PAGE9基于本體聚合法生產(chǎn)聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的工藝設計目錄摘要 1第一章總論 21.1概述 21.2PMMA的性質 21.3PMMA的用途 41.3.1在交通方面的應用 41.3.2在建筑方面的應用 41.3.3在醫(yī)學方面的應用 41.3.4在光學方面的應用 4第二章生產(chǎn)方法的確定 52.1PMMA的生產(chǎn)方法 52.1.1聚合工藝 52.1.2脫揮工藝 62.2生產(chǎn)方法的確定 72.2.1本體聚合制PMMA的生產(chǎn)原理 72.2.2本體聚合制PMMA的工藝條件 7第三章工藝流程及簡述 93.1PMMA的生產(chǎn)工藝流程 9第四章工藝設計計算 104.1物料衡算 104.2熱量衡算 14第五章設備計算與選型 185.1聚合釜的設計 185.2車間布置 185.3輔助設施及公用工程 20第六章經(jīng)濟核算 226.1生產(chǎn)成本 226.2盈虧平衡 236.3投資風險分析 23第七章總結 24參考文獻 25摘要聚甲基丙烯酸甲酯是甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）的均聚物或共聚物，簡稱ＰＭＭＡ，俗稱有機玻璃或亞克力,ＰＭＭＡ為無定型聚合物，具有良好的表觀光澤性及后加工性能，是一種綜合性能優(yōu)異的透明材料,因此被廣泛地應用于汽車、建筑、廣告、醫(yī)學、通訊、電子等領域[1]。目前，ＰＭＭＡ模塑料生產(chǎn)多是以ＭＭＡ單體為主體與少量的丙烯酸酯類單體共聚而成的共聚物。本設計為5000噸/年本體聚合法生產(chǎn)PMMA的工藝設計，在設計過程中簡述了PMMA的性質與用途，國內外生產(chǎn)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，以及本體聚合法PMMA的生產(chǎn)原理及生產(chǎn)流程，并進行了詳細的物料和能量衡算。此外對用到的主要設備聚合釜進行了計算選型，另外包括輔助設備的選型。設計中還包括工藝流程圖、設備裝配圖、車間布置圖、設備布置圖的繪制[2]。關鍵詞：PMMA本體聚合法聚合釜工藝設計第一章總論PMMA的化學名稱是聚甲基丙烯酸甲酯,又稱為有機玻璃。1872年,人們首次發(fā)現(xiàn)了丙烯酸具有高度的聚合物作用;1880年人們再次發(fā)現(xiàn)了一種甲基丙烯酸,它具有高度的聚合物性;1901年化學家們再次合成出了三氯乙烯和聚丙炔酸脂;1927年化學家們再次用那種合成方法進行工業(yè)化的合成;1937年化學家們成功地將甲基酸酯進行工業(yè)化,從此引入工業(yè)化制造。pmma透光是一種在化學物理上和光綜合作用性能良好的的透明化學物質,其整體擁有優(yōu)異的的光譜透光性,擁有最高的全方位光譜透射率,其中光的透光度最高能夠直接照射達到92%,而且其整體光澤明亮程度極佳。pmma還因其產(chǎn)品具有良好的介質導電性和電絕緣性以及非常優(yōu)秀的防止氣體抗磁的性質,并且也因為PMMA制作的物質擁有良好的抵抗化學試劑腐蝕、抵抗溶劑同化、抵抗溫度變化和抵抗空氣中氧氣腐蝕的性能,所以一般直接加工可以采用高壓澆鑄、注塑、擠壓、熱注塑成形等多種工藝方式進行材料加工,并且它們都可以具備良好的加工后續(xù)材料加工性能特點,被廣泛應用在工業(yè)汽車、廣告、醫(yī)療、通信及城市建筑等各個方面[3]。國內建筑工程塑料行業(yè)市場一直呈現(xiàn)出低端原材料的產(chǎn)能嚴重過剩,高端原材料仍然依靠進口,pmma也正是如此。