腐植酸改性脲醛樹(shù)脂工廠設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 0%甲醛。 耳座用4個(gè)，厚度δ= 12mm 反應(yīng)釜的液位（1） 最高液位 反應(yīng)液體積VR = m3 下封頭體積V頭 = m3 下封頭高度h = 675mm在釜體中的實(shí)際反應(yīng)液體積V1 = — = m3H1 = V14 / ∏D2所以H1 = 4 / ∏D2= 4 / （） = 934mm所以，最高液位H = H1 + h= 934 + 675 = 1534mm(2) 最低液位 最低液位 H = 1/3 D = 1/3 1200 = 400mm 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 攪拌漿設(shè)計(jì)由于被攪拌流體黏度很高，且攪拌的作用是要將物料充分混合，所以攪拌漿葉的形式選為螺帶式攪拌漿。具體參數(shù)如下：內(nèi)徑DN = 1200 mm D = 1330 mm D2 =1290 mm D3 = 1241 mm δ = 46mm d = 23mm螺柱M20 數(shù)量取40個(gè) 。反應(yīng)釜體積 V== 815 + / 1335 + 1598 + 1000= + + + = Kg/m3V= = = m3裝料系數(shù)Φ= 反應(yīng)釜體積Vt = V / Φ= / = 根據(jù)GB9845—1988〈鋼制機(jī)械攪拌容器〉圓整取 Vt = m3反應(yīng)釜高H = 1500 mm 反應(yīng)釜內(nèi)徑 D = 1200 mm 105 Pa 設(shè)計(jì)溫度為90℃ 。進(jìn)料量 = 工業(yè)甲醛 + 尿素 = + = 根據(jù)化學(xué)計(jì)量式有 脲醛樹(shù)脂的生成量= 102=反應(yīng)的尿素量 = 60/60 = Kg/h未反應(yīng)的尿素量 = —= Kg/h反應(yīng)生成的水量 = 18 / 60 = Kg/h系統(tǒng)中的水 = + 70% = Kg/h出料量 = 聚合混合物 + 水 + 未反應(yīng)的物料量 = + + = Kg/h進(jìn)料量 = 出料量 = Kg/h 所以反映釜物料平衡 ：(1)計(jì)算依據(jù)及基準(zhǔn)Q物料帶入+Q熱負(fù)荷=Q物料帶出+Q熱損失 化學(xué)熱量衡算一般方程式 Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6其中： Q1 所處理的物料帶入設(shè)備的熱量；Q2 換熱劑與設(shè)備和物料傳遞的熱量（符號(hào)規(guī)定加熱劑加入熱量為“+”，冷卻劑吸收熱量為“－”）；Q3 化學(xué)反應(yīng)熱（符號(hào)規(guī)定過(guò)程放熱為“+”，過(guò)程吸熱為“－”）；Q4 離開(kāi)設(shè)備物料帶走的熱量；Q5 設(shè)備消耗熱量；Q6 設(shè)備向周?chē)⑹У臒崃?，又稱(chēng)熱損失。則此時(shí)的進(jìn)料就為工業(yè)甲醛和尿素。設(shè)計(jì)選用配方：?jiǎn)误w25%；水約75%。甲醛釋放量有隨初摩爾比降低而呈升高的趨勢(shì)。選擇適中的加成反應(yīng)時(shí)間有利于提高改性脲醛樹(shù)脂的綜合性能。其水溶液隨相對(duì)分子質(zhì)量的高低表現(xiàn)為低黏度、高黏度、透明和渾濁的漿液。（3）初摩爾比改性脲醛樹(shù)脂的影響由于為了減少產(chǎn)品甲醛的排放量，本設(shè)計(jì)采用尿素過(guò)量甲醛不足摩爾比為1:，有研究表明，當(dāng)尿素與甲醛比從1： 降到1： 后，甲醛釋放量會(huì)降低2/3。改性脲醛樹(shù)脂的羥甲基含量隨反應(yīng)溫度的降低而增加。以N H4 Cl 為固化劑時(shí)膠液體系中需含有一定量的游離甲醛才能使膠液固化,而12 號(hào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果中游離甲醛含量相對(duì)較高,從而導(dǎo)致膠合強(qiáng)度上升,甲醛釋放量下降。膠合強(qiáng)度隨p H 的降低而增大。p H 對(duì)固化時(shí)間、游離甲醛含量和羥甲基含量的影響無(wú)明顯規(guī)律性。本設(shè)計(jì)采用連續(xù)操作。