诙西理工大学
SHAANXISCI-TECHUNIVERSITY
毕业设计
题目：连续法生产4万吨/年PMMA板的工艺设计
学院：材料科学与工程学院专业：高分子材料与工程姓名：张杰
学号：1314024035
指导老师：袁新强完成时间
目录
1概述 1
1.1聚苯乙烯国内外生产与技术应用情况 4
1.2国内聚苯乙烯的生产与技术应用存在的问题 5
1.3本设计的目的、内容及要求 错误!未定义书签。
2GPPS工艺流程设计 8
2.1方案流程图 8
2.2主工艺流程的确定 8
2.2.1聚合过程 8
2.2.2原料准备过程 9
2.2.3分离及聚合物后处理 9
2.3工艺参数选择 10
2.3.1工艺配方 10
2.3.3反应器的选择 10
2.3.4搅拌装置的选择 10
2.3.5换热装置的选择 10
2.3.6反应终点产品指标 11
2.4主要设备控制方案 11
2.4.1反应器的温度控制 11
2.4.2反应器的压力控制 11
2.4.3反应器液位的控制 11
2.4.4泵的控制 11
2.5方案流程草图及工艺简述 12
3第一聚合反应器的物料衡算 13
3.1物料平衡示意图 13
3.2化学变化及物理化学变化 13
3.3生产规模 14
3.4物料衡算 14
4第一聚合反应器的热量衡算 16
热量衡算的计算 16
5第一聚合反应器的设备工艺计算 17
5.1聚合釜尺寸的计算和选型 17
5.2搅拌装置的设计 18
5.2.1选择搅拌桨叶形式 18
5.2.2搅拌附件的设计 19
5.2.3确定搅拌转速 19
5.3传热装置的计算 19
5.4工艺管口的设计 20
5.5轴密封装置 20
6工艺流程图绘制 21
工艺设计评述 22
参考文献 23
1概述
聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯的均聚物或共聚物，简称PMMA (Polymethylmethacrylate),俗称有机玻璃，也叫压克力。PMMA是一种综合性能优异的透明材料，它具有极好的透光性、表观光泽性和优良的耐候性能，并具有良好的后加工性能，广泛地应用于汽车、广告、医学、通讯及建筑等领域，是汽车车灯、液晶显示器导光板、装饰灯具、广告灯箱、镜片、光盘、光纤等不可缺少的材料。目前工业上主要采用悬浮聚合、溶液聚合及本体聚合3种工艺。其中小规模间歇生产以悬浮聚合工艺为主，而大规模连续生产均采用溶液聚合和本体聚合工艺。我国300余家PMMA生产企业中，大部分为中小规模生产，设备自动化程度低、产品质量不稳定、多属低端产品、国际竞争力差。另外由于原料与技术等诸多原因，国内同行业的PMMA产品质量和性能与国外同类产品的先进水平有一定的差距，且品种单一，难以满足市场需求。因
此，本设计通过借鉴江苏联盛亚克力的现有工艺，采用三釜连续本体预聚法聚合技术合成PMMA板，提高产品质量，减少工厂生产所得的不合格品，提高了产能，为我校与全国有机玻璃行业协作组进一步进行技术合作准备丰富的技术资料。
1.1国内外生产与技术应用情况
2010年世界PMMA产能为225万吨/年，其中北美、西欧和日本等发达国家和地区的20多家工厂产能合计约142万吨/年，产量约106万吨。世界PMMA主要生产企业包括法国道达尔公司旗下的AltuglasIntemational(原Atohaas)、德国赢创工业公司旗下的CYROIndustry和RohmGmbH以及日本的三菱丽阳、住友、旭化成、可乐丽及中国台湾的奇美化学等公司。世界其他地区现有和在建的大规模PMMA装置大部分也属于欧、美、日公司的合资企业、子公司或许可生产。截至2010年，全球PMMA总产能增至225万吨/年，新增产能主要集中在中国大陆、台湾省和韩国等亚太地区。近年，随着亚太市场对大屏幕平板电视、液晶显示器等电子器件，以及广告牌用品、汽车配件、人造大理石等产品需求的快速增长，PMMA和MMA已成为该地区的投资热点。世界各大生产厂商均看好亚洲市场，纷纷计划在亚洲新建和扩建装置。预计2020年世界PMMA生产能力将达到260万吨/年，其中70%