年产吨脲醛树脂工厂设计

安徽建筑工业学院大作业题目：年产30000吨腐植酸改性脲醛树脂学院：材料与化学工程学院专业：08化学工程与工艺姓名：李小磊学号：指导教师：章祥林完成日期：2011年4月10号目录摘要1蓄第一章灾绪论己胃2侦1.1厂滋址及气象条酿件删反2览1.2工敞厂设计可行俭性分析扇谣2串纪设计任务符和依据勾豪2渠慨烛脲醛毒树脂的应用彩及发展概况少丈2竿猜具体生券产产品的确吹定扣粗2醒报本课题仙预解决的主元要问题昼艰3跪第二章产茂品与原料的破性质与规格抵世4爪2.1改盛性脲醛树脂奉的质量标准董和规格聚谢4饰2.2生产朗脲醛树脂的咸原料的特性稠与规格面暂4浊第三章尿合成工王艺设计和分旁析耻惕6爷3.1孕游离甲醛的薄来源校景6添3.2装降低游离甲窗醛含量的途挤径吴古6烈3.3改缓性脲醛(M常UF)树脂怖的合成稳灰7树3.4业合成过程中仁原料对反应线结果的影响予鹿8角乓甲醛与堪尿素摩尔比日的影响：谦熔8雅堤三聚氰胺飘用量的影响恶狱9术3.5不蛇同工艺条件淹下改性脲醛够树脂的合成塞结果混晴10溜勒加成反应吧阶段各工艺染参数变化对渗改性脲醛树偏脂的影响躺羽1钉1肚冈缩聚反应场阶段各工艺您参数的变化秒对改性脲醛雹树脂的影响靠叠1鞠2雅3.6改旷性脲醛树脂苦合成工艺路负线叼阿1夸3蝶主要反应倒页1知3惠3.7合忠成脲醛树脂虏树脂工艺鞭概1慧4侮乐反应阶段贡便1暗4陷迷脱水阶段佳鸦1饺4雾俱后处理阶布段君源1蹦4睡叶生产工艺藏流程叙述沫铃1柏5馆第四章逢工艺闸计算金疑1悠6啦4.1原狭始数据及所钻需技术资料模寺1踏6席4.2．名物料衡算奥脂1属6跌盐对反映釜进帽行物料衡算喉：值殖17河东对蒸发器做述物料衡算：扁滋1皆7灿葛对整个系统才做物料平衡悬计算侦播1受8怪第五章设盗备工艺计算锦及其选型处移19芳5.1破搅拌反应釜胁的设计念蛋1泄9牧笑物料衡算薄：闷风1糠9摘压热量衡算：吊甘2亩0梨锡材料选择饱四2耕3魂遍釜体的设计干计算灰宽2洞3股锣封头的设嫌计选型津柿2活4轮规封头与釜园体的连接形且式怕筑2剂4姑上支座形苗式沸老2木4最派反应釜的喘液位朱脏2瘦4岗5.1．9盒搅拌装报置的设计菜洗2卖5略经0腔传热装置将设计轨肢2唇5插坦1渴反应器上做的接管及尺茅寸剧遥2骨6择5.2蒸考发器础搬2爪7舍对蒸发器做抗物料衡算：叠捐2再7鼓5.3泵恢的选择奶才2涌7鲜涂输送甲醛的馋泵勒速2眼7疮躬输送成品镜泵译勉2扶7毅5.4换奏热器选型识你2浓8包5.5储验罐的设计灵云2坝8虾也储罐托庙2汁8撞致高位计量组槽舟匠2遭8区5.6旋风液分离器选型摩内28欧第六章温工厂布置富读2乞9瓶6.1工厂内布置的基本乘任务眼吓2良9连失工厂布置原厦则黄撒2赚9准晨厂区布证置总图说明炭罢3色1扁6.2车间西布置侧牢3茧1墨沾车间布置基昼本原则和要初求：泉捎3不1蝶锄车间布置图范说明面并3昼2警第七章湖公用工程燃狮3萌3距7.1通胞风旅趴3宅3陈7.2采廊暖佣岸3蓬3份7.3照薯明宫服3区3侦第八章非活设备一览表仁验3鸭4期第九章塞设计小结医馅3恢5恩9.1小结类景3裙5流第十章参灯考文君献倘流3访6瘦年产凉30000榆吨腐植酸改迹性尿醛树脂溪工艺设计视摘要帽：旱树脂是一种悼用途十分广当泛的有机化甘工产品。浩本设计产品始是旋腐植酸狮改性之脲醛树脂，嫌合成反应主负要由加成反由应和缩聚反素应两部分组洒成。拉腐植酸是洒自然界父中广泛存在谷的大分子有园机物质围，级广泛应用于柴农林牧、石吼油、化工、泰建材、医药皱卫生、环保似等各个领域朋。觉由于脲醛树素脂胶的原料沸是尿素和甲派醛，原料来旦源丰富，且竿生产工艺简菌单、成本低冤、胶接性耐棍水性好、固派化速度快、扒胶层无色以姨及使用方便启等优点，很摸快成为我国悄人造板生产夹的主要粘合逝剂，目前约球占木材工业五用量的80吗%以上，但语随着应用领宣域和用量的娃增加。脲醛季树脂胶制品舰中散发出来裹的游离甲醛聚污染环境，重特别是用该璃板材制成家派具和进行家继庭装潢后会灰释放出残留形甲醛和挥发盘性有机物（唇VOC），兆对人体皮肤年、呼吸道和咱眼睛粘膜有摸刺激作用，讯因而造成对移人体的危害卡。本工艺专碍门针对如何叼降低散发游宗离的甲醛和解改性脲醛树壮脂做了合理延设计。脲醛爽树脂是应用逃最为广泛的惠氨基树脂县，博两个反应是版先加成后缩司聚，但又没西有明显的界庸限，受反应耕条件影响只卫是在弱碱性豪条件下加成唉反应占优势河，在弱酸性混介质中缩聚涛反应进行的倡较顺利。哈本设计是年挖产省30000么吨易脲醛羞树脂工厂设咏计，主要进蜻行了工艺计最算、设备选帝型，并绘制流了工艺流程屑图、物料流沈程图。避关键词乒：三腐植酸螺，改性脲醛镇树脂，三聚代氰胺，肆尿素皮第一章备绪论荣1.1厂宫址及气象条抵件汽厂区位置：勿合肥南钱郊才地势：厂区开地势平整泽常年主导风扬向：东北风死，平均风柿力二级详气温：最高耗气温4狠0嘱℃幅最低订气温府﹣爱7群℃味冻土深度：泉10cm饰地下水位：装﹣券25m另运输条件：亦公路，铁路侧1.2工垃厂设计可行冠性分析萝框设计任务壮根据调查世芝界秤脲醛闻树脂生产能笨力为挤684惩.船7别万吨/年，坛需求量的增应加速度大约哀为每年3.虫6%；我国恭脲醛剧树脂产量为魔5.赚4斤3万吨/年强，而我国还停有很大的市突场需求空间绵，根据设计而地点进行考柳察旗合肥必地区需求量浸，尤其是朝合肥勾建材市场，污所需的水浸艇渍法制木屑菠板的含80童%的削脲醛阴树脂水溶液阳，老的生产敲工艺不能完绞全满足现代砖化生产的需趟求，所以要口对氨基树脂绣生产进行全汁新的设计。完本设计的主此要任务就是乏完成制30爬00协0心吨盼脲醛桐树脂工厂的办初步设计。汪维制脲醛想树脂的应用民及发展概况锯脲醛树脂优是斜由B.to训llens愁于1884休年首次合谨成，192绩9年德国I野.G染料公夫司获得第一矿个脲醛树脂疑胶粘剂的专规利，其后在汽人造板工业权中得到了迅送速的发展。忍我国195拳7年开始匹工业化生产炉，由于UF会树脂胶的炼原料是尿素乐和甲醛，原概料来源丰富孟，且生产工粘艺简单、成无本低、胶接怒性耐水性好牌、固化速度辟快、胶层无挂色以及使用绵方便等优点纤，很快成为慢我国人造板于生产的主要死粘合剂，目健前约占木材限工业用量的晨80%以上窑。但随着应帆用领域和用滋量的增加，爽UF树脂胶酬制品中散发怨出来的游离兔甲醛污染环预境，特别是些用该板材制肉成家具和进醉行家庭装潢眉后会释放出棕残留甲醛和盈挥发性有机哨物（VOC继），对人体辞皮肤、呼吸诉道和眼睛粘态膜有刺激作派用，因而造逗成对人体的摧危害。斗随着人们对桌室内环境要浅求的提高,催脲醛树脂甲搞醛释放量越拍来越受到关翻注,低毒脲病醛树脂和无辛醛系列(如思异氰酸酯)鹊胶粘剂的研组究成为热点根。口寻求环境友粥好生产技术治和饱“运绿色人造板靠”择产品是具有辣战略意义的牺重要课题，怕各国对此都纸十分重视。拦20世纪8倘0年代以姜来，国内外腐科技工作者疼对如何降低视脲醛树脂粘主合剂中游离弟甲醛含量的匠研究作了许画多工作。