PAGE35
年产4000吨聚苯乙烯车间的工艺设计
摘要
聚苯乙烯是一种具有优良性能且价格低廉、易着色、尺寸稳定性好且流动性好易于加工的热塑性树脂。本设计通过对聚苯乙烯生产现状以及消费情况的分析，对我国聚苯乙烯的发展走向和将来的研究方向进行展望，并预测聚苯乙烯的未来市场。同时在四种生产工艺的比较下，最终选择以热引发本体聚合，一台预聚釜和三台聚合釜串联生产，进行年产4000吨聚苯乙烯车间的工艺设计。
设计的内容主要包括总论、聚苯乙烯的工艺流程、物料衡算、热量衡算、反应设备的设计、车间布置等七部分。本次设计年理论产值是4000吨经计算投料每小时需向生产投入苯乙烯单体569.17kg，乙苯25.76kg，在大大提高生产效率的同时也减少了能耗和对环境的严重污染。
目录
TOC\o1-3\h\z\u第一章总论 6
1.1概述 6
1.1.1生产规模 6
1.1.2产品概况及规格 6
1.2主要原料的理化性质 8
1.3聚苯乙烯的现状（国内外） 9
1.3.1近年聚苯乙烯产量及消费量 10
1.3.2聚苯乙烯的消费结构与预测 10
1.3.3聚苯乙烯的主要生产商 11
1.3.4国内GPPS行业龙头企业及现状 11
1.4产品的产业现状及发展 12
第二章工艺流程设计 12
2.1工艺条件的选择 12
2.2聚合过程 13
2.2.1链引发 13
2.2.2链增长 14
2.2.3链终止 14
2.2.4链转移 14
2.3聚合工艺 14
2.3.1预聚合 15
2.3.2聚合 15
2.3.3分离及聚合物后处理 15
2.4工艺流程 15
2.4.1工艺流程叙述 15
2.4.2工艺路线 16
2.4.3工艺配方 16
第三章物料衡算 16
3.1衡算意义 16
3.2物料计算依据 17
第四章能量衡算 17
4.1能量衡算意义 17
4.2热衡算依据 17
4.3反应釜热量衡算 18
第五章主要设备计算 19
5.1ST储罐V0101设计 19
5.2反应釜的设计 20
5.2.1确定聚合反应釜体积 20
5.2.2聚合反应釜尺寸的计算及选型 20
5.3夹套设计 21
5.3.1夹套直径的确定 21
5.3.2夹套高度的确定 21
5.3.3夹套厚度的确定 21
5.3.4夹套选型设计 21
5.4工艺管设计 21
5.4.1进料口管径 21
5.4.2出料口管径 21
5.5泵的设计计算 22
5.5.1直管阻力与局部（弯头）阻力损失及扬程 22
5.5.2泵的轴功率计算 23
5.5.3泵的选型设计 23
5.6搅拌器设计 23
5.6.1搅拌器的设计选型 23
5.6.2搅拌器尺寸的确定 23
5.6.3搅拌器附件确定 25
5.6.4计算搅拌轴功率 25
5.7换热器的设计 25
5.7.1换热器的选型 25
5.7.2换热器的计算 26
5.8轴密封装置 27
5.9人孔和支座的选择 27
第六章非工艺部分 27
6.1项目管理 27
6.2车间布置设计及厂址选择 27
6.2.1车间设计依据 27
6.2.2车间布置原则 27
6.2.3厂址选择 28
6.3三废及处理说明 28
6.3.1主要污染源 28
6.3.2处理措施 28
6.4安全及安保措施 29
第七章经济评价 29
7.1方法和依据 29
7.2设定基础数据 29
7.3成本估计 29
7.4定价 30
7.5收益 30
参考文献 32
第一章总论
1.1概述
中国聚苯乙烯行业仍处于发展阶段，市场需求旺盛，被广泛应用于机电工业、通讯器材业和生活日用品，甚至食品行业，发展前景广阔。但由于我国的聚苯乙烯，技术不成熟有一定的依懒性，在成品质量上仍处于发展阶段等短板，大量依靠进口贸易再应用。
聚苯乙烯是一种具有优良性能，且价格低廉的热塑性树脂。除易着色、尺寸稳定性良好