環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝ppt.

1、LOGO指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：XXX 年產(chǎn)年產(chǎn)5 5萬噸環(huán)氧樹脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)萬噸環(huán)氧樹脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)n班班級(jí)級(jí)：高分子：高分子XX-Xn學(xué)學(xué)生：生：XXXn學(xué)號(hào)學(xué)號(hào)：11014XXXXX設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)題目：目：定義：分子中含有2個(gè)或2個(gè)以上環(huán)氧基 的高分子化合物。 最常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂含2個(gè)環(huán)氧基。特征： （1）粘接強(qiáng)度高，粘接面廣。幾乎可粘接所有的金屬和非金屬，有“萬能膠”的美稱。 （2）良好的加工性。加工時(shí)常溫常壓。廣泛用作涂料、灌封料及澆注料等 （3）優(yōu)異的電絕緣性。用作絕緣材料、電工澆鑄及電子灌封。 （4）機(jī)械強(qiáng)度高。用作結(jié)構(gòu)膠、高度耐磨地坪等。 （5）收縮率低。尺寸穩(wěn)定，不易變形，不易開

2、裂等 （6）穩(wěn)定性好，防腐性能優(yōu)異。廣泛用作防腐涂料。環(huán)氧樹脂的定義及特征環(huán)氧樹脂的定義及特征環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)u （1 1）雙酚雙酚A A（BPABPA）：）：白色片狀或粒狀晶體，不溶于水，能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。苯，加溫下溶解度急劇增加。u （2 2）環(huán)氧氯乙烷（環(huán)氧氯乙烷（ECHECH）：）：是一種易揮發(fā)、無色透明液體是一種易揮發(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，有毒！對皮膚有灼傷

3、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。比重中，微溶于水。比重1.181.18，純品沸點(diǎn)，純品沸點(diǎn)116.2116.2。取樣化驗(yàn)時(shí)。取樣化驗(yàn)時(shí)，要取上層。，要取上層。 u （3 3）液堿液堿：淡紫色液體，無機(jī)械雜質(zhì)，強(qiáng)堿性，腐蝕性較：淡紫色液體，無機(jī)械雜質(zhì)，強(qiáng)堿性，腐蝕性較強(qiáng)。強(qiáng)。u （4 4）苯苯：無色透明液體。有芳香氣味。具強(qiáng)折光性。易揮：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。發(fā)。能與乙醇、乙醚、丙酮任意混溶，微溶于水。工藝流程工藝流程u（

4、1 1）把雙酚）把雙酚A A投入投入溶解釜溶解釜中，然后通過環(huán)氧氯丙烷、苯，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將夾套通水蒸氣的溫度加熱升溫到7070左右。左右。u（2 2）溶解后，用泵壓入帶）溶解后，用泵壓入帶攪拌攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)，開始攪拌，的反應(yīng)釜內(nèi)，開始攪拌，并滴加堿?？刂品磻?yīng)溫度為并滴加堿?？刂品磻?yīng)溫度為50 50 ，維持一定時(shí)間至反應(yīng)，維持一定時(shí)間至反應(yīng)結(jié)束后，結(jié)束后，回收回收過量環(huán)氧氯丙烷供循環(huán)使用。過量環(huán)氧氯丙烷供循環(huán)使用。u（3 3）回收結(jié)束后過濾，靜置，把苯溶液抽吸到回流脫苯）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。釜內(nèi)，下

5、層的鹽腳抽吸后放掉。工藝流程工藝流程u （4 4）在回流脫苯釜內(nèi)回流至蒸出的苯清晰無水珠為止。然）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，靜置后冷卻，靜置. . 經(jīng)經(jīng)過濾器過濾器至貯槽，沉降后抽入脫苯釜脫除至貯槽，沉降后抽入脫苯釜脫除苯，先常壓苯，先常壓110 110 以上開始減壓至以上開始減壓至140-143 140-143 無餾出液為無餾出液為止，放料，即得成品。止，放料，即得成品。u （5 5）包裝。干燥后的粉末，存放于貯料斗中，先測定產(chǎn)品）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，然后按每袋的分子量、密度等有關(guān)性能，然后按每袋25kg25kg