据传报道，国内排已将脲醛树出脂粘合剂中估游离甲醛含盘量降至0.肯10%左右与。轰晴具体生废产产品的确率定梨考虑人造板乞胶粘剂中甲印醛释放量的扛高低直接关引系到人民的船生活水平和渔健康状况的冤好坏，为了爷降低甲醛释堤量，改变脲烦醛树脂特性膝采用的工艺熄是用三聚氰择胺改性以及致新的技术生灰产的脲醛氨瓶基脂。宗询本课题删预解决的主躬要问题径脲醛树脂。蝶英文缩写U洞F。耐弱酸昏、弱碱，绝宾缘性能好，君耐磨性极佳豆，价格便宜小，但遇强酸始、强碱易分瓶解，耐水性熔和电性能较至差，耐热性拢也不高，所搬以要解决的赖是降低甲醛浙释放量，改户变脲醛树脂妇特性。侧本设计将通地过合适的工圣艺，使生产兆出来产品的回甲醛释放量颂能够达到国螺家甚至国际装胶粘剂的质经量标准，并伐使脲醛树脂白缺点得以改洋善，以提高财人民的生活梦水平健康状膝况！砌第撕二目章产品与垫原料的性质裹与规格曾2.1改胆性脲醛树脂兼的质量标准申和规格悬pH值柏婶钟率7.5连—美8.0欲游离甲醛%鸡助逮<星0.15艰固含量%牲德请华65左右攻粘度知献锣奉0.2趴6Pa.s惑贸取历灵2.2生产科脲醛树脂的哥原料的特性驳与规格播该尿素魂（CH及4肃N江2拔O）荣相对分子质圣量：60棒堤烦牌标睡准生成焓：怖H通f蜻=-47.炮1KJ/m扒ol饰外观：白色般结晶蒜箩仓父热瓣容：Cp=拔93.3J文/mol.止k术含氮量（以奴干基计）%消粒≥恢46.3糠骡低缩二脲含量催%夜≤呈0.5咸水分含量：而≤迅0.5贯监拒未挠铁（Fe刊2民O翅3蛛）含量%：稼≤哈0.002厦游离氨（N前H沟3陪）含量%：者≤绞0.01锹篇水依不溶物含量军%：露≤吨0.02永工业甲醛装（福尔马林魄溶液）的物岂理性质浅外观：无色亮透明液体，们在低温时能昼自聚成微浑爸土3朴0区%含量勒密度凯81顷5Kg/m燥3救喝宿她锄标准生成焓暑：治H敞f贱=-116擦KJ/mo瘦l载甲醛含量，兰g/100励g：37怨±誓0.5抵幻甲贸醇含量，g沃/100g价：胜≤兴12罪甲酸含量g缠/100m喜l：持≤膨0.04赵惠响铁含量，乔g/100墙ml：惨≤论0.000妨5持灼烧残渣含请量，g/1维00ml：滋≤苏0.005非中闪点，幸℃咽：60驳沸点，姻℃融：96左造雨与赌贮存温度，服℃盟：15.6筒～32.2络三聚氰胺胆（C宫3腰H士6川N信6声）沈相对分子质章量：126比泪帐旋惭崭外观：白色嗽结晶醒含量（升华府法）：9夺9.9%灰未脸剪她甲醛溶解度择（80职℃栏/10mi瓦n）：全溶拔辨润比热容（0党—坝80牵℃辟）1.4曾7J/（g括.贵℃虏）音路摩尔热质容:5.碎53J/（辟mol.画℃券）冶绝仙标准生成焓幼：巨H宅f乖=627.扫9KJ/m胶ol饿拣额生成墒年:-萌830J/勉（mol.顶℃贼）驴生成自由能划:177血KJ/m邪ol石殊兰利燃衫烧热:凤-1.9m惯J/mo涂l施间铺词生成热：-促71.7仪KJ/mo缝l控垄枪脆书熔点:3斯54府℃脉愤待影肺粒正相对密度:忙1.578裳阅哗秩棒嗽折浙射率:1.由872目氢氧化钠匆（NaOH沾）极相对分子质壁量:40受拔科朱含量:尊40%馅密度:2.悬130g/怜m3木树胞泡熔点:获318.4序迷℃用沸点:1夕390轰℃饶甲酸户（HCOO期H）挺密度:烛1.22框g/m3纸誉芒洪含量:1折0%彻熔点:训8.6姜℃刮肆并景懒沸点:绣100.8糟℃偿闪点:柄68.9贡℃克柄先角急粘度:节1.784喘mpa.揪s揉第三章陈合成工工艺设计和分店析惑3.1状游离甲醛的效来源贵（1）树脂粪合成时，一话般甲醛要过成量，所以甲脑醛反应不充缩分，使树脂嗽中残留未反旦应的游离甲秀醛。能（2）在脲顾醛树脂合成盒的过程中，设由于部分质钓子化的甲醛叮分子的存在挖，在胶体粒融子周围形成估吸附双粒子匙层，使树脂括的稳定性加钉强，一旦加大入固化剂后羡，树脂固化慎过程中在电番解质的作用岩下，吸附粒搏子层遭到破苏坏，从而释芹放出甲醛。丛（3）在树豪脂合成中已伞参与反应的装甲醛，由于码生成了不稳历定的基团，妥它们在热压框或板材使用哲过程中分解客，又释放出元已结合的甲继醛。旬（4）在温牲度高、湿度塑大的环境下丛，产品内的岩胶层老化，霸以及木材中严的半纤维素预分解，也会挡释放甲醛。贱由上所知，暗甲醛释放的娃原因是很复葱杂的，并且库是不可避免接的，而产生纤甲醛释放最跌主要、最直舌接的原因是猾液胶中的游性离甲醛的含挂量和微观结挨构的不合理富。因而，降狼低甲醛释放间量的最有效逆的方法是合捐成甲醛含量异低、微观结疤构合理的树层脂。缺3.2狡降低游离甲史醛含量的途庆径号（1）低物抢质的量比（识F/U）分筝批加入尿素控通常胶合板债生产使用U矿F树脂胶环接剂F/U史为：1.7驴-2.0，扎无臭UF树蛾脂胶接剂F沟/U降到邻1.0-1庭.3。有研减究表明，当吵尿素与甲醛追比从1：1底.8降到鞠1：1.3为后，甲醛干释放量会降顷低2/3。追为了尽量降往低产品中的追游离甲醛，兰采用分批加就入尿素与甲冬醛进行反应大。壁UF树脂的虹合成反应主栽要由加成反欲应和缩聚反亩应两部分组述成。两个反辅应是先加成诞后缩聚，但涝又没有明显得的界限，受核反应条件影丧响只是在弱损碱性条件下隆加成反应占性优势，在弱蹈酸性介质中铜缩聚反应进德行的较顺利教。具体发生玻的化学反应托主要如下：棍在碱性条件需下的反应是博生成以羟甲寻基脲的反应衬，在特殊条首件下，甲醛或过量时，也镰可生成三羟齿基脲和四羟膜基脲。见在酸性条件宰下的反应是巧先羟甲基和私氨基，后羟傲甲基和羟甲贴基之间的缩哪合反应。劫这种缩合反痛应使分子增眯长，生成含浮有羟甲基的冬低聚物，将盘这种低聚物像作为胶粘剂备使用。并且咐胶粘剂的固恒化是在酸性访条件下进行软的，树脂进氧一步缩合形良成立体构造尊的巨大分子狸。在反应的亚初期，甲醛漫过量有利于耐生成二羟甲旅基脲，对增红加树脂的胶驰联度有较大泰的作用。但译甲醛过量太掘多时，游离初甲醛含量偏喝高，又易形纵成稳定性较粪差的醚键，惰醚键在热压开时放出次甲谜基转化成甲绿醛；并且醚姓键越多，树乒脂亲水性就治越大，致使燕耐水性变差糖。所以甲醛示与尿素摩尔奶比的选择很顷重要，在整唱个实验过程尽中应尽量降发低加入甲醛量的物质的量督比，但对某镇局部过程却腹采取加大甲赏醛与尿素的以比例，使之蝴局部过程形钉成尽可能多还的二羟甲脲重。目前采用起的方法有三受步、四步加坚入法，其中能以三步法为衰多。一般步仰骤如下：第湾一批尿素的两加入U/F闪>2，确保姻二羟基脲的浩生成；第二赢批尿素加入抛后U/F=捕1.8-1米.9，使加徐入的甲醛尽菜量反应充分叫，降低游离讽甲醛的含量晨；第三批尿夹素的加入，揉使产品的游栗离甲醛进一销步降低。通餐过上述方法抵使产品中游柳离甲醛的含准量低于1%祝。同时应控豪制合适的介饰质LB值娱、反应温度渐和反应时间避以使反应达嚷到最佳效果枣。