腐植酸改性脲醛樹脂工廠設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 機(jī)座選用J—A型機(jī)座。具體參數(shù)如下：封頭內(nèi)徑DN = 1200 mm （GB9019—88） 封頭高度h = D = 1200 = 300 mm 封頭側(cè)面積 = D2 = = m2 封頭體積 = D3 = = m3 封頭直邊高度h2 = 40mm 曲面高度h1 = 350mm 封頭厚度δ = 15mm (2) 下封頭選擇 由于反應(yīng)體系屬于高黏度流體，為使流體能順利快速的流出反應(yīng)釜，所以下封頭選用90度錐形封頭。 物料平衡表物料名稱數(shù)據(jù)（ Kg/h ）純凈甲醛工業(yè)甲醛尿素系統(tǒng)中水產(chǎn)品第五章 設(shè)備工藝計(jì)算及其選型 攪拌反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)連續(xù)反應(yīng)操作，先對(duì)反應(yīng)釜做物料和熱量衡算 物料衡算：連續(xù)反應(yīng)操作，采用六釜并聯(lián)操作每釜主要原料投料量 尿素投料量 = 甲醛投料量 = 工業(yè)甲醛投料量 = 對(duì)反映釜進(jìn)行物料衡算： 在反應(yīng)過程中，甲酸和NaOH只是調(diào)節(jié)反映體系的pH值，其本身并不參加反應(yīng)，所以進(jìn)料和出料平衡，在衡算過程中可以省去。 混合階段將1/5300001000/8000=750Kg/h的經(jīng)過羥甲基的的腐植酸加入生成尿醛樹脂混合均勻，即可以得到腐植酸尿醛樹脂。 合成脲醛樹脂樹脂工藝脲醛樹脂的生產(chǎn)分三個(gè)階段，每個(gè)階段具體工藝如下：加成反映→縮聚反應(yīng)→蒸發(fā)→混合 反應(yīng)階段（1）加成反應(yīng)階段 加成反應(yīng)階段,p H 的降低對(duì)改性脲醛樹脂各項(xiàng)性能的提高是有利的。反應(yīng)溫度越低則膠合板預(yù)壓性能越差。p H 對(duì)甲醛釋放量的影響相當(dāng)顯著,隨著p H 的降低甲醛釋放量明顯下降。在酸性條件下,一羥甲脲和二羥甲脲與尿素及甲醛進(jìn)行縮聚反應(yīng),主要生成亞甲基鍵和少量醚鍵連接的低分子化合物,在p H 較低的情況下,縮聚反應(yīng)速度快,易生成不含羥甲基的聚次甲基脲不溶性沉淀,樹脂的水溶性降低,游離甲醛含量增加,適用期縮短,縮聚反應(yīng)不易控制。由表34 可知,反應(yīng)溫度在85℃時(shí)改性脲醛樹脂的黏度增加較快,表明低溫條件下進(jìn)行加成反應(yīng)對(duì)提高黏度有利。(HUF)樹脂的合成本設(shè)計(jì)工藝先加入尿素、甲醛摩爾比為1:，之后將腐植酸(HA)進(jìn)行羥甲基化改性然后按照m(HA羥甲基化溶液)：m脲醛樹脂(UF)I=I：4比例將兩者混合均勻，制得腐植酸一脲醛樹脂(HUF)。（3） 對(duì)體系微觀過程和體系的動(dòng)力學(xué)研究應(yīng)用脲醛樹脂膠體理論，從主要影響因素入手，通過大量實(shí)驗(yàn)，研制低游離甲醛含量的脲醛樹脂。 在酸性條件下的反應(yīng)是先羥甲基和氨基，后羥甲基和羥甲基之間的縮合反應(yīng)。（3）在溫度高、濕度大的環(huán)境下，產(chǎn)品內(nèi)的膠層老化，以及木材中的半纖維素分解，也會(huì)釋放甲醛。關(guān)鍵詞：改性脲醛樹脂；腐植酸；尿素；工藝流程圖 目 錄摘 要 I第一章 緒論 1 廠址及氣象條件 1 工廠設(shè)計(jì)可行性分析 1 設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù) …………………………………………………………………1第二章 產(chǎn)品與原料的性質(zhì)與規(guī)格 3 3 3第三章 合成工藝設(shè)計(jì)和分析 5 游離甲醛的來源 5 降低游離甲醛含量的途徑 5 腐植酸改性脲醛(HUF)樹脂的合成………………………………………………………………7 不同工藝條件下改性脲醛樹脂的合成結(jié)果 5 加成反應(yīng)階段各工藝參數(shù)變化對(duì)改性脲醛樹脂的影響 5 縮聚反應(yīng)階段各工藝參數(shù)的變化對(duì)改性脲醛樹脂的影響 6 改性脲醛樹脂合成工藝路線 7主要反應(yīng) 7 合成脲醛樹脂樹脂工藝 7 反應(yīng)階段 7 脫水階段 8 后處理階段 8第四章 工藝計(jì)算 9 原始數(shù)據(jù)及所需技術(shù)資料 9． 