【正文】 反應(yīng)釜的軸封有兩種形式，即機械密封和填料式密封。 21m3聚合釜的釜高 H為： H= (2)橢圓封頭直徑 d的求取 根據(jù) ? ，可求得 21m3釜的橢圓封頭直徑為： 3 ? ? ? 橢圓封頭的高 m? ? ? (3)夾套比傳熱面 設(shè) F 夾 為夾套面積，則夾套比傳熱面 2340 1. 6 /25F mmV ??夾 (4)比界面 比界面 2 2 30 / 0 .2 8 /4 D V mF mV ???夾 反應(yīng)釜內(nèi)構(gòu)件設(shè)計及密封 攪拌器設(shè)計主要是保證良好的攪拌效果，攪拌效果的好壞關(guān)系到釜內(nèi)的反應(yīng)是否均勻 ，反應(yīng)熱是否順利撤除，反應(yīng)釜內(nèi)的粘度是否均勻。 反應(yīng)釜材質(zhì)的選定 聚合釜生產(chǎn)的操作壓力為常壓，反應(yīng)溫度為 90C? ，考慮到粘度、原料腐蝕性等問題，其材質(zhì)選用不銹鋼，這樣的話可以使產(chǎn)品的色度、清潔 度也較高。 熱平衡方程 在化工計算中，熱量衡算可以用熱平衡方程表示： Q H H? ? ? ??出 進(jìn) [9] () 式中， ΣQ設(shè)備或系統(tǒng)與外界環(huán)境各種換熱量的和，其中常常包括熱損失（低溫時是傳入的熱量），千卡 ΣH出 離開設(shè)備或系統(tǒng)各股物料的焓和，千卡 ΣH進(jìn) 進(jìn)入設(shè)備或系統(tǒng)各股物料的焓和，千卡 此外，在解決實際問題中，熱平衡方程還可以書寫成如下形式： 1 2 3 4 5 6Q Q Q Q Q Q? ? ? ? ? () 式中， Q1所處理的各股物料帶入設(shè)備的熱量，千卡 Q2由加熱劑（或冷卻劑）傳給設(shè)備和物理的熱量，千卡 Q3由熱效應(yīng)如化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)，溶解熱等，千卡 Q4離開設(shè)備各股物料帶走的熱量，千卡 Q5消耗在加熱設(shè)備上的熱量，千卡 Q6設(shè)備向外界環(huán)境散失的熱量，千卡 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 20 熱量平衡計算物性參數(shù) 物料的熱量參數(shù) [10] 表 41 水及水蒸汽比熱 溫度 C? 20 60 70 80 100 120 Kcal/(kg C? ) 表 42 雙酚 A比熱 溫度 C? 20 30 40 50 60 80 Kcal/(kg C? ) 表 43 環(huán)氧氯丙烷比熱 溫度 C? 20 30 40 50 60 Kcal/(kg C? ) 表 44 甲苯比熱 溫度 C? 20 30 40 60 80 90 Kcal/(kg C? ) 表 45 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 10%氫氧化鈉比熱 溫度 C? 20 30 40 60 70 80 Kcal/(kg C? ) 表 46 環(huán)氧樹脂 比熱 溫度 C? 20 40 60 80 90 100 Kcal/(kg C? ) 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 21 傳熱介質(zhì)溫差的選擇 根據(jù)能量衡算結(jié)果，以及考慮到水在夾套內(nèi)的停留時間，應(yīng)選取合理的溫差。由于設(shè)計任務(wù)和生產(chǎn)現(xiàn)場可知生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)時間、消耗定額、及各步驟損失以及反應(yīng)配方等工藝操作條件，可以順流程展開計算，并按間歇過程確定基準(zhǔn)依次計算。溶解充分后送入反應(yīng)釜 R1121中，同時，通過 FIQ1123準(zhǔn)確計量精 ECH，待反應(yīng)充分后加入一定溶劑 (甲苯 )將生成液溶解，溶解充分送入精制釜 R1141中，通過武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 9 甲苯，加 PPW，攪拌，靜置，分液等操作，分去樹脂中的水、鹽、堿及雜質(zhì)。 NaOH/BPA：比值有一定的范圍，數(shù)值增大，有利于樹脂中有機氯的降低，粘度增高，環(huán)氧當(dāng)量增加；數(shù)值降低時，有利于樹脂中有機氯含量增高，環(huán)氧當(dāng)量增加。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 7 第二章 工藝流程設(shè)計 生產(chǎn)原理 反應(yīng)機理 本次設(shè)計采用一步法中的溶劑萃取法工藝將雙酚 A 與環(huán)氧氯丙烷在 NaOH 作 用下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，并且利用甲苯和甲基異丁基酮作溶劑制造中等相對分子質(zhì)量的固態(tài)環(huán)氧樹脂 CYD014[3]型。本法反應(yīng)溫度易于控制，樹脂透明度好，雜質(zhì)少，收率高。一步法又可分為水洗法、溶劑法和溶劑萃取法。 課程設(shè)計任務(wù) 設(shè)計任務(wù) 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 5 ① 生產(chǎn)規(guī)模： 5000噸 ② 生產(chǎn)時間： 8000小時 /年 ③ 反應(yīng)原料及組成配方（每批次） 雙酚 A4200kg。為提高漆的耐候性，配方中加入耐候性好的顏料。主要包括環(huán)氧酯烘干絕緣漆、無溶劑環(huán)氧樹脂絕緣漆、沉浸型無溶劑漆、滴浸型無溶劑漆等。 （ 2）電器絕緣環(huán)氧樹脂涂料 絕緣涂料是電機、電器制造必不可少的材料，其質(zhì)量的好壞對電工設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和運行壽命起著關(guān)鍵的作用。 環(huán)氧樹脂的合成 （ 1）多元酚、多元醇、多元醇或多元胺等含活潑氫原子的化合物與環(huán)氧 氯丙烷等武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 3 含環(huán)氧基的化合物經(jīng)縮聚而得； （ 2）鏈狀或環(huán)裝雙烯烴類化合物的雙鍵與過氧酸經(jīng)環(huán)氧化而成。 環(huán)氧樹脂的分類 環(huán)氧樹脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為此還沒有一種較明確的分類方法。只要貯存得當(dāng) (密封、不受潮、不遇高武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 2 溫 )，其貯存期為 1 年。線脹系數(shù)也很小，一般為 6105/℃ 。 Heat balance。 目錄 摘要 ............................