哈（2）加猛入复合改性尘剂买通常UF斩树脂的F/郑U物质的口量比降低时野，会同时带激来以下一些境问题：树脂劝胶粘性能下凝降、树脂的竟储存期缩短烈、树脂的水止溶性降低、孙树脂的初粘帅性下降等。录为了解决这型些问题，在虾树脂合成时咬要添加各种络改性剂。据怪报道，复合储改性剂有P榆Q复合添恶加剂、聚乙丧烯醇（PV搏C）和木质扬素磺酸盐类益等。改性剂晨加入后与在叙缩聚阶段产糟生的羟甲基屋碳正离子进顺行缩醛化反闭应，其作用朗是控制树脂代的胶联度，响不断与反应克过程中游离寺出的甲醛进村行反应。繁（3）对梳体系微观过舟程和体系的撒动力学研究押应用脲醛树石脂胶体理论劳，从主要影店响因素入手背，通过大量撒实验，研制抬低游离甲醛哗含量的脲醛砖树脂。实践啊证明，为改迅善树脂的微啦观结构，适饲当降低缩聚顶阶段的PH通值，有利榴于加快缩聚呆反应速度和亿减少反应体禽系的羟甲基旱的相对含量洗，从而减少针了在微观结订构上形成二去甲基醚或醚荐结构的几率雀。国内也有广对反应釜内限流体动力学题研究的报道姨。搅拌过程泥是一产生流饲体复杂动力赵学的过程，忠其中很可能争存在着非线紫性浑浊现象飞。搅拌的关虾键作用是尽论可能使反应沟釜内的流体缺流动处于完败全混合的状踏态，这样充予分搅拌就能柴减少反应器旋内温度和浓借度梯度，这怎与胶的合成芳缩聚过程的材条件相匹配壳，所以充分土搅拌是必要辰的。制胶过陡程涉及到复必杂的工艺和复设备的优化感问题，如在男工业生产中愚，往往应用宽了很成功的极小试成果，漂但总达不到疏小试的效果诞，这在很大读程度上是由辈于工业设备拾放大过程中久，只注意了等机理过程的誉相似性，而吸没有充分考鸦虑达到相同夕机理所应具以备的条件和紫环境应该相剖同或相似。惜人们又往往弊忽略掉最重表要的一条：抵动力学特征帖的相似性，呀即设备放大贩前后，其动喂力学特征应餐尽可能的保东持不变。当米前，在这方毁面的工作正和在进行着。破3.3改谣性脲醛(M讯UF)树脂情的合成谢在反应釜中暖加入第一批疼甲醛,将p换H值调至7房.2～7磨.8,加厌入第一批尿棉素,升温至瘦90澡℃愉反应30忆min,调李pH值至5扑.4～5犯.6,反眨应至所需粘仔度。加入第锄二批甲醛和防三聚氰胺,盗调pH值至熟8.0～搏8.5,矛反应20m立in。调p李H值至6.问5～6.面9,加入牧第二批尿素尊,反应至所常需粘度。再万将pH值调逆至7.5沟～8.0蔽,加入第三虾批尿素,反喂应0.5状h，冷却调出料。紧3.4袍合成过程中衫原料对反应蚁结果的影响弟咽甲醛与黎尿素摩尔比浙的影响婚：专由于F/著U是对MU杏F树脂性能描影响最大的波因素,因此晨首先比较了铸三聚氰胺用热量为3%棚时(以尿素瓶总量计)不版同摩尔比对森MUF树脂残最终性能的踏影响,实验芝结果见3-伤1堪表3-1贱甲醛与尿素豆摩尔比对M从UF树脂性堤能的影魂可以看出,谎总体上随着订最终摩尔比抗r匙5的降低晚,游离甲醛夕、甲醛释放纹量、胶合强今度都在降低狐。当摩尔比姓降至一定程唇度后,脲醛泼树脂中就存攻在了相当数雨量的游离尿皱素,可以吸娇收树脂中的厌游离甲醛(著树脂热固化壶释放出的甲石醛以及树脂翁固化后水解悔时放出的甲百醛),从则而达到低甲胃醛释放的目仅的。但这些迟尿素同样会籍与活泼的羟膨甲基脲反应枕,降低了脲减醛树脂的交猴联程度,也顽就削弱了板懒材的胶合强呆度,因此摩热尔比不宜过加低。若将第订二批尿素在初反应末期一枯次性加入,银在弱碱性条读件下,尿素俊与未反应甲疫醛发生加成瓣反应,生成悉羟甲基脲,峰树脂的游离燥甲醛量降低哲了,而羟甲篮基脲在受热州及水解时会践放出甲醛,驶这可以解释众树脂1相对渴较低的游离蠢甲醛和高甲狼醛释放量。茎将树脂2与隐3对比可知工,在酸性阶皆段投放尿素木量相同的情崖况下,较早廉投放尿素的撤树脂缩合程核度较深,亚达甲基桥键的舒含量相对较范多,羟甲基进和亚甲基醚浇键的含量相拢对较少,也钟就具有较低勺的甲醛释放助量。具体反厘应见图3-悟1。打图3-1钱羟甲基脲的哭缩合反应馒另外,从树搂脂4与6、板5与7的对怀比中可看出培,酸性阶段豪的摩尔比超撤过某一特定陈值后,甲醛求释放量会急迁剧上升,甚塔至超过最终滨摩尔比的影熊响。但酸性怠阶段的摩尔蜡比也不可降贿得过低,否蛾则会导致缩效合反应速度水加快而不易谣控制[6肿]。综裙合考虑以上困各方面因素络,采用图3著-2的工艺热可实现制备魔E1级脲醛疏树脂的目的汪图3-2息制备E1级燕脲醛树脂时省温度、pH散值和摩尔比塞随时间的变帅化个—△—祝温度tem化p;婆—○—伪pH值pH浴valu消e;认—□—贺F/U饥百三聚氰胺剧用量的影响育三聚氰胺的腰用量对树脂正的性能影响满很大。表3续-2中列出使了采用相同按工艺时,三叼聚氰胺的不摸同用量与改辽性脲醛树脂宰性能之间的朝关系。劈表3-2中常的树脂都是慰采用相同的村摩尔比和弱先碱快—钱弱酸很—岂弱碱制胶工酱艺,但随着嚼三聚氰胺用榴量的增加,畅甲醛释放量妄不断降低,偿胶合强度则狐先增加后下军降。这是由麦于三聚氰胺垮与甲醛的加亿成反应可以忧形成一系列妻从二羟甲基遥三聚氰胺到罗六羟甲基三甜聚氰胺的混盏合物,不同袋的羟甲基三挪聚氰胺之间粒互相发生缩贿合反应,生缓成亚甲基桥幼键和亚甲基鲜醚键,并保狡留了一部分旬尚未反应的掌羟甲基基团炼,具体过程酒可见图3-张3。而正是掉相当数量亚壤甲基醚键的您存在才使得独MUF树脂听在热固化时寺很少放出甲纱醛,而脲醛虫树脂在同样匪条件下却会傻产生大量的雨甲醛气体。旅随着三聚氰哗胺用量的增赢加,三聚氰里胺与甲醛的跳缩合产物中劣的亚甲基醚贷键含量也在侮增加,降低愁了树脂在热枯固化及水解醒时放出的甲恩醛量。同时报由于引入了宾多官能度的劣三聚氰胺分幼子,提高了却树脂的交联追程度,也就悼加强了板材钳的胶合性能麻。另一方面湾,随着三聚著氰胺羟甲基始化的进行,帐其N原子的行亲核性不断看增强,反应朋活性也不断禁加强,而尿紧素的情况则元恰恰相反,菜这就使得三凤聚氰胺的加熟入降低了树妥脂的固化速镰度,导致在豆同样的热压乔条件下由于义固化不完全蜡而使板材的郑胶合强度不你断下降。因钟此,三聚氰翼胺的用量也辽不可过高。员表3-2中舅的后4份树干脂甲醛释放脊量都达到了懒E1级的要嫁求,但树脂企10与11但的胶合强度漏却低于纯Ⅱ截类板标准要映求的0.报7MPa。逢表3-2鉴三聚氰胺用奉量对树脂性贩能的影响顿图3-3耻三聚氰胺与缓甲醛的羟甲垮基化反应及晌其产物的缩午合反应蹈3.5不线同工艺条件伪下改性脲醛咐树脂的合成随结果丢表3-3不臂同工艺参数灭条件下改性成脲醛树脂的咸合成及其性令能指标测定助结果。两表3-4不标同反应条件影对改性脲醛吉氨基树脂的义影响江饰加成反应咽阶段各工艺性参数变化对姐改性脲醛树窝脂的影响捞（1）pH梅对锻改性脲醛树依脂的影响撇脲醛树脂的描形成机理表弦明,加成产埋物除受尿素满与甲醛摩尔集比的影响外庙,还受反应梨介质pH的剂影响.反应垒介质的pH骄为7蛇.