高純度pmma模塑料主要由采用本體聚合技術加工得到,本體聚合技術加工過程中明顯的凝膠作用使其產(chǎn)生效果直接影響聚合物的分子量和溫度變寬,pmma的熱性能、拉伸特性、沖擊力強度及其成膜性能都會隨著聚合物分子量的分布尺寸增大而逐漸減弱。凝膠效應很難控制,聚合反應熱很難被撤去,容易引起暴聚。1.2PMMA的性質PMMA薄膜具有良好的薄膜外觀色彩光澤和薄膜透明度,較高的完整全反射光譜和薄膜透光度,其薄膜透光比較高可以直接達到92%以上,兼具一定的流體機械力學性能和應用復合材料的各種加工工藝特點,它們都可以是一種有機化學性能很強的復合樹脂。也因為它們所以具有很好的化學導電特性絕緣氧化特性、介質導電絕緣特性、出色的化學耐酸和電弧腐蝕特性、強烈的化學溶劑氧化特性、耐熱和耐溫抗寒等等特性。但由于PMMA的熱穩(wěn)定性不佳,在200°c左右就可能會迅速發(fā)生部分熱解,400°c左右就可能會十分劇烈地發(fā)生燃燒而使其中部分產(chǎn)生了大量一些不利于造成環(huán)境污染的有害氣體。PMMA加工成的產(chǎn)品都擁有非常優(yōu)秀的流體力學的穩(wěn)定性,所以在市場上面各種類型通用彈性塑料中一直位居其產(chǎn)品前列。拉伸、彎曲、壓縮等較大應力下的強度均比較于聚烯烴,也明顯地要高于其他聚苯乙烯、聚氯乙烯等,沖擊時它的柔韌性相對來說較差,但略好于聚苯Z烯。澆注塑料本體后的聚合塑料PMMA(具體例如各種航空航天用有機玻璃復合板材)的本體拉伸、彎曲、壓縮等流體動力學反應性能比粘合PMMA要好一些,可以輕松實現(xiàn)粘合聚酰胺、聚乙基碳酸酯、eva樹脂等各種類型工程塑料。一般來說,PMMA的塑料拉伸率和強度最大甚至可以直接達到50-77mpa,彎曲后的強度最大甚至可以直接達到90-130mpa,這些特殊建筑性能指標的強度上限平均值已經(jīng)遠遠地要超過了某些大型建筑工程材料中的建筑塑料。1.3PMMA的用途PMMA作為一種耐久性好的樹脂復合材料,已經(jīng)廣泛地應用在許多領域,其中最常見的就是在本體上進行聚合的塊形塑件,俗稱為有機玻璃[4]。由于它的透明度和機器的強度特別大,所以它們能夠被廣泛地應用在交通、工具設計和建筑工程行業(yè)。由溶液聚合獲取的產(chǎn)品多被廣泛應用于配制水乳油漆、人造皮革涂料和印染輔助織物顏色劑的原材料等,也有些可以廣泛用作電絕緣,耐化學腐蝕和防潮涂料。隨著現(xiàn)代科學技術的不斷進步和發(fā)展,PMMA在許多新的領域和方面得到了廣泛應用,mousa和kobayashils等就有人報告說使用PMMA來加強其生物活性骨的水泥[5]。另外,PMMA還被廣泛地應用于光纖電纜中。PMMA由于具有優(yōu)良物理及化學性能,并且易于加工,因而在工業(yè)生產(chǎn)醫(yī)療器材、日常生活、建筑和室內裝飾等方面的應用日益廣泛。與此同時,當具有懸浮性的聚合物和pmma材被用作一種口腔裝飾材料時,較低的彎曲率和強度、表面上的堅韌性和高度耐磨性等,使得義式牙齒或其他材質義牙的基托更加容易被沖擊折斷、磨損,這也已經(jīng)成為目前困擾我們許多臨床口腔醫(yī)師的一大技術難題。因此,如何有效提高一個pmma的空氣動力學系統(tǒng)性能以及熱力學性能一直都已經(jīng)是許多科學家和企業(yè)工作人員正在研究的一個熱點 1.3.1在交通行業(yè)的應用PMMA可以用做高鐵，汽車，火車等交通工具的窗戶，玻璃門等1.3.2在建筑方面的應用在建筑業(yè)方面,主要應用于建筑采光體、透明屋頂、棚頂、電話亭、樓梯和房間墻壁護板等[6]。1.3.3在醫(yī)學方面的應用在醫(yī)療行業(yè)可制作嬰兒保溫箱、消毒柜以及各種手術醫(yī)療器械，另外還可做人工晶體、隱形眼鏡等醫(yī)學功能材料[7]。1.3.4在光學方面的應用在光學方面可以用來制作各種光學鏡片，如照相機、眼鏡、放大鏡、潛水停止望遠鏡、各種透視鏡以及激光掃描控制的錄像帶等[8]。