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................... II 第一章 緒論 ............................................................................................................................ 1 環(huán)氧樹脂 ................................................................................................................... 1 課程設(shè)計任務(wù) ........................................................................................................... 4 雙酚 A型環(huán)氧樹脂的合成 ...................................................................................... 5 第二章 工藝流程設(shè)計 ............................................................................................................ 7 生產(chǎn)原理 ................................................................................................................... 7 工藝流程 ................................................................................................................... 8 生產(chǎn)工藝條件 ........................................................................................................... 9 中控分析項目及頻次 ............................................................................................. 10 第三章 物料平衡計算 ...........................................................................................................11 物料衡算的意義和作用 ..........................................................................................11 確定計算任務(wù) ..........................................................................................................11 繪制物料流程簡圖 ..................................................................................................11 數(shù)據(jù)收集 ..................................................................................................................11 對 CYD014型的計算（年產(chǎn)量 5000t） ............................................................... 13 第四章 熱量衡算 .................................................................................................................. 19 熱量衡算 ................................................................................................................. 19 熱平衡方程 ............................................................................................................. 19 熱量平衡計算物性參數(shù) ......................................................................................... 20 CYD014型計算過程 ............................................................................................ 21 第五章 設(shè)備尺寸設(shè)計及計算 .............................................................................................. 24 總生產(chǎn)時間驗算 ..................................................................................................... 24 總生產(chǎn)量 ................................................................................................................. 24 反應(yīng)釜設(shè)計容積的計算 ......................................................................................... 24 反應(yīng)釜內(nèi)構(gòu)件設(shè)計及密封 ..................................................................................... 26 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院化工原理課程設(shè)計說明書 設(shè)備一覽表 .......................................................