旺5以上时,所很少发生缩坊聚反应,但价加成反应在战此附近开始隶,且反应速锡度随pH的萍升高而加快佩,当pH达悄到11～1量3时,一转羟甲脲与二忍羟甲脲的形疯成极慢,这娱样就会导致牢羟甲基化不叙完全,游离厨甲醛含量升旬高,树脂的败其他性能下发降。因此加向成反应阶段肃的pH选择紧8贩.恶0,9难.惧0和10层.抚0,其他凝工艺条件不翁变,其实验港结果见表3煮-4孔。乏由表3-4倡知,pH变平化对改性脲蹈醛树脂的黏洗度变化影响来不大;固化拖时间随pH董的降低而降范低,并且当疗pH从10裂降到9时,先固化时间的逝变化较大。的游离甲醛含买量随pH的加降低而升高钉,羟甲基含雾量、储存期钱随pH的降滑低而升高。拖胶合强度及渣甲醛释放量哪随pH的降耐低而降低,恨预压性能随使pH的降低披而越来越好捕。因此加成如反应阶段降咏低pH有利歇于提高改性巡脲醛树脂的秧各项性能秘（2）反应黑温度法对稍改性脲醛树片脂的影响切在其他工艺哈条件相同时造,加成反应谣温度较高有讽利于羟甲基想化的完全反扛应。由表3厉-4可知捆,反应温度悠在80骄℃猫时改性脲醛酿树脂的黏度将增加较快,细表明低温条葬件下进行加毯成反应对提液高黏度有利本。反应温度蜓越低,改性喉脲醛树脂的输固化速度越陈快,树脂中抗的游离甲醛柿和羟甲基含阅量随反应温增度的降低而雁升高,改性嗓脲醛树脂的北储存期随反悉应温度的降北低而缩短。里加成反应温筒度对胶合强乞度的影响较痰小,预压性套能随加成反含应温度的下予降而下降,小甲醛释放量骨随加成反应维温度的降低梁而略有升高边(在此次实蝇验范围内)廊。综合而言俯,升高加成塘反应温度有数利于提高改辈性脲醛树脂昏的综合性能微（3）反应脱时间改性脲份醛树脂的影耀响筋在其他工艺柱条件不变时青,反应时间旗对改性脲醛培树脂各项性靠能的影响不遣具有明显的剩规律性(表雀3-4)饭。相比较而镜言,适中的叠反应时间对让改性脲醛树誓脂的合成有奉利。口将缩聚反应急阶段各工艺意参数的变化适对改性脲醛研树脂的影响冤（1）pH锁改性脲醛树盾脂的影响腿缩聚反应阶你段的pH洽控制被认为鸟是脲醛树脂吧合成的关键军因素。在酸言性条件下,咬一羟甲脲和歪二羟甲脲与尺尿素及甲醛荐进行缩聚反淋应,主要生宇成亚甲基键状和少量醚键参连接的低分槽子化合物,案在pH较低买的情况下,泼缩聚反应速士度快,易生棵成不含羟甲姥基的聚次甲夏基脲不溶性因沉淀,树脂润的水溶性降锯低,游离甲属醛含量增加录,适用期缩询短,缩聚反茅应不易控制肿。这些不利蝶因素在改性浮脲醛树脂的酿合成中同样堪存在。由表量3-4可衬知,pH对棚固化时间、毁游离甲醛含婚量和羟甲基培含量的影响蹄无明显规律协性。这可能糠是pH相对睁较高造成的诉(普通脲醛蜓树脂缩聚反答应的pH在克4损.伏5左右)。求而粘度在p械H为5锋.处2时有较悟大的增长。引pH对储存醉期的影响相愁当显著,p死H较高有利蔬于储存期的篇延长;胶合柏强度随pH逐的降低而增乏大;预压性舌能在缩聚反什应的整个p赢H他范围内均较宽理想。pH美对甲醛释放番量的影响相挂当显著,随它着pH的降鹅低甲醛释放锦量明显下降坏。12号实烦验的结果可主以解释为:举较低的pH丰增加了反应量速度及激烈贫程度,在缩遣聚过程中小管分子生成较绍多,这是导奶致黏度、游梅离甲醛含量缝和羟甲基含勤量上升的原药因;以N嫩H4Cl钻为固化剂抱时胶液体系赖中需含有一便定量的游离摊甲醛才能使卖胶液固化,疾而12号实链验结果中游愤离甲醛含量艇相对较高,特从而导致胶笔合强度上升茧,甲醛释放另量下降。絮（2）反应章温度改性脲朱醛树脂的影交响登较高或较低唉的反应温度宾,对黏度的择影响都较大秧(表3-4架);改性脲狸醛树脂的固涂化时间随缩虫聚温度的降歉低而缩短;睡改性脲醛树其脂的游离甲胆醛随反应温嘉度的降低有猫降低的趋势钥;改性脲醛图树脂的羟甲轻基含量随反托应温度的降掉低而增加;顷高温或低温授反应不利于安储存期的延恐长和胶合强盲度的提高;架反应温度越凉低则胶合板歌预压性能越额差;另外,锋高温反应有先利于降低甲鲁醛释放量。遇（3）初摩愉尔比改性脲味醛树脂的影娘响翠初摩尔比为叼2汪.责7～1容.折9时,黏度飘随初摩尔比庭的降低而增严大,固化时呈间随初摩尔某比的降低而炕缩短,游离煎甲醛含量在扔高初摩尔比邀时较低,羟捞甲基含量随谢初摩尔比的原降低而降低穷;储存期受愁初摩尔比的悄影响极为明痰显,初摩尔闪比越高则储龟存期越长;鸡胶合强度在倦初摩尔比为扁2耽.玉3时最好,剩预压性能与娃初摩尔比的旁关系不能确蹈定。甲醛释剥放量有随初秩摩尔比降低智而升高的趋柿势。初摩尔产比为115渠时,对粘度谈的影响最大闲,羟甲基含披量、胶合强屑度也明显增游大,甲醛释核放量已经超暮出E1级本的水平.贿3.6改迁性脲醛树脂估合成工艺路驶线鞠脲醛蹦树脂合成采墨用弱碱莲——毁弱酸溉——挤弱碱工艺。主要反应：坚(1)加肌成反应(羟逮甲基化)：晚甲醛与尿素额首先生成一速羟甲基脲和槽二羟甲基脲卫。喊(2)缩熄聚反应因也为缩聚反应田是逐步形成容的,在脱水紫过程中,冒相邻羟甲基忙脲分子之间棚通过亚甲基代键或二亚甲府基醚键相连矩形成聚合物却,所以工芦业生产脲醛线树脂时,烫可以根据缩病聚反应的深郊入程度来控逃制产物的相护对分子质量须。其水溶液讯随相对分子捐质量的高低膝表现为低黏絮度、高黏度透、透明和浑终浊的浆液。糟工业生产的志脲醛树脂相肉对分子质量废为数百至数梦千。稠（3）三聚释氰胺的羟甲疼基化反应小裳辫道旨后中应吊维（4）三聚钞氰胺的缩聚骗反应蕉3.7合院成脲醛树脂狮树脂工艺悼脲醛树脂的撕生产分三个类阶段，每个言阶段具体工驴艺如下：合成工艺款飘反应资阶段饼冈脱水阶知段鸡译后处理阶段碍纸座原料分批撞加入户加成反映皂缩聚反臭应昂吹蒸发臭育过滤鬼京反应阶段只（1）加成星反应阶段扭嗓加成反应阶浇段,pH的涛降低对改性霸脲醛树脂各境项性能的提慨高是有利的核;升高加成厉反应温度对菠改性脲醛树肠脂综合性能宽的提高有较睁好的影响;在选择适中的记加成反应时弃间有利于提崇高改性脲醛辅树脂的综合端性能;刮（2）缩醒聚反应阶段躬垫缩聚反应阶沸段,pH的内降低除不利坡于储存期的旬延长外,对片改性脲醛树赞脂其他性能助的提高均有逢较好的影响裤;缩聚温度忠不宜过高或赌过低,否则茅不利于改性细脲醛树脂综扭合性能的提释高;困此外，陡初摩尔比的竖变化能明显丸地影响储存萌期,初摩尔础比越高储存际期越长;甲傻醛释放量有帖随初摩尔比倍降低而呈升恢高的趋势。差秧脱水阶段轮将反应釜中叶的溶液送到底蒸发器中脱移水，使产品鬼的固含量达况到质量标准弯。宣锄后处理阶饲段摄成品必须过冈滤除去树脂挪中的杂质，顺如未反应的备三聚氰胺，猎未醚化的羟夏基三聚氰胺内低聚物，残旬余的催化剂隙等。助滤剂扇可采用硅藻咽土、碳酸镁笔等物质，过绿滤温度以6腔0～7尘0蛛℃烘为宜。义盲功曲生产工艺流腾程叙述膛在反应釜中胡加入第一批钉甲醛,将p冈H值调至7胖.2～7拖.8额贝共趣30min追加入第一批车尿素,升温步至90择℃芦反应30仪min,调水pH值至漠5.4～拆5.6,煮反应至所需探粘度-思齿搭蝶德量共1犹h趟加入第二批店甲醛和三聚慕氰胺，调p室H值至8.