示牌。②物料管道等斷開并堵盲板，切斷物料等。容器內用N2或水置換，進行取樣分析，易燃易爆或有毒物質含量小于規(guī)定范圍，含氧量在18~21%，并保持良好通風，方可進行操作。③如需動火處理，應按規(guī)定辦理動火手續(xù)。④進缸工作，應戴好平安帶和平安帽等防護用具，并按規(guī)定辦好票證。⑤外面應留一人監(jiān)護，監(jiān)護人應高度負責，不得隨意離開崗位?！?〕登高作業(yè)2米以上，應帶好平安帶和平安帽，并攜帶好材料、工具、切勿落下傷人?！?〕平安閥、防爆膜、壓力表要經常保持靈活好用，均應按照受壓容器管理標準要求，按期進行核驗，并作好記錄，打好鉛封，記錄上應有檢驗人簽字存檔備查，如遇特殊情況，例如平安閥誤操作跳開，低改高型號樹脂生產，要隨時調校平安閥?！?0〕砂封、阻火器等平安裝置每半年清理檢查一次。〔11〕系統(tǒng)設備管道停車檢修，必須將物料處理干凈，排N2置換。經分析化驗合格，辦理動火證后，方可動火檢查?！?2〕系統(tǒng)設備，管道開車，應用N2置換，分析含氧在3%以下，方可進行開車。〔13〕盛裝和輸送C2H2、VCM的管道，設備嚴禁用鐵器敲打，以免發(fā)生火花?！?4〕盛裝和輸送C2H2的設備及其附件、管道和管件、閥門等，不得采用銅、銀、汞等金屬材質，防止產生爆炸物，如需采用銅材，其含量不得超過70%，如需采用汞做壓力計時，要加甘油等做隔離液?！?5〕電石庫應保持枯燥、通風良好，排塵裝置完善，盛裝電石的吊斗和加料貯斗等的襯里應完整。發(fā)生器加料前，電石貯斗應按照操作法排N21~2分鐘?！?6〕VCM單體貯槽、計量槽的VCM填充系數(shù)不大于85%。〔17〕凡來廠的新工人或外來實習培訓人員在進