【正文】 總生產(chǎn)時間驗算 由于一年的生產(chǎn)時間不超過 8000 小時，而總生產(chǎn)時間為： 80 00 h75 82 . 5 h014)t ( C Y D ?? 即選取一條生產(chǎn)線，就可以滿足要求。對各類化工單元操作加以分析，可以清楚地看到：它們或者有動量的傳遞（如流體輸送），或者有熱量的傳遞（如換熱設(shè)備），或者伴有能量轉(zhuǎn)移的質(zhì)量傳遞（如精餾、吸收）。如果把損失掉的物料并到出料中去，則可得到下式： ΣF=ΣD+W () 式中 F 為進(jìn)料量， D 為處料量與損耗量， W 為積累量。 反應(yīng)時間的影響：反應(yīng)時間越長，反應(yīng)越充分，但時間過長，樹脂當(dāng)量略有升高，而且又影響生產(chǎn)能力。 精 制：利用相似相溶原理，在粗樹脂中加入甲苯及水，甲苯溶解樹脂，水溶解樹脂中的鹽而達(dá)到物質(zhì)分離的目的，除去樹脂中的鹽、機(jī)械雜質(zhì)等。催化聚合法是將低分子量的雙酚 A 型環(huán)氧樹脂和雙 酚 A 加熱到 80~120℃溶解，然后加入催化劑使其反應(yīng)，因反應(yīng)放熱而自然升溫，放熱完畢后冷至 150~170℃反應(yīng) ，過濾即可得到產(chǎn)品。國內(nèi)廠家多采用此法。 工業(yè)上雙酚 A 型環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法主要有一步法和二步 法兩種。為了防止食品在長期的貯存期內(nèi)金屬容器在食品的條件下發(fā)生腐蝕，就必須在金屬容器內(nèi)壁涂上涂料。 船底防銹漆是指涂刷在船艦水線以下，長期浸在水中的船用防 銹涂料，也可用于深水碼頭鋼柱、海上鉆采石油、天然氣平臺等的鋼柱及鋼鐵結(jié)構(gòu)。 電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧漆包線絕緣漆、環(huán)氧浸漬絕緣漆、環(huán)氧覆蓋絕緣漆、環(huán)氧硅鋼片絕緣漆等。隨著建筑、交通、石化、電力等行業(yè)的發(fā)展，防腐涂料的市場規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二位。多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂是指分子中含有 2 個以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。 ② 縮水甘油酯類 如鄰苯二甲酸二縮水甘油酯。 環(huán)氧樹脂也存在一些缺點，比如耐候性差，環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵，固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚 A 型環(huán)氧樹脂固化物在戶外曬，易失去光澤 ，逐漸粉化，因此不宜作用戶外的面漆。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。 （ 3）固化收縮率小 一般為 1％～ 2％。 關(guān)鍵詞 ：環(huán)氧樹脂；物料衡算；熱量衡算；反應(yīng)釜武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計說明書 II Abstract The intermittent operation of the epoxy resin production technology by CYD 014 type, called BPA with ECH in the role of sodium hydroxide polycondensation reaction, annual production of 5000 tons, annual consumption amount of NaOH is tons, the amount of ECH is tons, the amount of BPA is tons. Mass balance diagram is obtained by material balance, material first by dissolving kettle to the reaction kettle, to the refined kettle, finally to take off the solvent systems, waste polymer processing and packaging。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院 課程設(shè)計說明書 論文題目 年產(chǎn) 5000 噸 CYD014 型環(huán)氧樹脂間歇操作工藝設(shè)計 學(xué) 號： 6105130327 學(xué)生姓名： 張衛(wèi)光 專業(yè)班級： 高分子材料與工程 03 班 指導(dǎo)教師： 王穎 總評成績： 20xx 年 12 月 12 日 郵電與信息工程學(xué)院 課程設(shè)計任務(wù)書 專業(yè) 高分子材料與工程 班級 03 班 學(xué)生姓名 張衛(wèi)光 發(fā)題時間： 20xx 年 12 月 12 日 一、 課題名稱 年產(chǎn) 5000 噸 CYD014 型環(huán)氧樹脂間歇操作工藝設(shè)計 二、 課題條件（文獻(xiàn)資料、儀器設(shè)備、指導(dǎo)力量） 1. 