奉0～8.狼5,信反应20m俭in。露弄饰沸挣写挺鼓写鼓听共1h逢调pH值至永6.5～妄6.9,乐加入第二批莲尿素,反应浊至所需粘度衬。每共3示0min基再将pH值羡调至7.烘5～8.0蝇,加入第三肢批尿素，反且应0.5忘h。梳扣共1h弦至臭灰江垦忘架较葵将溶液送到扯蒸发器中蒸凉发部分水分估龟汤思当版祝共30mi迹n惧冷却送到产辞品储罐科鉴鞠扮赌蜂森吼雁纲共30mi愿n在反应廉釜中加入第捏一批甲醛,昼将pH值调何至7.2借～7.8溉批储共30m稼in用加入第一批占尿素,升温草至90但℃绞反应30案min,调泪pH值至芒5.4～歪5.6,挣反应至所需哈粘度-张厘咐沿重魄共1亩h蛋加入第二批戒甲醛和三聚堤氰胺，调p端H值至8.北0～8.例5,条反应20m屋in。波坛慈偶喜删六贪晃呢考共1h腿调pH值至所6.5～答6.9,鞭加入第二批债尿素,反应胃至所需粘度显。锋共3易0min浮再将pH值声调至7.崖5～8.0畏,加入第三仗批尿素，反成应0.5铺h。胡疾共1h筋锅扣渠阀援拐挽抽眠将溶液送到源蒸发器中蒸坦发部分水分头杂膏腥吼研基共30mi盒n紧冷却送到产支品储罐悼序刊云化芦质饲惹担共30mi搁第四章庙工艺仙计算投4.1原战始数据及所甩需技术资料狗生产规模搭嚼30000袋t/年参生产时间菌年们开工时间松8000h股生产方式掠间歇式生扔产抖生产量承每天话四晓批公缝本妹设计是年产予30000蒸吨的便改性脲醛麦树脂工厂愤其产品是8母0%的搬尿醛树脂供树脂水溶液们，纯票脲醛福树脂溶质凳为益3000茶0吨滚损失率晃辞2.匙3%货计算顺序晌由于产物茂与原料间计描量关系比较能简单，且整杰个工艺过程醒也较简单，遗容易得到原培料间的比例际关系，所以挎采用顺流程箩的计算顺序湿。源化学变化参键数细尿素挪甲式醛袄剥三聚氰胺纹仆日聚合物结构摧单元建分子量载6侄0抽脾30洽煎1费26捞拒引1晃02.52饰议粒蛋乞在计算聚合虹物结构元的移分子量时，昌三聚氰胺占鲜尿素的3%埋则其占原窄料的百分比幅为60驰×影0.03/缸60+30犁×匆1.1+1损26=0.住8%其中1薯.1为甲醛召与尿素的最平终摩尔比。胖单体计—惹CH2-N喷H-C=O棍-NHCH扬2O-n分喜子量为10绪2剪三聚氰胺聚叫合物分子量墙为168初所以聚合物勤结构单元的汗分子量为1吊02细×毙99.2%欢+168尿×系0.8%=矩102.5取2栽4.2．简物料衡算篇求衡算公式：梁进料量=出帖料量+损失秀量知润由于产量较絮小，计算基怖准定为千克白/天（K悔g/躺h痰）回牢日产量Wd盏=锻30茅00秆×岸1000/迷（笨80航00辩×悔0.97押7)董=虾3838.粥280码Kg/奉h旨奸主要原料投秘料量他矮尿素结构在渣聚合物结构既单元中占5迫8/102泪.52=待57%旦距所以，尿素局投料量=失3838.忘280游×畜57%=姐2187.业820励Kg/编h住遗仪三聚氰胺投气料绒量逐=2187睬.820坑×兼3%=脏65.63速5芹Kg/镜h处症甲醛投料量肥=再2187.素820春/60撕×貌1.1战×精30=毯1203.寻301柄Kg/极h方势工业甲醛为连3桑0伟%甲醛溶液颈，愚所以桃甲醛溶液投薪料量=病1203.术301桥/3返0溉%=凤4011洗Kg/敏h忙迅对反映釜进答行物料衡算挂：隐戏在反应过程胆中，甲酸和队NaOH只迁是调节反映老体系的pH个值，其本身时并不参加反查应，所以进宴料和出料平举衡，在衡算而过程中可以葡省去。则此港时的进料就则为工业甲醛哄，三聚氰胺站和尿素。较进料量=许工业甲醛抄+三聚氰胺鲁+尿素眼吼=驴4011+色65.63精5+218铅7.820峡慎释=蕉6264.侍455怨Kg/出h腾根据化学计炮量式有产三聚氰胺反音应完全所消止耗的甲醛量惕=脑65.63亚5纵×犯60/12熄6=链31.25绍5掏Kg/耽h前和尿素反应疫的甲醛量=默1203.浑301瓦—堂31.25晓5息=志1172.瘦046肆Kg/傅h兔三聚氰胺反奖应后生成的貌聚合物量=会65.63航5均×池168/1穷26=另87.51因3始Kg/驾h评三聚氰胺反美应生成的水猎=库65.63孟5附×骂18/12名6=贷9.376我Kg/注h盆反应的尿素床量=蔽1172.累046化×蓝60/装6阿0=防1172.领046型Kg/宵h筛甲醛，尿素穿反应生成的杯聚合物量=傻1172.广046粮×筒102/6统0=杰1992.化478华Kg/冤h素甲醛，尿素烤反应生成的钞水量=存1172.塞046喊×旱18/60昼=材351.6眉14总Kg/兰h物摩未反应的尿垮素=丸2187.痛820婆—协1172.趴046锅=鼠1015.纱774跑Kg/暮h穗她系统中的水粪=誓9.376韵+拦351.6沾14+40狱11温×砍70禁%娘染恩骂陶=优3168.智690忍Kg/译h漠出料量=聚逝合混合物+援水+未反应变的物料量职=役87.51辽3哀+迎1992.倍478堆+扑3168.总690于+匙1015.句774价=脚6264.饰455僵Kg/散h穷进料量=早6264.烛455帽Kg/烤h旧=出料量=工6264.皇455犁Kg/休h涂宿今所以反映釜松物料平衡珠沃对蒸发器做那物料衡算：严进料量=童6164.喊455泄Kg/锐h商唐蒸发出的水饶=短6264.抚455度—煎3838.省280窃/0.8=迅1466.棒605算Kg/违h止产品=伴6164.罩455蜡-辆1466.顿605米=诚4797.幼850巧出料次量激=产品+趴蒸发出的水锹岭拐=株4797.却850技+券1466.丙605辟庄活=锈6764.偷455硬Kg/撤h承浅进料量=出禽料量哪所以蒸发瘦器物料平衡西师所对整个系统雾做物料平衡卡计算机进料量=蚊4011骡+毫65.63导5艳+榨2187.咬820让钥途=究6264.掏455甘Kg/是h服出料痰量跨=府4797.点850菠+笛1466.帆605瓣宵昌=修6264.突455滚Kg/明h堂贵总物料平衡史，所以整尊个系统物料浇平衡。幼谣坝芦呼拼愤好物料名称斗数据（K斜g/额h拼）龄纯净甲醛算1203.歉301视工业甲醛揪4011巧纯三聚氰胺牲65.63粘5仍尿素踏2187.万820煮系统中水狗3168.社690淹产品朵4797.绩850爆鸡慨抗必书继物料平衡表采第五章设著备工艺计算陶及其选型返5.1戴搅拌反应釜闸的设计良一天弄四址釜，先对反令应釜做物料找和热量衡算旷挣物料衡算字：戒衡算公式摆：浑进料量=出趴料量+损失皆量薪产量W=堆30侵00更0幻×灰1000/顾（拌80抄00随×除0.97针7砌）=昆3838.堂280浙Kg/吗h睬一天废四木釜所以一釜旗物料为=年3838.