第二章生產(chǎn)方法的確定2.1PMMA的生產(chǎn)方法目前，國內外PMMA模塑料生產(chǎn)技術主要集中在兩個方面：一是聚合技術，共有三種聚合工藝；二是產(chǎn)品脫揮技術，根據(jù)不同的脫揮形式，可分為三種脫揮工藝[9]2.1.1聚合工藝PMMA的制模塑料是用MMA單體作為主要原料和很微少的一些丙烯酸酯類的物質混合共聚成的物質，聚合技術主要有懸浮聚合、溶液聚合及本體聚合３種工藝。1懸浮聚合我們如果使用懸浮聚合的方法來制備PMMA，那么我們得到的聚合物大部分都是顆粒狀的物質,這種方法得到的主要產(chǎn)品類型有模型粉末、牙托粉末、造牙粉末。它的性能和材料本體所聚集在一起的塊形聚合體都大概相似,只是透光比較低,而且這種方法得到的物質在機械強度方面也要比另外兩種方法得到的產(chǎn)物的機械強度要。但是，這種產(chǎn)品得到的物質也有他的優(yōu)點，那就是他能夠被我們通過一些加工方式生產(chǎn)出一些不一樣的小型的加工產(chǎn)品。PMMA懸浮聚合技術的主要工藝流程有以下將多種分散劑均勻地混合加入水中,在一定的溫度高溫(通常例如85℃)下使用攪拌桿反復的攪拌讓這些分散劑在水中充分的溶解,之后再把混合有分散劑的物質降溫到80℃。在一定的時間室溫或溫度低于室溫下將不能引起聚合反應的活性催化劑如bpo或aibn聚合溶于水中殘留的活性MMA單體中,然后再到這些物質中含有一定量的水的活性分散劑再把它們放在80℃的反應釜里面連續(xù)重復的反應12h左右,再把物質升溫到85℃下再次聚合繼續(xù)連續(xù)本體聚合反應1h,把水里面的還沒有反應的活性MMA單體溶解在水里面再次進行聚合。聚合干燥過程：在這個聚合過程剛結束的時候，使用少量的溫水來反復的沖洗剛反應完的聚合物質，直到將她慢慢的沖洗干凈,再把沖洗過后的物質過濾除掉里面的殘留的水分，之后再把它放入高溫的環(huán)境干燥，這樣就能夠非常快輸?shù)玫玫竭@種顆粒狀的產(chǎn)PMMA,而且PMMA針對懸浮水油聚合的一種應用典型聚合水分含油比為5:1分散聚合劑和水油誘導性聚合引發(fā)分散劑的水油含量大約為聚合單體的0.5%~2%。下圖為懸浮聚合流程圖2溶液聚合乳液集中聚合物的工藝簡介如下首先在MMA單體原料里面加入提取過的少量的誘導乳化劑，再把這些物質全部加入水里面，同樣，使用攪拌桿充分的攪拌，讓這些物質盡可能的溶解在水中,其次再往水里面通入一定量的氮氣，通入氮氣之后再將整個的混合物質升溫，直到到達其反應溫度85度為止,25min之后，在慢慢的加入已經(jīng)聚合好的和調配混合好的其他誘導乳化劑的混合溶液,5min后，再慢慢加入別的聚合所使用的聚合單體,這些物質經(jīng)過一定的時間進行聚合反應后(即例如12h),再把這些物質冷卻，破除這些物質表面的乳化物質。破除乳化后的產(chǎn)物再經(jīng)過經(jīng)過濾出即可進行低溫烘干。如果產(chǎn)物直接用來當做活性的涂料來使用，就不用了經(jīng)過破除表面乳化物質這一道工序若,直接把反應后的活性的乳化液加工，就能夠用來當作涂料。當反應物中加入第二種聚合單體并用來進行制備用于核殼體系結構的聚合產(chǎn)物時,在第一個聚合單體對其進行再次聚合持續(xù)一段時間后,向核殼體系結構中的滴體添加第二個聚合單體,再對其進行再次聚合持續(xù)一段時間。反應器型式:兩釜串聯(lián)和釜一管串聯(lián)。聚合物溶液需要進行多級閃蒸脫揮、造粒等后處理過程，才能得到樹脂產(chǎn)品；同時脫除的大量溶劑和未反應單體需要進行精餾提純，回收套用，后處理能耗高，增加生產(chǎn)成本；助劑用量小，產(chǎn)品雜質較少，熱穩(wěn)定性較好。