生 產(chǎn)規(guī)模： 5000 噸 2. 生產(chǎn)時間： 8000 小時 /年 原料及 配方 組成（每批次） 雙酚 A 4200 kg； 燒堿 3160 kg（濃度 30%） ； 環(huán)氧氯丙烷 20xx kg；甲苯 7100kg； 鋅粉少量 參考文獻(xiàn)： [1]陳平，劉勝平，王德中 . 環(huán)氧樹脂及其應(yīng)用 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [2]孫曼靈 . 環(huán)氧樹脂應(yīng)用原理與技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [3]閏福安等 . 涂料樹脂合成及應(yīng)用 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [4]劉登良 . 涂料工藝（上、下） [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [5]陳昀 . 聚合物合成工藝設(shè)計 [M]. 化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [6]陳平，王德中等 . 環(huán)氧樹脂及其應(yīng)用 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [7]周菊興 . 合成樹脂與塑料工藝 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx. [8]聶青德等 . 化學(xué)設(shè)備設(shè)計 [M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1991. 三、 設(shè)計任務(wù)（包括設(shè)計、計算、論述、實驗、應(yīng)繪圖紙等，只需簡明列出大項目） 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 1. 撰寫課程設(shè)計 說明書一份 設(shè)計說明書的基本內(nèi)容： （ 1） 課程設(shè)計任務(wù)書 （ 2） 課程設(shè)計成績評定表 （ 3） 中英文摘要 （ 4） 目錄 （ 5） 設(shè)計計算與說明 （ 6） 設(shè)計結(jié)果匯總 （ 7） 小結(jié) （ 8） 參考文獻(xiàn) 2. 工藝流程圖一張（ CAD 繪制），車間平面布置圖一張（ CAD繪制） 四、 設(shè)計所需技術(shù)參數(shù) 技術(shù)指標(biāo)： 損耗（包括工藝損耗和機(jī)械損耗）分配如下：（以 噸 100%雙酚 A為基準(zhǔn)計算收率和損耗） 溶解釜損失： %； 反應(yīng)釜損失： %； 精制釜損失： % 脫溶劑損失： %； 廢聚物處理損失 ： %； 包裝及掃地?fù)p失： % 五、 設(shè)計說明書內(nèi)容 (指設(shè)計說明書正文中包 括的主要設(shè)計內(nèi)容，根據(jù)目錄列出大標(biāo)題即可 ) 1. 畫出物料平衡關(guān)系示意圖 2. 注明變化過程 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. 收集數(shù)據(jù)資料 4. 選擇計算基準(zhǔn)與計算單位 5. 計算主要原料的投放數(shù)量 6. 順流程逐個設(shè)備展開計算 7. 整理并校核計算結(jié)果 8. 編寫物料平衡表 六、 進(jìn)度計劃（列出完成項目設(shè)計內(nèi)容、繪圖等具體起始日期） ，下達(dá)設(shè)計任務(wù)書 天 ，閱讀教材，擬定設(shè)計進(jìn)度 天 56 天 23 天 ，撰寫設(shè)計說明書 2 天 1 天 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 學(xué)科部（教研室）主任（簽名）： 年 月 日 說明： 1．學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計前， 指導(dǎo)教師應(yīng)事先填好此任務(wù)書，并正式打印、簽名，經(jīng)學(xué)科部（教研室）主任審核簽字后，正式發(fā)給學(xué)生。 Exist in every process technology on loss and mechanical loss, such as in dissolving kettle loss is %, the loss of the reaction kettle is % and refined the loss of the kettle is %, solvent loss of %, waste polymer processing loss was % and packing and loss %。