【導(dǎo)讀】環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝一般分為一步法和二步法。目前低分子量液體環(huán)氧樹脂和。進(jìn)行縮聚，即開環(huán)和閉環(huán)在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行的工藝方法。多領(lǐng)域，因此又稱為通用型環(huán)氧樹脂。①每天產(chǎn)量理論值,實際產(chǎn)量為；實際年產(chǎn)量為萬噸。璃閉式攪拌反應(yīng)釜，材料為鎳鉻不銹鋼0Cr18Ni9。脫苯釜；進(jìn)出料管都選用普通無縫鋼管；泵選擇屏蔽泵B；過濾器。

　　

【正文】 中的殘留。 此法是在高溫進(jìn)行反應(yīng)，所以副反應(yīng)多，生成物中有支鏈結(jié)構(gòu)。不僅環(huán)氧值偏低，而且溶解性很差，甚至反應(yīng)中會凝鍋 。 本設(shè)計由于產(chǎn)量低 、要求轉(zhuǎn)化率高、無副產(chǎn)品、費用少、 所以采用一步法。 主要原材料 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料及規(guī)格 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 生產(chǎn)工 藝設(shè)計 10 表 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料及規(guī)格 原材料名稱 結(jié)構(gòu)式 分子量 M 質(zhì)量指標(biāo) 雙酚 A (BPA) 228 外觀：白色粒狀（或粉狀）結(jié)晶體，熔點： ≥℃ 色度號（鉑－鈷）： ≤40 環(huán)氧氯丙烷 （ ECH） Cl 78 外觀：無色透明液體 純度 wt％：≥ 密度（ 20℃ ） g/cm3： 色度（ PtCo） :≤15 苯 92 純度 wt％： ≥ 餾程 ℃ ： 109～ 112 密度（ 20℃ ） g/cm3:～ 色度（ PtCo）號： ≤15 液體燒堿 NaOH 40 晶體，含量 wt％： ≥ 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì) BPA：白色片狀或粒狀晶體，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及堿性溶中，室溫下微溶于甲苯、二甲苯，加溫下溶解度急劇增加。 ECH：是一種易揮發(fā)、無色透明液體，有毒！對皮膚有灼傷作用，能嚴(yán)重刺激眼睛，具有和氯氣相似的刺激性氣味，有麻醉性，能溶解于醇、醚及甲苯中，微溶于水。比重 ，純品沸點 ℃ 。取樣化驗時，要取上層。 液堿：淡紫色液體，無機(jī)械雜質(zhì)，強(qiáng)堿性，腐蝕性較強(qiáng)。 苯：無色透明液體。有芳香氣味。具強(qiáng)折光性。易揮發(fā)。能與乙醇、乙醚、丙酮任意混溶，微溶于水。O OH. CHCH3 CCHH3 HO— —CC— 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 工藝流程 11 3 工藝流程 工藝流程的選擇原則是 ： 有一定的科學(xué)先進(jìn)性和一定的科學(xué)水平，能體現(xiàn)社會經(jīng)濟(jì)效益以及可操作性強(qiáng)。在兼顧企業(yè)的實際情況同時制定出工藝流程簡短、技術(shù)成熟、投資少、生產(chǎn)成本低、適應(yīng)生產(chǎn)的連續(xù)化，使整個生產(chǎn)裝置達(dá)到高水平。工藝流程的選擇和論證是在實驗室和生產(chǎn)性試驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 工藝流程： ① 把雙酚 A 投入溶解釜中，然后通過環(huán)氧氯丙烷、苯，將夾套通水 蒸氣的溫度加熱升溫到 70OC 左右。 ② 溶解后，用泵壓入帶攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)，開始攪拌，并滴加堿。控制反應(yīng)溫度為 50OC，維持一定時間至反應(yīng)結(jié)束后，回收過量環(huán)氧氯丙烷供循環(huán)使用。 ③ 回收結(jié)束后過濾，靜置，把苯溶液抽吸到回流脫苯釜內(nèi)，下層的鹽腳抽吸后放掉。 ④ 在回流脫苯釜內(nèi)回流至蒸出的苯清晰無水珠為止。然后冷卻，靜置 . 經(jīng)過濾器至貯槽，沉降后抽入脫苯釜脫除苯，先常壓 110OC 以上開始減壓至140143OC 無餾出液為止，放料，即得成品。 ⑤ 包裝。干燥后的粉末，存放于貯料斗中，先測定產(chǎn)品的分子量、密度等有關(guān)性能，然后按 每袋 25kg 裝袋輸送到倉庫以備出廠。 環(huán)氧氯丙烷自動分相回收技術(shù) 由于反應(yīng)中環(huán)氧氯丙烷是過量的，縮合反應(yīng)后的水和過量的環(huán)氧氯丙烷在102℃ 形成共沸物一同被蒸出，進(jìn)入冷凝器冷凝后，水和環(huán)氧氯丙烷自動分層，進(jìn)入環(huán)氧氯丙烷自動分相器，環(huán)氧氯丙烷自動分相器是利用環(huán)氧氯丙烷和水的密度的不同進(jìn)行分離的。利用 U 型彎，使環(huán)氧氯丙烷能夠自動穩(wěn)定回流． 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 工藝流程 12 圖 分相器結(jié)構(gòu)圖 在反應(yīng)單元中分離出的含環(huán)氧氯丙烷廢水（含環(huán)氧氯丙烷約 %）經(jīng)泵輸送至汽提塔，塔頂?shù)玫江h(huán)氧氯丙烷和水的共沸物， 分相分離出的環(huán)氧氯丙烷供生產(chǎn)循環(huán)使用，塔釜得到的廢水和分相分離后的廢水去現(xiàn)有污水處理站。 無論進(jìn)料中的環(huán)氧氯丙烷和水的含量和流量為多少，只要充 分 分層 即可 ，環(huán)氧氯丙烷只能通過分相器底部通過 U 型彎流出，而水只能通過上部溢流口流出。 薄膜脫苯工藝流程 進(jìn)入半成品貯罐的樹脂甲苯溶液，用泵輸送至薄膜蒸發(fā)器 (MA305)(經(jīng)調(diào)節(jié)閥控制 )，進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器的物料迅速在蒸發(fā)器內(nèi)形成膜狀，在其 夾 套蒸汽的加熱下，苯不斷揮發(fā)，經(jīng)冷凝冷卻器 (E502)回收輸送至苯貯罐，環(huán)氧樹脂進(jìn)入樹脂中間罐(V503)，中 間罐的樹脂放入成品罐 (V501A／ B)，用泵送至灌裝機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品裝桶。 薄膜脫苯技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是薄膜蒸發(fā)器，其原理就是樹脂苯溶液由中間儲罐通過輸送泵以切線方向進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器，進(jìn)入薄膜蒸發(fā)器后迅速在蒸發(fā)器的內(nèi)表面形成薄膜，在蒸發(fā)器夾套內(nèi)的蒸氣連續(xù)加熱下，苯溶劑在加熱下蒸發(fā)后經(jīng)冷凝器冷卻回收進(jìn)入苯儲罐；隨著樹脂苯溶液沿著薄膜蒸發(fā)器內(nèi)壁不斷下降，苯不斷揮發(fā)，樹脂與苯便分離開了，樹脂流入樹脂接受器。反應(yīng)完畢后靜置，除去上層堿水后用沸水洗滌十幾次，除去樹脂中的殘堿及副產(chǎn)物鹽類。 回收過量的環(huán)氧氯丙烷后，然后放出 部分鹽腳和反應(yīng)中間相 (下批使用 )，最后物料放入過濾器。反應(yīng)生成的 NaCl 鹽溶解在水中，靜止排出飽和鹽水。，然后排放廢水（含鹽及堿）和反應(yīng)中間相（主要為含甲苯的老化樹脂）。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 工藝流程 13 工藝流程框圖： 上一章已對工藝路線進(jìn)行了選擇，在此基礎(chǔ)上全面而細(xì)致地分析了整個生產(chǎn)過程的組成和順序如下圖所示： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 工藝流程 14 圖 工藝流程框圖 雙酚 A 苯、環(huán)氧氯 丙烷 循環(huán)使用 NaOH 環(huán)氧氯丙烷 下層 鹽腳 成品 溶解 反應(yīng) 分相 反應(yīng)后 冷卻 靜置 過濾 脫苯 萃取 回流 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 物料衡算 15 4 物料衡算 計算條件與數(shù)據(jù)理： 1） 設(shè)每年生產(chǎn) 330 天，則每天的產(chǎn)量為： Md=60 000247。