6、裝袋輸送到裝袋輸送到倉庫以備出廠。倉庫以備出廠。環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝流程圖生產(chǎn)工藝流程圖 BPA 反應(yīng)釜反應(yīng)釜環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、ECH、鹽、水鹽、水廢廢水水50%NaOH過量過量ECH分分相相水水鹽水鹽水環(huán)氧樹脂、鹽、水環(huán)氧樹脂、鹽、水蒸餾蒸餾三級(jí)冷凝三級(jí)冷凝甲苯甲苯萃萃取取環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、甲苯甲苯、水、水蒸餾蒸餾分相分相環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂殘殘甲苯甲苯水水薄膜蒸發(fā)薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂甲甲苯苯過濾過濾雙酚雙酚A(BPA)A(BPA)環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷(ECH)(ECH)堿環(huán)氧樹脂堿環(huán)氧樹脂BPA 反應(yīng)釜反應(yīng)釜環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、ECH、鹽、水鹽、水廢廢水水50%NaOH過量過量EC

7、H分分相相水水鹽水鹽水環(huán)氧樹脂、鹽、水環(huán)氧樹脂、鹽、水蒸餾蒸餾三級(jí)冷凝三級(jí)冷凝甲苯甲苯萃萃取取環(huán)氧樹脂、環(huán)氧樹脂、甲苯甲苯、水、水蒸餾蒸餾分相分相環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂殘殘甲苯甲苯水水薄膜蒸發(fā)薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂甲甲苯苯過濾過濾物料衡算物料衡算u (1)(1)設(shè)每年生產(chǎn)設(shè)每年生產(chǎn)330330天，則每天的產(chǎn)量為：天，則每天的產(chǎn)量為： Md=50 000 Md=50 000330= 151.52t/d330= 151.52t/d 一一 天生產(chǎn)兩批，則每批的產(chǎn)量為：天生產(chǎn)兩批，則每批的產(chǎn)量為： m =151.52t/2=75.76t m =151.52t/2=75.76t物料衡算物料衡算u （2 2）

8、設(shè)以生產(chǎn)）設(shè)以生產(chǎn)1t1t（1 000kg1 000kg）環(huán)氧樹脂為基準(zhǔn)）環(huán)氧樹脂為基準(zhǔn)原料名稱原料名稱投料比例投料比例環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷557.3557.3雙酚雙酚A A687.5 687.5 純苯純苯235.2 235.2 液體燒堿（液體燒堿（100100）240.9 240.9 名稱名稱分子量分子量凈含凈含（）含水量含水量（ ）含惰性雜含惰性雜質(zhì)量質(zhì)量（）環(huán)氧氯丙環(huán)氧氯丙烷烷92.5292.5298980.20.21.81.8雙酚雙酚A A228.29228.2995953 32 2純苯純苯78.1178.1196960.20.23.83.8液體燒堿液體燒堿40.0140.0199.5

9、99.50.20.20.30.3雙酚雙酚A A型型環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂332.05332.0599990.80.80.20.2原料用量計(jì)算原料用量計(jì)算u 反應(yīng)方程式如下：反應(yīng)方程式如下：縮合工段物料衡算縮合工段物料衡算輸入物料計(jì)算輸入物料計(jì)算u (1)(1)對于輸入物料分四股，分別如下：對于輸入物料分四股，分別如下： 98%98%的環(huán)氧氯丙烷中：的環(huán)氧氯丙烷中： 環(huán)氧氯丙烷：環(huán)氧氯丙烷：55 73098%=54 615.40kg 水：水：55 7300.2%=111.46kg 不溶雜質(zhì)：不溶雜質(zhì)：55 730l.8%=1 003.14kg 95%95%的雙酚的雙酚A A中：中： 雙酚雙酚A A：6

10、8 75095%=65 312.5kg 水：水：68 7503%=2 062.5kg 不溶雜質(zhì)：不溶雜質(zhì)：68 7502%=1 375kg 輸入物料計(jì)算輸入物料計(jì)算 99.50%99.50%的的NaOHNaOH中：中： NaOH NaOH：24 09024 09099.5%=23 969.55kg99.5%=23 969.55kg 水：水：24 09024 0900.2%=48.15kg0.2%=48.15kg 不溶雜質(zhì)：不溶雜質(zhì)：24 09024 0900.3%=72.27kg0.3%=72.27kg 96%96%的苯中：的苯中： 苯：苯：23 52023 52096%=22 579.2kg

11、96%=22 579.2kg 水：水：23 52023 5200.2%=47.04kg0.2%=47.04kg 不溶雜質(zhì)：不溶雜質(zhì)：23 52023 5203.8%=893.76kg3.8%=893.76kg輸出物料計(jì)算輸出物料計(jì)算u (2)(2)對于輸出物料的計(jì)算如下：對于輸出物料的計(jì)算如下： 設(shè)縮合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率等于收率，即為設(shè)縮合反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率等于收率，即為95%95%，則：，則： 反應(yīng)的總方程式如下反應(yīng)的總方程式如下228 92.52 332 36.5265 312.50.95 x y z 由上反應(yīng)方程式：由上反應(yīng)方程式： x/92.52=y/332=z/36.52=62 046.875/

