【2500吨年产量的脲醛树脂胶黏剂的合成工艺流程及设备计算选型探析9400字（论文）】

2500吨年产量的脲醛树脂胶黏剂的合成工艺流程及设备计算选型分析摘要脲醛树脂简称为UF，是尿素和甲醛缩聚后而得到的高分子聚合物。近年来随着我国工业化进程的不断推进，此种胶黏剂在人造板的发展越来越为广泛从而导致其消耗量也越来越大，为满足人们的需求将对脲醛树脂的性能进一步改善。本次进行年产2500吨脲醛树脂胶黏剂的合成工艺设计，通过间歇法操作来完成脲醛树脂的工业生产任务，首先确定各个影响性能因素的参数以及特定改性剂，绘制了弱碱-弱酸-弱碱工艺流程图，然后对反应釜、真空装置及整体进行物料和热量衡算，最后对反应釜各部件进行选材、计算选型和校验，完成本次设计。关键词：脲醛树脂；胶黏剂；间歇法；反应釜目录TOC\o"1-3"\h\u引言 [12]后，负偏差可取0.6mm，由于选择的是耐腐蚀的镍铬不锈钢，所以腐蚀余量为0mm。则设计厚度为：则名义厚度为：将所计算的结果圆整后，反应釜筒体壁厚为4mm。（3）水压试验校核由于容器内部为液液混合反应，属于液压试验，则试验压力为：查相关手册，得ReL=205mPa故满足。4.3封头的选型计算（1）封头的内径与壁厚上、下封头内径取与釜体内径相等取1300mm。内径小于2000mm，则直边高度取为25mm，曲面深度取内径的1/4取325mm。反应釜的上、下封头均都承受了0.2mPa，上、下封头计算方法相同。对于标准椭圆封头计算厚度：与计算釜体厚度相同，圆整后，封头壁厚为3mm，取与筒体壁厚相等4mm。对于封头，一般选择标准椭圆形封头，其内径和筒体相同。经计算后得出封头具体尺寸：封头内径1300mm，直边高度为25mm，曲面深度为325mm。则封头体积0.29m3，封头的侧面积3.03m2。釜内压力较低，加之平面法兰应用广泛。因此可以充当封头与釜体两者之间联接。水压试验校核由上同理可得，故符合。4.4夹套的选型计算夹套直径及高度夹套的直径需要在釜体壁厚基础上，按照标准的夹套直径与筒体直径的关系来选取。取分析釜内和夹套内受力情况，其设计压力均为0.2mPa，则内筒所能承受最高压力也为0.2mPa。夹套的壁厚夹套本体焊接一般采用双面对接焊，双面焊位置处无挫伤。焊缝系数取0.85，腐蚀余量为0mm，工作压力为0.2mPa。将计算的结果圆整，厚度为4mm。经验算后，此厚度符合。水压试验校核由上同理可得，故满足。4.5支座的设计选型由于反应釜器壁不是太厚，因此需要在器壁与支座之间加上一层耐腐蚀材料为06Cr19Ni10的垫板，且支座选择四个材料为Q235-A的耳式长臂B型支座。4.6搅拌装置的设计选型基于原料在反应釜内需充分接触、搅拌消耗能量尽可能小、产品粘度较高，选择框式搅拌器，搅拌器与搅拌轴的材料均与釜体相同。且搅拌器的直径为1100mm。4.7进出管的设计选型进料管在上封头处，出料管在下封头中间底部。原料进料的流速一般取5m/s，产物粘度较大，出料速度一般取1m/s，进出料时间均为10min。则进料管内径为：则进料管内径为：将计算圆整后，进料管内径取30mm，出料管内径取60mm。4.8人孔的设计选型对于反应釜的内径1300mm，人孔一般取标准圆形人孔直径450mm。表SEQ表\*ARABIC7反应釜尺寸部件尺寸/mm釜高1600釜内径1300釜壁、夹套、封头厚4夹套内径、高1400封头高度350人孔内径400出料内径60进料内径30搅拌器直径10005结论综合所有的因素后，对于设计的年产2500t脲醛树脂胶黏剂合成的工艺流程和选择主设备，总结有以下：设计脲醛树脂的合成工艺中所选择的各种参数都是在前人所做的研究基础上而选择地最合适的参数，此种合成的产物树脂性能较优；在反应釜中，在反应后期时会选择加入少量的聚乙烯醇，它不仅可以与树脂中游离的甲醛反应聚合生成另一种胶黏剂以降低甲醛的含量，还可以进一步增加粘度、耐水特性以及防止其老化后释放有害物质甲醛。在之后的反应釜、真空装置中进行物料、热量衡算，以及对各个部件进行合适选择，然后再进一步核算是否符合工艺要求，其计算过程合理准确、计算方法科学、符合实际生产；也充分考虑了合成反应是吸热反应，将利用其热量以降低生产成本。但聚乙烯醇需要在酸性条件下与甲醛发生反应，而后期则是在中性的条件下反应，因此此反应不是特别完全，以至于有一小部分甲醛混入了产物中；若是中期（酸性条件）加入，尽管能达到降低甲醛的目标，但会影响主反应尿素与甲醛反应，因此会影响混合物中脲醛树脂的组成，从而对目标树脂的性能产生一定的影响。希望今后能够找到更加完美的解决办法，使得生产工艺更加优化，尤其要使得树脂中产生的甲醛含量降低，保证人体健康。

参考文献单为人,田美芬.胶黏剂在人造板上的应用现状[J].绿色科技,2020(04):139-140.李吉,熊涛,孙鑫,等.脲醛树脂的固化机理研究进展[J].粘接,2021,45(03):5-9.刘明,陈秀兰,李新功,等.UF/PDMI组合胶黏剂在刨花板生产中的应用[J].林产工业,2019,56(10):13-18.孙燕,徐伟涛,毛安,等.我国脲醛树脂制备技术的研究[J].林产工业,2020,57(01):1-4.MirelaAngelitaArtneretal.Anoveldesignfornanocellulosereinforcedurea–formaldehyderesin:abreakthroughinaminoresinsynthesisandbiocompositemanufacturing[J].Cellulose,2021:1-16.高翔,张雄.低毒性改性脲醛树脂合成工艺的研究[J].化工科技市场,2008,31(10):19-23.张瑞娟.脲醛树脂合成的影响因素及其在室内装饰的应用[J].合成树脂及塑料,2020,37(06):84-86.殷亚庆,张运明,王勇,等.两步法制备改性脲醛胶的工艺原理及应用实践[J].中国人造板,2020,27(06):84-86.YuzhuChenetal.Significantevaluationofthreefactorsaffectingthepre-curingbehaviorofureaformaldehyderesin:temperature,solidcontent,andpH[J].JournalofThermalAnalysisandCalorimetry,2018,133(3):1463-1470.陆立楠,顾顺飞,张统,等.弱酸