下圖為溶液聚合工藝流程圖3本體聚合本體聚合是目前PMMA聚合工藝中最重要的一種,有機玻璃板的聚合工藝可以劃分為預聚、集中和高溫后處理三個步驟。預聚合系統(tǒng)將MMA引發(fā)劑BPO或AIBN，及其合適的增粘劑、脫模劑等加入一般攪拌槽中，在85℃下收斂到10%-20%轉化率，成為稠漿（粘度為可達1Pas)；收斂過程是將較厚的預聚物倒入無機夾層玻璃平板電腦模具中，將其移入空氣浴或水浴中，逐漸升溫至40~50℃幾天，5厘米板甚至后到一周達到90%轉化率轉化率達到90%后，進一步升溫至PMMA熱膨脹系數(shù)以上，并進行高溫熱處理工藝，使殘留物充分收斂[10]。凝聚的物料經(jīng)過高溫收斂后，物料冷卻，去除表層薄膜，生產(chǎn)加工稍加梳理，制成有機板成品。那樣的話，收斂定律本身做出來的有機玻璃板就可以鑄造了，含量可以達到百萬反應器型式:釜一管串聯(lián)和環(huán)管一直管串聯(lián)。2.1.2脫揮工藝PMMA在進行閃蒸脫揮的時候，根據(jù)它所用的聚合物的閃蒸溶液以及處理方法，一共可以分為三種類型:第一種方法就是單獨的。用自動的閃蒸脫水器，用單級的或者兩級的方法進行閃蒸進水脫揮;二種使用方法也就是單獨采用自動閃蒸脫水發(fā)揮器和自動閃蒸脫揮器和螺桿直接進行組合式閃蒸脫揮;第三種方法就是同時的使用脫揮器以及螺桿，來把這些物質進行閃蒸脫揮,同時依照不同的類型的聚合物的閃蒸溶液溶解黏度和脫水穩(wěn)定性不同來分別選用不同的閃蒸脫揮處理技術和控制設備。2.2生產(chǎn)方法的確定據(jù)上述闡述，本設計選擇本體聚和法。2.2.1使用本體聚合法來生產(chǎn)PMMA的原理本體聚合是指單體僅在少量的引發(fā)劑存在下進行的聚合反應，或者直接在熱、光和輻照作用下進行的聚合反應。。。2.2.2PMMA生產(chǎn)的工藝條件PMMA制備加工工藝，（1）預聚：取主要單體MMA、有機溶劑、引發(fā)劑、鏈轉移劑、脫模劑繼續(xù)混合直至混合均勻，然后加入聚合釜中，反映溫度在45°C。反映工作壓力為過熱蒸汽，反應速度為2h，聚合釜實際上是從底部到頂部和滿釜操作；(2)二次收斂：在化合物中加入二次引發(fā)劑和脫揮發(fā)分助劑，操作反應溫度為85℃，工作壓力為過熱蒸汽，反應速度為2h。反應槽的反應標準和工藝與第一步相同；(3)三匯：在第二步過濾后的化學物質中加入第三種引發(fā)劑，倒入擠出機，在85℃溫度下再次反映，壓力為過熱蒸汽，然后用擠出機脫揮發(fā)分反映的化學物質，脫揮溫度為85℃，脫揮功壓力為過熱蒸汽，停留時間為10分鐘。擠出機螺桿和擠出機內表面層可以用鉻化學品解決，可以用來防止反射化合物在上述機械設備的總面積上積累；引發(fā)劑為甲酰胺二異丁腈橡膠，有機溶劑為二甲苯。鏈轉移劑為乙硫醇，脫揮助劑為丙醇。第三章工藝流程及簡述3.1PMMA生產(chǎn)工藝流程1聚合在反應釜和輸料管串聯(lián)的反應器中使用連續(xù)本體聚合法制備PMMA產(chǎn)品，原料溫度為25℃，反應器的流出口位于反應器的頂部，聚合溫度為80℃，引發(fā)劑為過氧化苯甲酰，引發(fā)劑量為原料量的0.242%，鏈轉移劑為硫醇，鏈轉移劑量為原料單體質量的0.05%。第一步聚合：將ＭＭＡ原料單體、BPO和AIBN的混合物加入反應釜和輸料管串聯(lián)的反應器中進行聚合反應第二步反應：將MMA原料、聚合引發(fā)劑和鏈轉移劑原料化合物，將第一步收斂材料加入到第二個徹底的復合管式反應器中，進一步發(fā)展連續(xù)自收斂，第一第二通復合管反應器的出料口位于管式反應器的頂部，在保溫標準下繼續(xù)匯合。第一反應溫度50℃，第二收斂溫度80℃，總停留時間180min，第二階段反應后收斂轉化率為100%。