加成反應(yīng)溫度對(duì)膠合強(qiáng)度的影響較小,預(yù)壓性能隨加成反應(yīng)溫度的下降而下降,甲醛釋放量隨加成反應(yīng)溫度的降低而略有升高 。因此加成反應(yīng)階段降低p H 有利于提高改性脲醛樹(shù)脂的各項(xiàng)性能。因此加成反應(yīng)階段的p H 選擇8 . 0 ,9 . 0和10 . 0 ,其他工藝條件不變,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,p H 變化對(duì)改性脲醛樹(shù)脂的黏度變化影響不大。人們又往往忽略掉最重要的一條：動(dòng)力學(xué)特征的相似性，即設(shè)備放大前后，其動(dòng)力學(xué)特征應(yīng)盡可能的保持不變。國(guó)內(nèi)也有對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)研究的報(bào)道。據(jù)報(bào)道，復(fù)合改性劑有PQ 復(fù)合添加劑、聚乙烯醇（PVC）和木質(zhì)素磺酸鹽類(lèi)等。并且膠粘劑的固化是在酸性條件下進(jìn)行的，樹(shù)脂進(jìn)一步縮合形成立體構(gòu)造的巨大分子。兩個(gè)反應(yīng)是先加成后縮聚，但又沒(méi)有明顯的界限，受反應(yīng)條件影響只是在弱堿性條件下加成反應(yīng)占優(yōu)勢(shì)，在弱酸性介質(zhì)中縮聚反應(yīng)進(jìn)行的較順利。因而，降低甲醛釋放量的最有效的方法是合成甲醛含量低、微觀結(jié)構(gòu)合理的樹(shù)脂。 甲醇含量，g/100g：≤12甲酸含量g/100ml：≤ 鐵含量，g/100ml：≤灼燒殘?jiān)?，g/100ml：≤ 閃點(diǎn)，℃：60沸點(diǎn)，℃：96 貯存溫度，℃：～氫氧化鈉（NaOH）相對(duì)分子質(zhì)量: 40 含量:40%密度:: ℃沸點(diǎn): 1390 ℃甲酸（HCOOH）密度: g/m3 含量:10%熔點(diǎn): ℃ 沸點(diǎn): ℃閃點(diǎn): ℃ 粘度: 第三章 合成工藝設(shè)計(jì)和分析 游離甲醛的來(lái)源（1）在脲醛樹(shù)脂合成的過(guò)程中，由于部分質(zhì)子化的甲醛分子的存在，在膠體粒子周?chē)纬晌诫p粒子層，使樹(shù)脂的穩(wěn)定性加強(qiáng)，一旦加入固化劑后，樹(shù)脂固化過(guò)程中在電解質(zhì)的作用下，吸附粒子層遭到破壞，從而釋放出甲醛。較低的摩爾比會(huì)給脲醛樹(shù)脂帶來(lái)粘度大、固化時(shí)間長(zhǎng)和濕強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。本工藝專(zhuān)門(mén)針對(duì)如何降低散發(fā)游離的甲醛和改性脲醛樹(shù)脂做了合理設(shè)計(jì)。年產(chǎn)3萬(wàn)噸腐植酸改性脲醛樹(shù)脂工藝設(shè)計(jì)摘 要 腐植酸脲醛樹(shù)脂是一種用途十分廣泛的有機(jī)化工產(chǎn)品，主要用做于粘膠劑。脲醛樹(shù)脂膠制品中散發(fā)出來(lái)的游離甲醛污染環(huán)境，特別是用該板材制成家具和進(jìn)行家庭裝潢后會(huì)釋放出殘留甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物（VOC），對(duì)人體皮膚、呼吸道和眼睛粘膜有刺激作用，因而造成對(duì)人體的危害。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多研究人員一直致力于低甲醛釋放量脲醛樹(shù)脂的研究，并初步解釋了甲醛釋放的機(jī)理，形成了具有指導(dǎo)意義的降低甲醛釋放量的理論——降低甲醛與尿素的摩爾比和分次添加尿素是降低甲醛釋放量的有效途徑以。目前， 將腐植酸(HA)進(jìn)行羥甲基化改性然后按照m(HA羥甲基化溶液)：m脲醛樹(shù)脂(UF)I=I：4比例將兩者混合均勻，制得腐植酸一脲醛樹(shù)脂(HUF)第二章 產(chǎn)品與原料的性質(zhì)與規(guī)格 改性腐植酸脲醛樹(shù)脂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格pH值 —游離
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