【正文】 ............... 9 生產(chǎn)工藝條件 ......................................................................................................... 10 中控分析項(xiàng)目及頻次 ..............................................................................................11 第三章 物料平衡計(jì)算 .......................................................................................................... 12 物料衡算的意義和作用 ......................................................................................... 12 確定計(jì)算任務(wù) ......................................................................................................... 12 繪制物料流程簡圖 ................................................................................................. 12 數(shù)據(jù)收集 ................................................................................................................. 12 對 CYD014 型的計(jì)算（年產(chǎn)量 5000t） ............................................................... 14 第四章 熱量衡算 .................................................................................................................. 20 熱量衡算 ................................................................................................................. 20 熱平衡方程 ............................................................................................................. 20 熱量平衡計(jì)算物性參數(shù) ......................................................................................... 21 CYD014 型計(jì)算過程 ............................................................................................ 22 第五章 設(shè)備尺寸設(shè)計(jì)及計(jì)算 .............................................................................................. 25 總生產(chǎn)時(shí)間驗(yàn)算 ..................................................................................................... 25 總生產(chǎn)量 ................................................................................................................. 25 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)容積的計(jì)算 ......................................................................................... 25 反應(yīng)釜內(nèi)構(gòu)件設(shè)計(jì)及密封 ..................................................................................... 27 設(shè)備一覽表 ............................................................................................................. 29 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 第六章 車間布置設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 36 車間布置設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 36 車間平面布置繪圖步驟 ......................................................................................... 37 車間平面布置圖 ..................................................................................................... 38 “三廢 ”的治理 .......................................................................................................... 38 課程 設(shè)計(jì)小結(jié) .......................................................................................................................... 42 致謝 .......................................................................................................................................... 43 參考 文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 44 附錄 .......................................................................................................................................... 45 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 I 摘要 本次環(huán)氧樹脂的間歇操作生產(chǎn)工藝采用 CYD—014 型，將雙酚 A 與環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉的作用下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，年生產(chǎn)量為 5000 噸，年消耗 NaOH 的量為 噸，ECH 的量為 噸， BPA 的量為 噸。 3．所有簽名均要求手簽 ,以示負(fù)責(zé)。 Heat balance。 （ 4）工藝性好 環(huán)氧樹脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物， 所以可低壓成型或接觸壓成型。 環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。 (1) 縮水甘油類環(huán)氧樹脂 縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（ ）的衍生化合物。 ① 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 ② 環(huán)氧化烯烴類 ③ 新型環(huán)氧樹脂 此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有兩種不同類型環(huán)氧基的化合物。 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。 （ 2）電器絕緣環(huán)氧樹脂涂料 絕緣涂料是電機(jī)、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(yùn)行壽命起著關(guān)鍵的作用。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。為提高漆的耐候性，配方中加入耐候性好的顏料。 課程設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)任務(wù) ① 生產(chǎn)規(guī)模： 5000 噸 ② 生產(chǎn)時(shí)間： 8000 小時(shí) /年 ③ 反應(yīng)原料及組成配方（每批次） 雙酚 A4200kg。一步法又可分為水洗法、溶劑法和溶劑萃取法。本法反應(yīng)溫度易于控制，樹脂透明度好，雜質(zhì)少，收率高。 武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 8 第二章 工藝流程設(shè)計(jì) 生產(chǎn)原理 反應(yīng)機(jī)理 本次設(shè)計(jì)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。 NaOH/BPA：比值有一定的范圍，數(shù)值增大，有利于樹脂中有機(jī)氯的降低，粘度增高，環(huán)氧當(dāng)量增加； 數(shù)值降低時(shí)，有利于樹脂中有機(jī)氯含量增高，環(huán)氧當(dāng)量增加。溶解充分后送入反應(yīng)釜 R1121 中，同時(shí)，通過 FIQ1123 準(zhǔn)確計(jì)量精 ECH，武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書 10 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)。由于設(shè)計(jì)任務(wù)和生產(chǎn)現(xiàn)場可知生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)時(shí)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(jì)算，并按間歇過程確定基準(zhǔn)依次計(jì)算。 熱平衡方程 在化工計(jì)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(shí)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(shí)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)院課程設(shè)計(jì)說明書 21 熱量平衡計(jì)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)院課程設(shè)計(jì)說明書 22 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(shí)間，應(yīng)選取合理的溫差。 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 90 C? ，考慮到粘度、原料腐蝕性等問題，其