腐植酸改性脲醛樹脂工廠設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 通過這次設(shè)計(jì)，深入掌握了查閱文獻(xiàn)資料，搜集數(shù)據(jù)，處理各方面資料，計(jì)算數(shù)據(jù)以及編寫文件的技能。因此，本工藝中換熱器可選擇套管式換熱器，冷凝液走管內(nèi)，氣體走管間。主要參數(shù)如下：D1 =400mm D2 =360mm D3 =320mm D4=435mm D5=400mm D6=325mm H =540mm H1=260mm b1=22mm b2=22mm f1=5mm f2=6mm n1=8 d1=18 n2=8 d2=18 S=12（5） 動(dòng)軸選用ASC型 ，主要參數(shù)如下：d = 65mm d1= 45mm d2 = 55mm L =480mm 反應(yīng)器上的接管及尺寸 液體進(jìn)料的進(jìn)料時(shí)間定為10min 。具體參數(shù)如下： 封頭內(nèi)徑DN = 1200mm 封頭高度h = = 1200 = 600mm 封頭側(cè)面積 = = = m2 封頭體積 = D3 = = m3 封頭與釜體的連接形式封頭與釜體的連接形式選用平面法蘭連接。則此時(shí)的進(jìn)料就為工業(yè)甲醛，和尿素。第四章 工藝計(jì)算 原始數(shù)據(jù)及所需技術(shù)資料年產(chǎn)30000噸腐植酸改性脲醛樹脂工藝設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)量3萬t；年開工時(shí)間8000h；單體總轉(zhuǎn)化率≥%；原料甲醛溶液濃度30%，釜中甲醛濃度25%；純水溫度≤10℃；聚合釜平均溫度85℃；聚合系統(tǒng)壓力≤；計(jì)量罐壓力≤，泵壓≤。升高加成反應(yīng)溫度對改性脲醛樹脂綜合性能的提高有較好的影響。另外,高溫反應(yīng)有利于降低甲醛釋放量。12 號實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以解釋為:較低的p H 增加了反應(yīng)速度及激烈程度,在縮聚過程中小分子生成較多,這是導(dǎo)致黏度、游離甲醛含量和羥甲基含量上升的原因。這些不利因素在改性脲醛樹脂的合成中同樣存在。反應(yīng)溫度越低,改性脲醛樹脂的固化速度越快,樹脂中的游離甲醛和羥甲基含量隨反應(yīng)溫度的降低而升高,改性脲醛樹脂的儲(chǔ)存期隨反應(yīng)溫度的降低而縮短。（1） PH 改性脲醛樹脂的影響脲醛樹脂的形成機(jī)理表明,加成產(chǎn)物除受尿素與甲醛摩爾比的影響外,還受反應(yīng)介質(zhì)p H H 為7 . 5 以上時(shí),很少發(fā)生縮聚反應(yīng),但加成反應(yīng)在此附近開始,且反應(yīng)速度隨p H 的升高而加快,當(dāng)p H 達(dá)到11～13 時(shí),一羥甲脲與二羥甲脲的形成極慢,這樣就會(huì)導(dǎo)致羥甲基化不完全,游離甲醛含量升高,樹脂的其他性能下降。實(shí)踐證明，為改善樹脂的微觀結(jié)構(gòu)，適當(dāng)降低縮聚階段的PH 值，有利于加快縮聚反應(yīng)速度和減少反應(yīng)體系的羥甲基的相對含量，從而減少了在微觀結(jié)構(gòu)上形成二甲基醚或醚結(jié)構(gòu)的幾率。這種縮合反應(yīng)使分子增長，生成含有羥甲基的低聚物，將這種低聚物作為膠粘劑使用。由上所知，甲醛釋放的原因是很復(fù)雜的，并且是不可避免的，而產(chǎn)生甲醛釋放最主要、最直接的原因是液膠中的游離甲醛的含量和微觀結(jié)構(gòu)的不合理。長期以來，國內(nèi)外許多研究人員一直致力于低甲醛釋放量脲醛樹脂的研究，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。年產(chǎn)3萬噸腐植酸改性脲醛樹脂工藝設(shè)計(jì)摘 要 腐植酸脲醛樹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。較低的摩爾比會(huì)給脲醛樹脂帶來粘度大、固化時(shí)間長和濕強(qiáng)度低等缺點(diǎn)。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)合理的樹脂。并且膠粘劑的固化是在酸性條件下進(jìn)行的，樹脂進(jìn)一步縮合形成立體構(gòu)造的巨大分子。國內(nèi)也有對反應(yīng)釜內(nèi)流體動(dòng)力學(xué)研究的報(bào)道。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 變化對改性脲醛樹脂的黏度變化影響不大。加成反應(yīng)溫度對膠合強(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 。p H 對固化時(shí)間、游離甲醛含量和羥甲基含量的影響無明顯規(guī)律性。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 號實(shí)驗(yàn)結(jié)果中游離甲醛含量相對較高,從而導(dǎo)致膠合強(qiáng)度上升,甲醛釋放量下降。（3）初摩爾比改性脲醛樹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。選擇適中的加成反應(yīng)時(shí)間有利于提高改性脲醛樹脂的綜合性能。設(shè)計(jì)選用配方：單體25%；水約75%。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（符號規(guī)定過程放熱為“+”，過程吸熱為“－”）；Q4 離開設(shè)備物料帶走的熱量；Q5 設(shè)備消耗熱量；Q6 設(shè)備向周圍散失的熱量，又稱熱損失。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) 。流體流速為2m/s ，流體為40%甲醛。并且由于處理量較小，選用兩程即可。同時(shí)，初步了解了精細(xì)化工廠設(shè)計(jì)的基本過程，方法步驟及設(shè)計(jì)文件構(gòu)成內(nèi)容，培養(yǎng)科學(xué)的工作態(tài)度、工作方法即思路清晰，循序漸進(jìn)，即全面又有重點(diǎn)，提高了獨(dú)立思考，科學(xué)分析問題的能力。 附圖：工藝流程圖第七章 設(shè)計(jì)小結(jié)經(jīng)過一個(gè)月的設(shè)計(jì)，已基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，成果為1張流程圖紙，一份說明書。蒸發(fā)器后的冷凝器也只是將蒸發(fā)掉的水分冷凝回收。電動(dòng)機(jī)功率Na=(根據(jù)諾謨圖求得) 所以電動(dòng)機(jī)型號選Y90L—2型（3） 連軸器選用凸緣連軸器（4）
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