其特點是在第二管中加入一定量的鏈轉移劑在第二管式反應器中，第二管式反應器中聚合物的平均相對分子質量低于第一管式反應器。采用連續(xù)自收斂法，在兩個充分混合的反應槽中制備兩種不同峰值相對分子質量的聚甲基丙烯酸環(huán)氧樹脂組合物。較高峰期的相對分子質量（HP）達到：１８００００≤ＨＰ≤２２００００，較低峰相對分子質量（ＬＰ）滿足：２４０００≤ＬＰ≤３５０００，ＨＰ的峰高度值記為ａ，ＬＰ的峰高度記為ｂ，１．３２≤ａ／ｂ≤１．６０，第一反應釜溫度為１２０℃，第二反應釜溫度為１７５℃采用本體聚合制備PMMA聚合物，脫揮機器出口處得到的揮發(fā)性混合物用有磺酸基的物質來處理，再用胺化合物質處理，然后循環(huán)至聚合步驟?；撬峄潜交撬?、處理時間為１２０ｍｉｎ，處理溫度為６０℃。胺化合物是伯胺，處理時間為１２０ｍｉｎ，處理溫度為室溫。第四章工藝設計計算4.1物料衡算（1）引發(fā)劑分解：鏈引發(fā)：鏈增長：鏈終止：（2）列出已知條件1規(guī)模兩五千噸每年pmma生產(chǎn)年操作日300天每天20小時引發(fā)劑量為原料量的0.242%鏈轉移劑量為原料量的0.05%（3）選取計算基準100㎏甲基丙烯酸甲酯（mma）(4)進行物料衡算A原料ammaJ1=100㎏b引發(fā)劑過氧苯甲酰J2=100*0.242%=0.242kgB出料a成品pmmaM1=（12*6+5+100*100+12*6+5）=100.154kgb逸出廢氣CO2M(co2)=2*44g=0.088kg列出總物料平衡表并畫出物料平衡圖進料出料mma100kgpmma100.154kg過氧化苯甲酰0.242kgCo20.088kg合計100.242kg合計100.242kg在實際生產(chǎn)中，每小時物質的流量單位最好用。所以總的物料平衡都換算成流量的單位我們先算車聚合釜每個小時生產(chǎn)出的PMMA：（5000×103）/(300×20)=833.3kg因為用100kgMMA為基準能夠得到產(chǎn)品PMMA111.154kg，所以換算成上列物料時的系數(shù)為：833.3/100.154=8.32將物料平衡中的各項均乘以系數(shù)8.32。（5）計算依據(jù)年產(chǎn)量：5000噸；年生產(chǎn)天數(shù)：300天；生產(chǎn)方式：間歇操作；一年一共工作300*20=6000h；每年生產(chǎn)多少批：6000/8=750批每小時的生產(chǎn)量：5000000/6000=833.3kg/h；單體的純度：99.6%單體的轉化率：100%；(6)進料階段進料階段：每年生產(chǎn)批數(shù)：750批每批生產(chǎn)的量：5000000/750=6666.6kg/批某組分進料量=每小時產(chǎn)量*產(chǎn)品中該組分的含量/（該組分轉化率*該組分純度）1.產(chǎn)品中mma含量=100/100.242=99.75%mma進料量=6666.6*99.75%/99.6%=6676.7kg/批2.過氧化苯甲酰進料量：6676.7*0.242%=16.16kg/批總進料量：6692.9kg/批（7）出料階段：pmma=6676.7*100.154/100=6686.9(8)校驗核算：pmma年產(chǎn)量：6686.9*750=5015175kg其年產(chǎn)為：5015.175噸結果大于所設計任務，所以設計成功4.2熱量衡算熱量衡算式：進釜的熱量=出釜的熱量（冷劑帶走的熱量）Q顯+Q聚+Q攪+Q損=Q吸（1）顯熱計算聚合階段：聚合釜的進料溫度：25℃，第一步聚合反應溫度：50℃，△T=25℃；第二部聚合反應溫度：80℃，△T=55℃；出料溫度：40℃，△T=-40℃。