【文章內(nèi)容簡介】 連形成聚合物, 所以工業(yè)生產(chǎn)脲醛樹脂時, 可以根據(jù)縮聚反應(yīng)的深入程度來控制產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量。其水溶液隨相對分子質(zhì)量的高低表現(xiàn)為低黏度、高黏度、透明和渾濁的漿液。工業(yè)生產(chǎn)的脲醛樹脂相對分子質(zhì)量為數(shù)百至數(shù)千。（3）三聚氰胺的羥甲基化反應(yīng) （4）三聚氰胺的縮聚反應(yīng) 合成脲醛樹脂樹脂工藝脲醛樹脂的生產(chǎn)分三個階段，每個階段具體工藝如下：合成工藝 反應(yīng)階段 脫水階段 后處理階段 原料分批加入 加成反映 縮聚反應(yīng) 蒸發(fā) 過濾 反應(yīng)階段（1）加成反應(yīng)階段 加成反應(yīng)階段,pH的降低對改性脲醛樹脂各項性能的提高是有利的。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。選擇適中的加成反應(yīng)時間有利于提高改性脲醛樹脂的綜合性能。（2） 縮聚反應(yīng)階段 縮聚反應(yīng)階段,pH的降低除不利于儲存期的延長外,對改性脲醛樹脂其他性能的提高均有較好的影響?？s聚溫度不宜過高或過低,否則不利于改性脲醛樹脂綜合性能的提高。此外，初摩爾比的變化能明顯地影響儲存期,初摩爾比越高儲存期越長。甲醛釋放量有隨初摩爾比降低而呈升高的趨勢。 脫水階段將反應(yīng)釜中的溶液送到蒸發(fā)器中脫水，使產(chǎn)品的固含量達到質(zhì)量標準。 后處理階段成品必須過濾除去樹脂中的雜質(zhì)，如未反應(yīng)的三聚氰胺，未醚化的羥基三聚氰胺低聚物，殘余的催化劑等。助濾劑可采用硅藻土、碳酸鎂等物質(zhì)，過濾溫度以60～70℃為宜。 生產(chǎn)工藝流程敘述（1） 在反應(yīng)釜中加入第一批甲醛,將pH值調(diào)至7. 2～7. 8 共30min（2） 加入第一批尿素,升溫至90 ℃反應(yīng)30 min,調(diào)pH值至5. 4～5. 6,反應(yīng)至所需粘度 共1h（3） 加入第二批甲醛和三聚氰胺，調(diào)pH值至8. 0～8. 5,反應(yīng)20min。 共1h（4） 調(diào)pH值至6. 5～6. 9,加入第二批尿素,反應(yīng)至所需粘度。 共30min（5） 再將pH值調(diào)至7. 5～,加入第三批尿素，反應(yīng)0. 5 h。 共1h （6） 將溶液送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)部分水分 共30min（7） 冷卻送到產(chǎn)品儲罐 共30min 在反應(yīng)釜中加入第一批甲醛,將pH值調(diào)至7. 2～7. 8 共30min（8） 加入第一批尿素,升溫至90 ℃反應(yīng)30 min,調(diào)pH值至5. 4～5. 6,反應(yīng)至所需粘度 共1h（9） 加入第二批甲醛和三聚氰胺，調(diào)pH值至8. 0～8. 5,反應(yīng)20min。 共1h（10） 調(diào)pH值至6. 5～6. 9,加入第二批尿素,反應(yīng)至所需粘度。 共30min（11） 再將pH值調(diào)至7. 5～,加入第三批尿素，反應(yīng)0. 5 h。 共1h （12） 將溶液送到蒸發(fā)器中蒸發(fā)部分水分 共30min（13） 冷卻送到產(chǎn)品儲罐 共30mi第四章 工藝計算 原始數(shù)據(jù)及所需技術(shù)資料（1） 生產(chǎn)規(guī)模 30000t/年（2） 生產(chǎn)時間 年開工時間8000h（3） 生產(chǎn)方式 間歇式生產(chǎn)（4） 生產(chǎn)量 每天四批 本設(shè)計是年產(chǎn)30000噸的改性脲醛樹脂工廠其產(chǎn)品是80%的尿醛樹脂樹脂水溶液，純脲醛樹脂溶質(zhì)為30000噸（5） 損失率 %（6） 計算順序 由于產(chǎn)物與原料間計量關(guān)系比較簡單，且整個工藝過程也較簡單，容易得到原料間的比例關(guān)系，所以采用順流程的計算順序。（7） 化學變化參數(shù)尿素 甲醛 三聚氰胺 聚合物結(jié)構(gòu)單元分子量 60 30 126 在計算聚合物結(jié)構(gòu)元的分子量時，三聚氰胺占尿素的3% 則其占原料的百分比為60+30+126=%。單體—CH2NHC=ONHCH2On分子量為102 三聚氰胺聚合物分子量為168 所以聚合物結(jié)構(gòu)單元的分子量為102%+168%=． 