330= 一天生產(chǎn)兩批，則每批的產(chǎn)量為 m =2） 設(shè)以生產(chǎn) 1t（ 1 000kg）環(huán)氧樹脂為基準(zhǔn) 原料單耗如下： 表 原料單耗表 原料名稱 投料比例 環(huán)氧氯丙烷 雙酚 A 純苯 液體燒堿 (100%) 3） 原料規(guī)格及 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如下： 表 原料規(guī)格及產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)表 名稱 分子量 凈含 含水分 含惰性雜質(zhì) 環(huán)氧氯丙烷 98% % % 雙酚 A 95% 3% 2% 純苯 96% % % 液體燒堿 % % % 雙酚 A型環(huán)氧樹脂 99% % % 注：以 上數(shù)據(jù)除直接在工廠收集到的以外，其他參照《中國化工醫(yī)藥產(chǎn)品大全》 (卷一，卷二 )和 化工原料商品手冊 。 原料用量計算： 反應(yīng)過程中的反應(yīng)物純量計算： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 物料衡算 16 為了較好地把握全過程，先假設(shè)理想情況進(jìn)行計算，即計算各反應(yīng)物的純量。這里所說的純量是指既不包括反應(yīng)物及產(chǎn)品中的雜質(zhì)和反應(yīng)物過量的量，不包括每步反應(yīng)損失掉的產(chǎn)品量。這是一種理想情況，在后面的計算中將恢復(fù)到實際情況，考慮所含雜質(zhì)的量、反應(yīng)物過量的量，以及反應(yīng)的收率等具體的問題并進(jìn)行詳細(xì)的計算。 由原料單耗可得每批原料用量如下表： 表 原料用量表 名稱 用量 (kg) 環(huán)氧氯丙烷 55 730 雙酚 A 68 750 純苯 23 520 液體燒堿 24 090 縮合工段物料衡算： 圖 (1)對于輸入物料分四股，分別如下： ① 98%的環(huán)氧氯丙烷中： 環(huán)氧氯丙烷： 55 73098%=54 水： 55 730%= 不溶雜質(zhì)： 55 730%=1 ② 95%的雙酚 A 中： 雙酚 A： 68 75095%=65 水： 68 7503%=2 不溶雜質(zhì)： 68 7502%=1 375kg ③ %的 NaOH 中： NaOH： 24 090%=23 98%環(huán)氧氯丙烷 95%雙酚 A NaOH 苯 5 反應(yīng)釜 5 環(huán)氧氯丙烷 雙酚 A 5 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 物料衡算 17 水： 24 090%= 不溶雜質(zhì)： 24 090%= ④ 96%的苯中： 苯： 23 52096%=22 水： 23 520%= 不溶雜質(zhì)： 23 520%= (2)對于輸出物料的計算如下： 設(shè)縮合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率等于收 率，即為 95%，則： 反應(yīng)的總方程式如下 H O C H 3C H 3 O H C l O+ 2 O O C H 3C H3 O O + 2HC lN a O H 228 2 332 2 65 x y z 由上反應(yīng)方程式： x/2=y/332=z/2=62 可得： x=50 ,y=90 ,z=19 所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下 : 雙酚 A: 6 (195%)= 3 環(huán)氧氯丙烷： 54 =4 HCl： 19 kg 環(huán)氧樹脂： 90 kg NaOH + HCl = NaCl + H? O 40 18 x y z 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 物料衡算 18 則有 x/40=y/=z/182=19 / 可得： x=21 ,y=31 ,z=9 故 NaOH=24 09021 =2 以上計算可得到下列物料平衡表 表 縮合反應(yīng)物料平衡表 輸入物 料