由公式：Q=qm*cp*△T，計算得下表：單體 流量（kg/批） △T Cp（kJ/kg℃） Q(kj/批)mma 6676.799.6% 252.0 332499.66 6676.710%55 73443.7過氧化苯甲酰16..16551.631448.7總量 407392.06(2)聚合熱計算如下由公式：查表得，單體聚合熱為：Q=95.8kj/molM=0.01kg/mol,cp=1.42(Kj/molk)則聚合熱：Qm=Q/M=95.8/0.01=9580KJ/Kg40℃-25℃：Q=Qm*cp（25-40）=204054kj每小時聚合釜中總聚合熱為；Qp=9580*32.2*99.6%-204054=103863.7(3)聚合釜的攪拌熱根據(jù)工業(yè)實際生產(chǎn)，取攪拌熱是聚合熱的5%，即Q攪=5%*Q聚，所以Q攪=5%*Q聚=5193.2kj(4)熱量損失Q1=(Q顯+Q聚+Q攪)*5%=(407392-103863.7+5193.2）*5%=15436.1KJ/批所需蒸汽給熱為：407392-103863.7+5193.2-15436.1=293285.4KJ/批熱量平衡進釜熱量（kj/批） 顯熱 聚合熱 攪拌熱 總量 407392 -103863.7 5193.2 308721.5出釜熱量（kj/批） 熱量損失 蒸汽給熱 總量 15436.1 293285.4 308721.5(5)蒸汽的用量已知：Hr：水的汽化潛熱=2258KJ/Kg所以蒸汽的用量：M蒸汽=Q總/Hr=308721.5/2258=136.72Kg/批（6）冷卻水的用量Q吸=Q顯+Q攪拌=407392+5193.2=412585.2Kg/批已知：水進口溫度T=40℃;出口溫度T=60℃，所以△T=20℃，又cp水=4.18由公式Q=m水*cp*△T計算得：m水=Q/cp*△T=412585.2/(20*4.18)=4935Kg/批第五章設備計算與選型5.1聚合釜的設計反應釜的數(shù)據(jù)反應釜內溫度為：80℃；聚合壓力為：常壓；材質為：1Cr18Ni9Ti進料體積主要由：MMA單體決定，體積=質量/密度V總=6676.7/0.944=7072.7m3已知：加料系數(shù)為0.8，則反應釜體積為：V釜=V總/0.7=7072.7/0.8=8840.9m3因此選用600m3的反應釜，需要15個。聚合釜的選型原則本次的聚合反應,反應時攪拌過程中會快速釋放出大量的熱,且由于反應聚合體系的物料粘度相對較低,在進行反應時,為了使其能夠較好地快速除去多余的反應熱量,可以通過考慮盡量選用釜式的中性攪拌聚合反應器,并為其配以適當?shù)闹行詳嚢鑴┗驖{葉等去除熱量的方式,從而可以滿足縮短反應時間的各種工藝控制要求。釜內可以設置攪拌器裝置和遮蓋物料的擋板,并根據(jù)不同的使用情況選擇釜內的換熱器或者就是在釜外加裝一個夾套,可以很好地滿足各種類型的換熱要求。(1)釜的選擇年產(chǎn)5000噸pmma反應器容積600m3,公稱直徑D=20000mm，高度H=30000mm。高徑比（H/D）=1.5。在反應釜內設置擋板，在反應釜外設置夾套，用來釋放多余熱量。（2）選用變速攪拌機（3）換熱器的設計進料流體的溫度為25度，出料流體的溫度為85度有上述的工藝條件可以知道，我們可以選擇固定管板式換熱器。讓冷流體走管程，熱流體走殼程。初步選&25*2.5的碳鋼管，管內的流速0.5m/s。5.2車間布置1設計依據(jù)根據(jù)國家出臺的相關設計標準，例如《建筑物設計防火規(guī)范》，《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設計規(guī)定》，《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》，《中華人民共和國爆炸危險產(chǎn)所電氣安全工程》，《化工裝置管道布置設計規(guī)定》，《壓力管道安全管理與檢查規(guī)定》等等2車間廠房布置的大致布置聘請專業(yè)的車間廠房設計人員按照國家的相關標準進行專業(yè)設計，否者可能會純在一定的安全隱患3車間廠房整體布置（1）車間廠房的平面布置我們可以依照工業(yè)生產(chǎn)的特點，條件等和建筑本身的特點來進行平面布置。