村280清×皂6堡=疏23029西.680租Kg核主要原料投抚料量劈尿素结构在奇聚合物结构优单元中占5脏8/102钓.52=5捎7%术所以，尿素倡投料量=提23029嚷.680胞×细57%=同13126酿.918茄Kg稠三聚氰胺投忽料量=千13126法.918榆×便3骆%=凳393.8暴10杆Kg驶甲醛投料量喜=无13126粘.918丈/60筹×丢1.1苍×总30=观7219.竖805缝Kg胡工业甲醛为节3眯0号%甲醛溶液租，所以甲醛嘴溶液投料量余=纯7219.怪805擦/3菠0病%=铲24066乓.017卡Kg得对反映釜进梨行物料衡算纵：跌在反应过程尾中，甲酸和桌NaOH只历是调节反映翻体系的pH息值，其本身状并不参加反酷应，所以进兔料和出料平再衡，在衡算俗过程中可以帮省去。则此岛时的进料就歼为工业甲醛昂，三聚氰胺后和尿素。鹊进料量=工缓业甲醛+三惠聚氰胺+尿嗓素袭伍=脾24066寺.017勤+辣393.8倚10田+烈13126详.918伞泼摊=女37586快.745都Kg喂根据化学计设量式有殿三聚氰胺反棒应完全所消己耗的甲醛量撕=删393.8教10列×正60/12际6=盆187.5找29偏Kg站和尿素反应泉的甲醛量=涨7219.伟805替—混187.5孩29摇=威7032.谁276军Kg业三聚氰胺反圆应后生成的像聚合物量=盖393.8及10堂×勿168/1壶26=颈525.0顽80久Kg述三聚氰胺反裕应生成的水辫=奔393.8郊10枯×旺18/12碰6=肯56.25席9未Kg吐反应的尿素午量=益7032.辽276耍×绍60/60加=比6032.颜276歌Kg酱甲醛，尿素饮反应生成的辣聚合物量=赶7032.高276结×妨102/6鹿0=俩11954盐.869抛Kg贸甲醛，尿素纺反应生成的隆水量=纯7032.狐276教×须18/60猾=恩2106.皮683尾Kg栽未反应的尿盯素=爱13126袄.918含-精7032.祖276赏=烧6094.剧642遗Kg值系统中的水垫=蚕56.25斗9握+骑2109.煎683公+压24066塌.017击×屡70膏%床述停辜=膜19012沟.154姓Kg/填d猾出料量=聚煮合混合物+晚水+未反应湖的物料量院浙=婶525.0蛋80决+馆11954酒.869烘+胁19012改.154袭+义6094.怨642叨柏恒=耀37586泼.745矿Kg障进料量=替37586丧.745烤Kg=出料纠量=寨37586比.745芽Kg村忧所以反映釜粱物料平衡良夹热量衡算务：父(1)计算尤依据及基准双间歇式生产键热量衡算基洽本方程式签Q物料带入掌+Q热负荷酷=Q物料带扇出+Q热损盼失逆化学热量谊衡算一般方剧程式凤煎Q埋1斗+Q紧2恰+Q串3评=Q弃4箩+Q质5芬+Q况6申其中：Q赴1惜所处理剪的物料带入徒设备的热量箱；浓Q劝2动换热剂挖与设备和物妥料传递的热曲量（符号规终定加热剂加环入热量为辉“打+辣”炸，冷却剂吸锐收热量为胆“健－残”倡）；反Q冰3化化学反狮应热（符号久规定过程放霜热为箭“燥+练”谎，过程吸热愈为铺“乞－默”炼）；浸Q双4风离开设唇备物料带走拴的热量；轰Q郊5振设备消偷耗热量；陈Q缝6似设备向声周围散失的枯热量，又称严热损失。敲(2)热甚量衡算系由于各股物驻料都是在常搂温下加入，拒所以Q叹1滔=0军反应热的计崇算：Q猫3强其中用到化亮学键键能：引N-H:3底89KJ绣/mol雀C=肥O:728死KJ/m惊ol娇C-O:赚26KJ穿/mol烂C-N:3驼05KJ挽/mol宵O-耻H:464墨KJ/mo集l浅Ⅰ归此反应断裂洲：N-HC悄=O中的C号-O合成C近-NO-H陷断键需要的届能量1mo鼓l斜×观389KJ耐/mol叔×抽2+2mo武l久×龟(728-僻326)=题1582K氧J袭合成键释放裁的能量1m迅ol针×邻2竿×暖305+1文mol航×驰2惹×四464=1眯538KJ口△池H=153贯8-158稳2=-44充KJ/mo诉l束Q透Ⅰ慢=啄7032.北276帜/60菜×纠(-44)负=-晶5150.撕402屡KJⅡ哪此反应断裂互：N-H跳钥C-O挺够合成滨辰C-N斜壶断键需要的絮能洲量趁1mo恼l企×元389KJ透/mol+励1mol卡×唯326KJ掠/mol=边715KJ级飞合成键释放涂的能量1m怒ol行×默305住×饶KJ/mo宽l摘×缝2=610够KJ绑合成聚合单型体：旋△匪H=610喊-715=洽-105K省J/mol闸Q恒Ⅱ方=渗7032.故276片/60厚×尼(-105尊)=-资12306施.483竹KJⅢ惩此反应断裂负：N-HC宽=O中的C跳-O合成C爽-N絮O-H堡断键需要的堂能量1mo峰l萄×屯389KJ绑/mol+手2mol胜×揭402KJ岩/mol=痛1582K炮J蚀合成键释放队的能量1m俱ol荐×喊2煤×熄305+1拉mol金×戒2立×练464=1药538KJ轿△坦H=153销8-158竹2=-44翁KJ/m嗽ol奏Q揪Ⅲ旦=狂393.8哭10义/126肤×孙(-44)氧=-进137.5梁21徒KJ/mo暗lⅣ灵此反应断裂礼：N-H监C-O合馒成C-惨N炕断键需要的泻能量1mo校l乱×忌3戒89KJ/目mol+天1mol系×盘326KJ费/mol=拢715KJ疲护合成键释放距的能量1m访ol痛×凡305KJ版/mol=报305KJ继合成聚合单袋体：般△茎H=610纷-715壤=-105丸KJ/mo选l朴Q悉Ⅳ顷=则393.8斤10亏/126舟×搞(-105姿)=-势328.1档75驱KJ/mo关l所以剧Q攀3扎=Q闹Ⅰ阻+Q递Ⅱ胁+Q来Ⅲ拍+Q爹Ⅳ锄筹=-腰5150.商402蝇+（-弦12306废.483)塌+（-碌137.5设21)姐+（-过328.1痰75郑）能毅侍=巴-诱17922微.581佣KJ弹根据化学反至应式求得的锯化学反应热碍较小，在衡幼算过程中可仙以忽略即丛Q懒3强=0驼求Q粥4念可按公式Q婶4序=概勿先求平均高相=支7219.最805拖/阿37586行.745柏×源1.18+的13126脸.918该/桶37586维.745赔×捧1.55恼然+氧393.8佛10扛/垮37586酱.745吵×昌1.47+南16846脉.212符/辈37586嫁.745腹×男4.2吸=摘0.227仿+菌0.541疯+保0.015财+痛1.882孝=银2.665钓KJ/Kg骆℃世珍Q溉4符=泊报=车2.665范×谦37586送.745题×列(90张—告25)忧=奶6.51钻×糖10赔6蚀按KJ饮由后面的设番备计算知设丹备的质量是述446.5逢08Kg态Q添5茅=CM启△林t委=0.5柄×波7438.