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一 (酚醛樹脂為8％～ 10％；不飽和聚酯樹脂為 4％～ 6％；有機(jī)硅樹脂為 4％～ 8％ )。 （ 6）穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良 不合堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。環(huán)氧樹脂低溫固化性能差，一般需在 10℃ 以上固化，在 10℃ 以下則固化緩慢，對于大型物體如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便。 ③ 縮水甘油胺類 由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得。 三、 按狀態(tài)分類 按室溫下的狀態(tài)，環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)環(huán)氧樹脂。據(jù)統(tǒng)計 , 20xx 年我國防腐涂料總產(chǎn)量達(dá)到 60 萬 t，武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計說明書 4 預(yù)計 2020 年將突破 100 萬 t 大關(guān)。環(huán)氧漆包線絕緣漆是漆包線絕緣漆中的小品種，一般是采用高相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂 E0 E06，固化劑為醇溶性酚醛樹脂，主要用于潛水電機(jī)、化工廠用 電機(jī)、冷凍機(jī)電機(jī)、油浸式變壓器的繞組和線圈。環(huán)氧樹脂瀝青防銹涂料及純環(huán)氧樹脂防銹涂料能經(jīng)受長期海水浸泡、干濕交替、陰暗潮濕的環(huán)境，是船底防武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計說明書 5 銹漆中的佼佼者。由于食品是一種特殊商品，必然要求涂料固化后對金屬的附著力強(qiáng)，涂膜保色性好，耐焊藥性強(qiáng)，耐腐蝕性好（尤其是針對罐裝液體食品），且必須符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。低、中分子量的樹脂一般用一步法合成，而高分子量的樹脂既可用一步法，也可以用二步法合成。 溶劑法是先將雙酚 A、環(huán)氧氯丙烷和有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中，攪拌溶解后，升溫到 50~75℃ ，滴加 NaOH 溶液使之進(jìn)行反應(yīng)。 一步法是在水介質(zhì)中呈乳液狀態(tài)進(jìn)行的，后處理較困難，樹脂的分子量分布較寬，有機(jī)氯含量高，不易制得環(huán)氧值高、軟化點也高的樹脂產(chǎn)品。 脫溶劑：在高溫低壓條件下，政法樹脂溶液中的溶劑成分甲苯和甲基異丁基酮，然后冷凝溶劑蒸汽 回收后循環(huán)利用，高溫樹脂在接片機(jī)的鋼帶上鋪成薄膜，然后利用冷卻水冷卻鋼帶進(jìn)而冷卻樹脂，使樹脂凝固然后破碎成片狀后包裝。反應(yīng)時間太短，反應(yīng)不充分，環(huán)氧當(dāng)量偏低，有機(jī)氯偏高。對于穩(wěn)態(tài)連續(xù)過程，進(jìn)料量總和等于出料量總和，即 W 為 ，上式可變?yōu)椋? ΣF=ΣD () 以上兩式適用于總物料，當(dāng)沒有化學(xué)反應(yīng)時也可用于任意組分?；瘜W(xué)反應(yīng)不僅兼具了 “三傳 [8]”（動量傳遞、質(zhì)量傳遞、熱量傳遞），而且自身還有化學(xué)反應(yīng)放熱反應(yīng)。 總生產(chǎn)量 CYD014 型生產(chǎn)樹脂年消耗 NaOH 量、 ECH 和 BPA 的求?。? ( NaOH) ?總 ( ECH ) = ( BPA ) = 反應(yīng)釜設(shè)計 容積 的計算 我們本次設(shè)計的反應(yīng)釜在常壓條件下進(jìn)行操作，進(jìn)入反應(yīng)釜的原料都是液態(tài)，反應(yīng)開始前，粘度較小，隨之反應(yīng)進(jìn)行，粘度會逐漸增大，因此，反應(yīng)釜采用渦輪式攪拌器（圓盤彎葉）。間歇法生產(chǎn)雙酚 A 型環(huán)氧樹脂的反應(yīng)釜屬于中壓容器，在設(shè)計過程中應(yīng)該考慮液體黏度的問題，據(jù)此進(jìn)行主要設(shè)備的選擇和尺寸工藝的設(shè)計計算。 操作條件與控制指標(biāo) 反應(yīng)溫度 90? 3 C? 處料壓力 常壓 轉(zhuǎn)化率 98% 物化常數(shù)表 [6] 表 32 物化常數(shù) 名稱 分子量 密度 沸點 / C? 閃點 / C? 自燃點 /C? 環(huán)氧氯丙烷 116 416 雙酚 A — 甲 苯 480 燒堿（ 30%） 1390 — — 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計說明書 14 對 CYD014型的計算（年產(chǎn)