平面布置應該較為簡單，會對以后的其他布置有著良好的前提條件，不會出現(xiàn)過于復雜而造成的重新建設的問題。(2)廠房的型式廠房的整體形狀一般有長方形，L形等等。它們可以作為首要也是優(yōu)先考慮思考的墻體布局設計形式是它應該僅僅是一種長方形,這種不同類型的墻體形狀主要廣泛適用于中小型工業(yè)生產(chǎn)設備車間,優(yōu)點之處主要在于它們的外部施工方便,設備的內部布局靈活,對今后的工業(yè)經(jīng)濟社會持續(xù)發(fā)展,采光及室內通風有利。a廠房的梁柱設置廠房的梁柱設置,我們可以根據(jù)廠房的結構來確定,如果生產(chǎn)的類別為甲、乙方式來生產(chǎn),我們可以采用框架的形式,至于圓柱間的網(wǎng)格距離可以是6米:對于丙、丁、戊類的生產(chǎn),我們可以優(yōu)先考慮其他建筑物的混合型結構,其間距一般應該是4m、5m或6m。b廠房的寬度根據(jù)企業(yè)在廠房中對于設備的布置和對工人行動，原料，產(chǎn)品運輸過程中的一系列要求,單層建筑廠房的空間基本上是一個單跨,也就是說這個廠房的跨度應該等于這個廠房的寬度,并且這個廠房的內部不能有柱子。建造的多層建筑的廠房，他的廠房的跨度應該有9米,這個廠房的中間如果無法建立一個柱子,所用梁就比較大,因而使得工程量低。所以6m是常見的跨度,c廠房的立面布置廠房的建筑的高度和他的建筑層數(shù)在符合國家安全的同時,他的主要的建筑工藝技術以及設備對其建筑布置的特殊要求而加以確定。廠房的三層豎向樓梯布置設計應該主要是為了能夠充分利用建筑的空間,每一層的高度都應該取決于整個機械設備移動水平的強度高低、安裝的位置、檢修要求及安個衛(wèi)生等條件、一般框架或混合結構的多層廠房，層高多采用5m.6m.最低不得低于4.5m每層高度盡量相同，不宜變化過多。4車間設備布置在我們的生產(chǎn)工程實踐中,不但在對于新型的生產(chǎn)進行設計時,我們還需要充分考慮到對于設備的布置,在對于原有的設備進行重新設計和改造時同樣是非常必要。企業(yè)管理總會在進行經(jīng)營設計時就是原則上充分考慮了內部的條件及外部市場變動,從而導致出現(xiàn)當初在進行布局設計過程中所考慮得不到的一些問題。其他因素包括:作業(yè)能力不足,安全事故的產(chǎn)品或者服務設計發(fā)生了巨大的改變,新產(chǎn)品、新技術和新制造工藝的引進,環(huán)境和國家相關法律要求等均很有可能被迫重新配置車間設備?？偟膩碚f,車間的設備布局主要是遵循一下基本的原則5要符合建筑要求設備的布置設計方案最終確立了一個廠房的布置,廠房的大小跨度和建筑高度應該是盡.測量合乎施工建筑模數(shù)(包括建筑、結構有關模數(shù)與技術要求),當二者之間發(fā)生矛盾時,就必然需要專業(yè)的工藝人員適當?shù)貙υO備進行布置的方案進行調整,盡量使其能夠滿足施工的要求。5.3輔助設施及公用工程工業(yè)生產(chǎn)的供電電源來自于供電公司，但是需要建立配電室一座，供電經(jīng)過配電室升壓或者降壓后再輸入各個生產(chǎn)廠房車間進行生產(chǎn)工作。1動力照明照明的電壓選用380/220V中性電接地系統(tǒng)。設計范圍如下:由于這種工業(yè)用的廠房一般是一種建筑層高較高的大型獨立式單層建筑,樓高在6m以上,結合其實際生產(chǎn)使用需要,光源一般宜用應選用具有高壓、低溫金屬氣體不易釋放的小熒光燈,如有色金屬燈或鹵化物燈。