离823分×完（90才-承25）泡=改2.42鉴×盼10箭5酬KJ残热损失取卸总热量的3似%掌所以Q秘1惑+Q质2欺+Q貌3晌=Q隆4恶+Q奔5放+Q笼6锅Q亦1盖=0其诞产坏帽Q千3愿=0肠Q岸4卷=袍6.51绿×净10端6耽雷KJ惑浸凉Q午5绪集=帆2.42清×特10顷5半KJ糟Q吉6害=3%（谅Q题1慧+Q热2遍+Q舰3你）凤巾Q蝶2吓=Q卧4尸+Q民5茧+己3薪%（Q躁1识+Q缝2沟+Q惭3滋）瓦叙Q虹2扁嫁=Q质4僚+寄Q房5筑+0.03碌Q驾2涛0.97悲Q郑2疼=剥6.51荷×见10惩6酒模+市2.42因×迅10喊5酱Q载2辞=蚂6.96颗×秃10呜6蔬KJ缠Q=Q丽1晨+Q粥2喂+Q叛3抢滴=0+牲6.96焦×罗10所6供+0削慰死种=承6.96摘×篇10秀6厘所以，总倦热量魔Q息总浙=Q共2篮=闪6.96舱×泽10芦6隆KJ谅塞材料选择眠由于液在反应过程霞中有腐蚀性俩物质的加入卖，所以材料没应选用耐腐营蚀材料。对织该反应器选填用镍铬不锈璃钢，0Cr御18Ni9劲.钢板标如准为GB4读237。嘉在100学℃坏下的许用应乱力为114妻Mpa。埋越釜体的设计录计算归反应釜体积驼V=龟=妙劫7219.帅805拒/涌37586笑.745索×环815+昨13126雹.918街/盖37586猜.745旷×敲1335而揉+滨393.8咱10榆/暗37586丸.745共×驱1598+愧16846间.212谈/援37586鬼.745沿×草1000丝=迫156.4什8于+盏465.4省8诞+凝16.77这9百+艇448叠=判1087.掏174屑Kg/m讨3妨V=敲=伙=现34.57岂3证m疫3足装料系数喊Φ且=0.7游反应釜窝体积Vt=掏V/港Φ秤=蹲34.57锈3秧/0.7=详49.39沾0烘m面3躬根据GB9行845庄—陡1988〈店钢制机械搅歪拌容器〉圆油整Vt=矮50蜓m简3愈反应釜高H造=样4900茂mm振反应釜内径果D=头3600裕mm款该反应设计从压力为1.设01瞒×欠105Pa广设计温度为茂90傲℃蛮。非所以容器壁泊厚删δ司d=PDi约/(2[缎σ尊]t详Φ沙-P)+C苏处皇币=1.01效3600匙/插(景2步×削114摘×嘉1-1.0览1谜)驶+0.8惊鄙蔑燃=别16.82趟mm脊公式中[握σ杯]t=11敢4Mpa近胳Φ定=1走C=0.8膊携对壁厚圆整舌取糕δ价d=叮17警mm羊反应釜的质别量W=援∏蓬DH粱δ蔑d诞ρ侵晒洽=易3.14机×醉3.6粱×鸭4.9顶×棉0.01衔7泄×缸7900福移烤=辛7438.火823宣Kg患百封头的设元计选型上封头选择侨上封骡头选取标准疤椭圆形封头锡。具体参数柔如下：液封头内径D促N=主3600计mm（GB归9019析—迷88）概封头授高度h=0睛.25D=康0.25绍×虽3600嫌=勺9悉00mm葱封头侧面风积=1.0芳83D碰2吓=1.08告3桨×购3.6环2酒=命14.04途m斜2筝封头体积敢=0.13包1D绍3张=0.13风1债×佩3.6报3欣=佛6.11窗m絮3告封头直边温高度h屡2某=40mm则曲面爷高度h这1杀=侧600斤mm虚封头厚度价δ允=牢2夹5mm下封头选择筒由于扔反应体系属段于高黏度流勉体，为使流户体能顺利快抄速的流出反打应釜，所以份下封头选用撒90度锥形检封头。具体肚参数如下：极墙腔促封头内径粮DN=弃3600农mm录辣封头高度晌h=0.5占D=0.5救×概3600叹=伸1200者mm以封头侧面普积=1.1好1D忽2劫=1.11蔽×址3.6自2另=共14.39根m义2骆封头体积府=0.13塘09D书3泽=0.13牙09舍×润3.6宽3声醋=纱6.11锣m输3今族封头与釜赴体的连接形割式虾封头与釜体因的连接形式及选用平面法用兰连接。具设体参数如下洋：态内径DN=慰3600丘mm著D=肝3760美mm蚊D慎2坟=肃3715午mm效D存3槽=垮3656脆mm湾δ茧=鞭65巨mm速d=朱30弃mm钩螺柱M20眨数量取侧72蚊个。侄非金属软垫武片D钉5楼=粪3650痒mm蓝d膛5准=朗3600奋mm金挡支座形芹式侮支座选用耳泄式B型带垫唤板支座。选矩用标准为J刻B/T47腐2给—沫92。具体本参数如下：雾材料为Q2答35坡—掏A务•描F，垫板材嫌料为0Cr淋18Ni9序。耳座用傍4个，厚度震δ神=训20盟mm煮吉啦反应釜的揭液位最高液位白反应液体积赖V向R滴=愁34.57澡3器m调3芝酬下封头胡体积V头=坟6.11咸m翻3公下封头高得度h=肤1800肝mm伪在釜体中的萄实际反应液翅体积V添1梳=卖34.57神3残—捎6.11醒=父28.46路3池m惊3拌H料1锡=V盒1散×丰4/茄∏和D菠2蔬所以H份1液=走28.46爽3豪×平4/年∏震D侮2春=饭28.46崭3差×幼4/（3.拼14晋×岂3.6泽2声）县疮=刃2798葛mm遭所以，最高眉液位H=敌H辛1很+h仔=质2798蒸+头1800扶=至4598服mm俩(2)最惩低液位芝最低隙液位H=活1/3D铃议耳=名1/3吓×聚3600疲=获1200蕉mm经尖搅拌装般置的设计硬喘.1搅拌总浆设计涌由于被搅拌聚流体黏度很盏高，且搅拌毯的作用是要搂将物料充分痛混合，所以案搅拌浆叶的四形式选为螺涛带式搅拌浆载。其具体设第计参数如下绣：忠Z=1帝搅席拌浆直径d臣=都0燥.95D=晒0.95乏×浴3600破=在3420碍mm锯螺距S=d箩汁b/d=怕1/10翅队搅拌浆高换度Hm=d欺+h=嚷3420绸+纲1800挡=贱5220让mm薯搅拌转速n卫=镜1作0r/mi哀n杆搅拌器底妻部与反应釜羡底部的距离锈C=0.0考1d=面34.2绩mm恒渡.2搅拌印轴设计杰(1)搅辈拌轴材料选税为1Cr1久8Ni9T迹i,其坟[晌Τ窃]=15扶—尽25MPa仇涌取芹20MPa叛许用应力变愧化系数A=伪13.4脸—钩11.3取偿A=1言2紧拆搅拌轴直径荒多圆整去d=锁65mm却(2)唇搅拌功率计朴算滚搅拌轴功率悲根据诺谟图灾进行简捷计殃算：娇搅拌反应器女容积V=喊50唤+里6.11伐+丧6.11符=叠62.22供m敲3焰=牛62220寨L杯反应液黏度斯定为0.2么6pa.s躁，密度敲ρ县=1290逆Kg/m每3缴，搅拌形式酷为螺旋式缓触和搅拌搭根据诺谟图迟可知轴功率瑞Pa=1.璃5hp=1抢.5报×密14885佩.099醉W=叮22.32乡5束KW腔搅拌轴密封及选用机械密荷封所以轴密妻封消耗功率奔为两Pm=1倡2%Pa=确1.1姜×缎0.12=弃2.679球W耽所以，搅拌欣器电机消耗看功率为P=椒(肿Pa+Pm浆)催/0.9=灰(22.3柴25心+木2.679熊)慰/0.诵9替=违27.78盯2屑KW破式中传动效晨率为0.9训撞墙0疲传热装置肉设计猫拔0礼.1传热装村置形式闸传热装置选拼用夹套传热鹅，具体参数稳如下：饮夹套内径D嫁0漏=D+10谊0=树3600冠+100=存3序7屡00mm货萍0抚.2传热梁介质及其用累量趟夹套中选用省95悲℃意循环水加热毒。舱夹套内空间楚V=（1责.1堡×∏×即3.6哨2疫+2.18阅）蔑×描0.1它殖钞著=逼5.915协m评3杀缠1遭反应器上撒的接管及尺烛寸腾挺1表.1液体进喇料管她液体炭进料的进料搭时间定为1槐5药min。滴流体流速为居8谊m/s，搞流体为告3袭0%甲醛。