物料衡算 衡算公式：進料量=出料量+損失量 由于產(chǎn)量較小，計算基準定為千克/天 （Kg/h） 日產(chǎn)量Wd=30001000/（8000)= 主要原料投料量 尿素結(jié)構(gòu)在聚合物結(jié)構(gòu)單元中占58/ = 57% 所以，尿素投料量=57%= 三聚氰胺投料量=3%= 甲醛投料量=30= 工業(yè)甲醛為30%甲醛溶液，所以甲醛溶液投料量=： 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)，所以進料和出料平衡，在衡算過程中可以省去。則此時的進料就為工業(yè)甲醛，三聚氰胺和尿素。進料量 = 工業(yè)甲醛+三聚氰胺+尿素 = 4011++ =根據(jù)化學計量式有三聚氰胺反應(yīng)完全所消耗的甲醛量=60/126=和尿素反應(yīng)的甲醛量=—=三聚氰胺反應(yīng)后生成的聚合物量=168/126=三聚氰胺反應(yīng)生成的水=18/126=反應(yīng)的尿素量=60/60=甲醛，尿素反應(yīng)生成的聚合物量=102/60= Kg/h甲醛，尿素反應(yīng)生成的水量=18/60= Kg/h 未反應(yīng)的尿素=—=系統(tǒng)中的水=++401170% =出料量=聚合混合物+水+未反應(yīng)的物料量 =+++=進料量=所以反映釜物料平衡 ：進料量=蒸發(fā)出的水=—產(chǎn)品==出料量= 產(chǎn)品+蒸發(fā)出的水 =+ =進料量=出料量 所以蒸發(fā)器物料平衡 進料量=4011++ =出料量=+ =總物料平衡， 所以整個系統(tǒng)物料平衡。 物料名稱數(shù)據(jù)（ Kg/h ）純凈甲醛工業(yè)甲醛4011純?nèi)矍璋纺蛩叵到y(tǒng)中水產(chǎn)品 物料平衡表第五章 設(shè)備工藝計算及其選型 攪拌反應(yīng)釜的設(shè)計一天四釜，先對反應(yīng)釜做物料和熱量衡算 物料衡算：衡算公式：進料量=出料量+損失量產(chǎn)量W= 300001000/（8000）=一天四釜所以一釜物料為=6=主要原料投料量 尿素結(jié)構(gòu)在聚合物結(jié)構(gòu)單元中占58/=57%所以，尿素投料量=57%=三聚氰胺投料量=3%=甲醛投料量=30=工業(yè)甲醛為30%甲醛溶液，所以甲醛溶液投料量=對反映釜進行物料衡算： 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)，所以進料和出料平衡，在衡算過程中可以省去。則此時的進料就為工業(yè)甲醛，三聚氰胺和尿素。進料量=工業(yè)甲醛+三聚氰胺+尿素 =++ =根據(jù)化學計量式有三聚氰胺反應(yīng)完全所消耗的甲醛量=60/126=和尿素反應(yīng)的甲醛量=—=三聚氰胺反應(yīng)后生成的聚合物量=168/126=三聚氰胺反應(yīng)生成的水=18/126=反應(yīng)的尿素量=60/60=甲醛，尿素反應(yīng)生成的聚合物量=102/60=甲醛，尿素反應(yīng)生成的水量=18/60=未反應(yīng)的尿素==系統(tǒng)中的水=++70% =出料量=聚合混合物+水+未反應(yīng)的物料量 =+++ =進料量 ==出料量= 所以反映釜物料平衡 ：(1)計算依據(jù)及基準間歇式生產(chǎn)熱量衡算基本方程式Q物料帶入+Q熱負荷=Q物料帶出+Q熱損失 化學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。(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)熱的計算：Q3其中用到化學鍵鍵能：NH:389 KJ/mol C=O:728 KJ/mol CO:26 KJ/molCN:305 KJ/mol OH:464KJ/mol Ⅰ此反應(yīng)斷裂：NHC=O中的CO合成CNOH斷鍵需要的能量1mol389KJ/mol2+2mol(728326)=1582KJ 合成鍵釋放的能量1mol2305+1mol2464=1538KJ△H=15381582=44KJ/mol QⅠ=(44)=Ⅱ此反應(yīng)斷裂：NH CO 合成 CN 斷鍵需要的能量1mol389KJ/mol+1mol326KJ/mol=715KJ 合成鍵釋放的能量1mol305KJ/mol2=610KJ合成聚合單體：△H=610715=105KJ/molQⅡ=(105)= Ⅲ此反應(yīng)斷裂：NHC=O中的CO合成CN OH斷鍵需要的能量1mol389KJ/mol+2mol402KJ/mol=1582KJ 合成鍵釋放的能量1mol2305+1mol2464=1538KJ△H=15381582=44 KJ/mol QⅢ=(44)=Ⅳ此反應(yīng)斷裂：NH CO合成 CN 斷鍵需要的能量1mol389KJ/mol+