當熒光燈具使用懸掛高度6~10m時,可以優(yōu)先考慮選擇采用250~400w熒光高壓真空氣體電流放電燈,10m以上時也可以再考慮選擇采用250~1000w熒光高壓真空氣體電流放電燈,并且根據(jù)其使用類型不同可以考慮選用深照式。多層企業(yè)辦公樓的燈光層高一般都要設置在4m左右,光源最好不要選用大型直管式彩色熒光燈。工業(yè)照明車間的施工照明過程控制管理系統(tǒng)一般上都是直接采用自動集中式照明控制(由電源微斷直接供電進行照明控制,或者一般是直接采用自動繼電器接觸式進行控制)。而用于工業(yè)用途的廠房建筑照明和民用電氣基礎設施照明線路的焊接安裝和線路敷設處理方式也都應具有它們本身的技術特色。例如:高層建筑樓房中的高層鋼結構墻或工業(yè)建筑廠房中的配電盒一般直接需要安裝在一根鋼柱上或者鋼管明裝在墻上,配電盒的線路尤其特別的就是建筑配電盒主干線一般需要采用全鋼金屬制的橋梁支架(即接線槽)進行敷設,分支連接配電盒的線路一般順著建筑墻、柱、鋼筋等建筑物與屋面橋架之間貫通處的管道進行敷設。燈具通常都是安裝在焊接鋼梁或者焊接鋼梁的一根條下,有些駕車人在日常行車時用的燈具支架可以直接放置一直到距離我們行車頂部0.3m以上之處進行直接吊裝,這樣就更加的的便于我們日常進行行車燈具的保養(yǎng)維護和日常檢修。根據(jù)各個生產(chǎn)車間、工段或者各個生產(chǎn)線的工藝流程分別對照明電源進行了歸類分區(qū),合理地分別設置了工業(yè)照明燈和配電箱,確定了照明供電連接方式,敷設了工業(yè)照明配電主干線,確定了工業(yè)照明燈的配電控制系統(tǒng),當然按照工業(yè)照明燈在配電箱(控制箱)的具體位置和功能設定上的要求也便于相關專業(yè)照明工作人員的正常操作2防爆、防火和防雷火災，爆炸等都是工業(yè)生產(chǎn)中可能會遇見的重大事故問題。所以我們在嚴格按照設計標準施工的同事還要做好防護措施3排水系統(tǒng)A生活、生產(chǎn)用水：工業(yè)生產(chǎn)中所用的生產(chǎn)生活用水都是自來水公司提供的，都符合國家安全用水的標準B消防用水：本工業(yè)生產(chǎn)中所用的消防用水都是有消防大隊提供的，并且在生產(chǎn)廠房中設置消防栓4供暖系統(tǒng)可以使用中央空調調節(jié)相關建筑室內溫度達到25-26度，讓工人充滿工作熱情，從而使生產(chǎn)能夠順利并且更快進行。為了節(jié)約成本，在工業(yè)生產(chǎn)中盡可能的利用自然風，只有在不能達到衛(wèi)生標準時，才采用機械風。第六章經(jīng)濟核算設計年產(chǎn)5千噸PMMA生產(chǎn)工藝必需考慮投資問題的綜合概算和經(jīng)濟分析。在此僅作簡單的經(jīng)濟核算。6.1生產(chǎn)陳本1原料成本a.MMA市場單價為1000元/噸4992.3*1000=499.23萬元b.過氧化苯甲酰單價為33元/kg12081*33=39.86萬元/kgC運輸費約為30萬元總費用=499.23+39.86+30=569.09萬元2車間所需的費用：我們假定車間所需的成本是原料成本的10%，569.09*10%=56.91萬元/年3給工人發(fā)放的工資：20000*24=48萬元/年4在生產(chǎn)過程中花費的水電費：我們假定生產(chǎn)生活所需的水電器的費用是原料費用的10%569.09*10%=56.91萬元/年5總成本=總費用+車間費用+工人工資+水電器費用=730.91萬元/年6.2盈虧平衡收入和支出計算如下所示：1.產(chǎn)品賣出的收入：5000*12000=6000萬元2.繳納