忘进料体积V业=m果甲竞/旷ρ洒甲绪险粥围=苗24066根.017驰/815亲=稿29.53耻m糖3刑体积流量V怨S手=V/t蝇蝇能=昆29.53观/农9柱00=绝0.032眠8崖m占3/择s进料管内径仙圆整取d姥=饭Φ盛7幼5奇×逗3土.5鲜赖1杯.2出料蚀管帐猴反应产物出粱料时间定斥2冰0min杰，且物料为岔高黏度流体氏，取u=1刘m/s叶拳出料体积V循=掀m睬/购ρ曲芝蹈魔=买37586监.745手/1099滨.827=舱34.17目5愁m粮3峰隶体积流量V哪S状=V/t笼座谊犯=搂34.17位5木/鼓12宅00=0.饶0详285朝m扰3镰/s为诊出料管内径宵触圆整取d箭=患Φ绍8纪0悟×尽4肯龟进出料管都强选用普通无荷缝钢管撑5.2蒸勿发器粪对蒸发器做刺物料衡算舱：把进料量=什37586尝.745置kg/h颈白蒸发出的水尊=幸37586忘.745素—僚23029慢.680机/0.岩75斗=巨6880.啦505素Kg/h谁产品=富37586催.745吩-闲6880.肌505赤=然30706号.240默出料量=产俊品+蒸发出遭的水转彼多=橡30706脆.240善+秀6880.守505游=跪37586割.745敢kg/h因表扎进料量=繁疗出料量消所以蒸醋发器物料平渣衡携5.3泵孝的选择秩弯输送甲醛的突泵基本数据：羊该泵主要输糕送甲醛溶液从，输送温度归t=25首℃硬。溶液组煌成3念0网%甲醛坊，柴70栗%水，竭密度悲ρ仇=815K盟g/m荡3住,黏度=损2死.33mp挤a著s,无腐蚀失性。圆正常流量V咸S屠=虾24066膀.017服/（815汤×端9房00）猛挑汇=毅0.032来8沟m劫3旱/s翅泰博=摄118.1张15迟m益3伙/h氏泵工作的环鹊境温度为2脉5阵℃抓，选泵时流铸量定为窄118.1喊15捎×凉1.2=付141.7套4羞m鼠3宫/h佩所以根据化桃工工艺手册顶选泵：似屏蔽泵B艳流量0.逢1怎—享400m唯3衔/h焦扬程10竖—爷240m弄温度-券70献—谱380股跑输送成品射泵华反应壶液黏度定为看0.26p浮a.s，晓密度奖ρ雷=129辽0Kg/m础3雕紧妙体积流量V坊S男=V/毁t友努冲疑=1.3制45/60揉0=0多.0022第4m枝3兴/s=0常.1344蛮m胃3敏/h千屏蔽泵B胸流量嘉0.1弄—雨400m墓3笛/h运扬程10查—竖240m唯温度损-70凤—连380赶5.4换株热器选型叛感由纤工艺可知，唇本设计中用累到换热器的眼地方只有反冻应釜上的回便流冷凝器和峡工艺后期冷值凝水的冷凝干器。这两处堤对冷凝效果至均没有特殊滑要求。反应独釜上回流冷陶凝器主要作渴用是将釜内蜻的热蒸气冷说凝，从而避并免釜内压力虹过高。蒸发冤器后的冷凝屿器也只是将乎蒸发掉的水熔分冷凝回收歇。因此，本六工艺中换热牺器可选择套磁管式换热器述，冷凝液走失管内，气体慕走管间。并狠且由于处理喇量较小，选沫用两程即可皇。暑5.5储彼罐的设计肉发储罐射原料储罐选角型参考JB桂1421诚—务74《平底浴平盖容器》银，糠投入甲醛的煎体积VN=惭4011叫/815/电0.7=脸7.03够m陵3患,垄圆整取VN似=转7.1茎m届3搏,DN=省2000聚mm,H淋=浪2260载mm波投入尿素的叉体积VN=扣2187.喜820驻/1335周/0.7=外2.34劣m闷3微,息圆整取VN息=既2.4趁m稀3嫁,DN=征1400段mm,H=怠1600诚mm古投入三聚氢搭胺体积VN杆=幕65.63域5她/1598乌/0.7=船0.058瞎7照m鸡3窝,青圆整取VN烦=0.06杰m胶3烂,DN=4陕00mm,麻H=算6诚00mm宫缓冲盒槽V棵T浪=V/化φ统=染34.57邮3处/0.7=网49.39耻m跟3翁,硬圆整取VN佣=付50村m构3侧,DN=汤3600沿mm,H=恶4900很mm毕成品转槽集中3次瓶出一次料，艰圆整取VN找=纯8.5器m坛3达则DN=弃2000m骂m,H=2瓶7载00mm舱帽高位计量诉槽照投入甲醛的奋体积=澡24066哲.017集/815=幼29.53扇m赔3劫高位计量槽宗VN=三29.53秃/0.7=雨42.18女m刚3建,捉圆整取VN疯=婶45电m遥3绢,DN=蝴3400铸mm,遮H=仗5000制mm杏第六章惭工厂布置出6.1工厂刚布置的基本牢任务水工厂布置的期基本任务是共结合厂区的被各种自然条魔件和外部条帜件确定生产卧过程中各种疏对象的空间田位置，以绑获得最合适坛的物料和人罩员的流动路漏线，创造协砌调而又合理秋的生产和生吸活环境，组佛织全厂构成才一个能高度案发挥效能的找生产整体。括因此，工厂燕布置任务的顽实质是为了活寻求物料和惭人员的最佳念运输方案。泪对于工厂布田置，按我国肺习惯做法，梁划分为厂区稍布置和厂房垫（装置）布回置两部分。讲前者习惯的岸称为总图布疼置，后者称惩为车间布置倾.就工作的庙分工而言，炸这样的划分营可以使总图喘专业和工艺肝专业有各自跳明确的工作蜡范围，但就我工作的性质缎而言，二者残是不可分的逃整体，因为蝶他们具有相辟同的工作任露务，只是工权作范围大小竞之分，即厂顿区布置是全泡局，而各个订厂房布置则引是局部。肤竭工厂布置原悲则科从工程的角习度来看，化健学工厂的总泪布局应该注告意以下几个休方面：混（1）工厂侦布置应该满澡足生产和运怠输需要屈捏(a)厂区伍布置应符合守生产工艺流掀程的合理需选要，应使工炉厂各个生产乏环节具有良定好的系励，衬保证它们间彼的迳直和短虑捷的生产作融业线，避免孙生产流程的乎交叉和迂回砍往复，使各蝇种物料的疏就运距离最短患。拥咽(b)供水债、供电、供近热、供气、愧供冷及其它允公共设施，溜在注意其对狭环境影响和丙厂外外管网京联系的情况弓下，应力求悠靠近负荷中浓心，使各种拐公共系统介尺质的运输距巴离为最小。蔬泻(c)厂区放道路要迳直妙短捷，不同枝货流之间，臣人流和货流土之间都应该麦尽可能避免断交叉迂回。吃货运量大，哀车辆往返频泼繁的设施（鹅仓库、堆厂记、车库、运守输站场等）涂宜靠近厂区垄边缘地段布帝置。刻（明d)当厂区虹较平坦方整四时，一般采溜用举行街区喉布置方式，归以使得布置淘紧凑，用地肺节实现运输盆及管网的短消捷，厂区整接齐。昏赔总之，符合瓶生产和运输吵要求，实质环上要求总平爸面布置实现待生产过程中裕的各种物料份和人员的输企运距离为最蜘小，最终实线现生产的能刚耗最小。蜜(2)工厂狗布置应满足锋安全和卫生邀要求砖化工企业生旬产具有易燃黎、易爆和有归毒、有害等散特点，厂区辱布置应充分渗考虑安全布优局，严格遵腐守防火，卫盘生等安全规进范、标准和胀有关规定，捡其重点是防晃止火灾爆炸夺的发生，以筝保护国家财童产，保障工鲜厂职工的人青身安全和改姓善劳动条件宴，具体布置致时应考虑以争下几方面：摧靠(a)火灾泥危险性较大肚以及散发大超量烟尘或有壤害气体的车匙间，装置和巾场所，应布型置在厂区边高缘或其他车太间，厂所的韵下风向。纽(b)经常屯散发可燃气胀体的场所，站如易燃液体阅罐区，隔油崇池，易燃液叛体装卸站台讨等，应远离瓣各类明火源貌