物料衡算 9： 9： 10 11第五章 設(shè)備工藝計(jì)算及其選型 11 攪拌反應(yīng)釜的設(shè)計(jì) 11 物料衡算： 11： 12 材料選擇 14 15 封頭的設(shè)計(jì)選型 15 封頭與釜體的連接形式 15 支座形式 15 反應(yīng)釜的液位 16 攪拌裝置的設(shè)計(jì) 16 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 17 傳熱裝置設(shè)計(jì) 17 反應(yīng)器上的接管及尺寸 17 蒸發(fā)器 單效蒸發(fā)器 18 18 泵的選擇 19 19 輸送成品泵 20 換熱器選型 20 20第六章設(shè)備一覽表 21第七章 設(shè)計(jì)小結(jié) 22 2225 / 27第一章 緒論 廠址及氣象條件1. 廠區(qū)位置：合肥地區(qū)2. 地勢(shì)：廠區(qū)地勢(shì)平整3. 常年主導(dǎo)風(fēng)向：東北風(fēng)， 平均風(fēng)力二級(jí)4. 氣溫：最高氣溫 40℃ 最低氣溫 ﹣7℃5. 地下水位：﹣25m6. 運(yùn)輸條件：公路，鐵路 工廠設(shè)計(jì)可行性分析 設(shè)計(jì)任務(wù)和依據(jù)本次設(shè)計(jì)根據(jù)章祥林老師的化工過程分析與開發(fā)〈3萬噸腐植酸改性尿醛樹脂設(shè)計(jì)任務(wù)書〉，聯(lián)系自己在大學(xué)三年中所學(xué)的各種知識(shí)及實(shí)習(xí)過程中收集的資料來進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)產(chǎn)品是改性脲醛樹脂（腐植酸改性脲醛樹脂HUF），合成反應(yīng)主要由加成反應(yīng)和縮聚反應(yīng)兩部分組成。影響脲醛樹脂濕強(qiáng)度的主要原因是樹脂中存在一些親水基團(tuán)如羥甲基、羰基、氨基和亞氨基等。 降低游離甲醛含量的途徑（1）低物質(zhì)的量比（F/U）分批加入尿素通常膠合板生產(chǎn)使用UF 樹脂膠接劑F/U為：。在反應(yīng)的初期，甲醛過量有利于生成二羥甲基脲，對(duì)增加樹脂的膠聯(lián)度有較大的作用。攪拌過程是一產(chǎn)生流體復(fù)雜動(dòng)力學(xué)的過程，其中很可能存在著非線性渾濁現(xiàn)象。固化時(shí)間隨p H 的降低而降低,并且當(dāng)p H 從10 降到9 時(shí),固化時(shí)間的變化較大。綜合而言,升高加成反應(yīng)溫度有利于提高改性脲醛樹脂的綜合性能，最終選擇為85℃。這可能是p H 相對(duì)較高造成的(普通脲醛樹脂縮聚反應(yīng)的p H 在4. 5 左右) 。（2）反應(yīng)溫度改性脲醛樹脂的影響較高或較低的反應(yīng)溫度,對(duì)黏度的影響都較大。 改性脲醛樹脂合成工藝路線 脲醛樹脂合成采用弱堿——弱酸——弱堿工藝。（2） 縮聚反應(yīng)階段 縮聚反應(yīng)階段,p H 的降低除不利于儲(chǔ)存期的延長(zhǎng)外,對(duì)改性脲醛樹脂其他性能的提高均有較好的影響。產(chǎn)品為75%的腐殖酸改性脲醛樹脂溶液%，%。(2) 熱量衡算由于各股物料都是在常溫下加入，所以 Q1 = 0反應(yīng)熱的計(jì)算：Q3其中用到化學(xué)鍵鍵能：NH: 389 KJ/mol C=O: 728 KJ/mol CO: 326 KJ/molCN: 305 KJ/mol OH: 464KJ/mol
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