12、 228可得：可得：x=50 340.05kg,y=90 348.96kg,z=19 865.89kgu所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下: : 雙酚雙酚A A: 6 5312.5: 6 5312.5(1-95%)= 3 265.625kg(1-95%)= 3 265.625kg 環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷：54 615.4-50 345.05=4 270.35kg54 615.4-50 345.05=4 270.35kg HClHCl：19 865.89 kg 19 865.89 kg 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂：90 348.96 kg90 348.96 kg物料平衡表物料平衡表輸入物料

13、輸入物料純物質(zhì)純物質(zhì)質(zhì)量（）質(zhì)量（）輸出物料輸出物料質(zhì)量質(zhì)量9898的環(huán)氧的環(huán)氧氯乙烷氯乙烷環(huán)氧氯乙烷環(huán)氧氯乙烷54615.454615.4環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷4270.354270.35水水111.46111.46惰性雜質(zhì)惰性雜質(zhì)1003.141003.14雙酚雙酚A A3265.6253265.62595 95 的雙的雙酚酚A A雙酚雙酚A A65312.565312.5水水2062.52062.5環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂90348.9690348.96惰性雜質(zhì)惰性雜質(zhì)1375137599.5 99.5 的的NaOHNaOHNaOHNaOH23969.5523969.5596 96 的苯的苯225

14、79.222579.2水水48.1848.18惰性雜質(zhì)惰性雜質(zhì)72.2772.2799.5 99.5 的的NaOHNaOH2319.172319.1796 96 的苯的苯苯苯22579.222579.2水水47.0447.04參與反應(yīng)物參與反應(yīng)物質(zhì)中水和雜質(zhì)中水和雜質(zhì)質(zhì)49246.69549246.695惰性雜質(zhì)惰性雜質(zhì)893.76893.76NaClNaCl31839.8531839.85總計(jì)總計(jì)172090172090172090172090回收過量環(huán)氧氯丙烷回收過量環(huán)氧氯丙烷u 回收框圖回收框圖環(huán)氧氯丙烷回收過量環(huán)氧氯丙烷回收過量環(huán)氧氯丙烷 設(shè)冷卻回收率為設(shè)冷卻回收率為 97% 97%：

15、 對于輸入物料為一股：對于輸入物料為一股： 環(huán)氧氯丙烷：環(huán)氧氯丙烷：4 270.35kg4 270.35kg 對于輸出物料為一股：對于輸出物料為一股： 環(huán)氧氯丙烷：環(huán)氧氯丙烷：4 270.354 270.3597%=4 142.24kg97%=4 142.24kg環(huán)氧樹脂收集環(huán)氧樹脂收集u 環(huán)氧樹脂回收進(jìn)出料框圖環(huán)氧樹脂回收進(jìn)出料框圖設(shè)備選型設(shè)備選型常用反應(yīng)器的類型有：常用反應(yīng)器的類型有： 管式管式反應(yīng)器反應(yīng)器 ：由長徑比較大的空管或填充管構(gòu)成，可用：由長徑比較大的空管或填充管構(gòu)成，可用于實(shí)現(xiàn)氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。于實(shí)現(xiàn)氣相反應(yīng)和液相反應(yīng)。 釜式釜式反應(yīng)器反應(yīng)器 ：由長徑比較小的圓筒形容器構(gòu)成，

16、常裝有：由長徑比較小的圓筒形容器構(gòu)成，常裝有機(jī)械攪拌或氣流攪拌裝置機(jī)械攪拌或氣流攪拌裝置 有固體顆粒有固體顆粒床層床層的反應(yīng)器的反應(yīng)器 ：氣體或：氣體或( (和和) )液體通過固定的液體通過固定的或運(yùn)動(dòng)的固體顆粒床層以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程，包括固定床或運(yùn)動(dòng)的固體顆粒床層以實(shí)現(xiàn)多相反應(yīng)過程，包括固定床反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、涓流床反應(yīng)器等反應(yīng)器、流化床反應(yīng)器、移動(dòng)床反應(yīng)器、涓流床反應(yīng)器等 設(shè)備選型設(shè)備選型 塔式塔式反應(yīng)器反應(yīng)器 ：用于實(shí)現(xiàn)氣液相或液液相反應(yīng)過程的塔式：用于實(shí)現(xiàn)氣液相或液液相反應(yīng)過程的塔式設(shè)備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等設(shè)備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等 噴射噴射反應(yīng)器反

17、應(yīng)器 ：利用噴射器進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)氣相或液相單：利用噴射器進(jìn)行混合，實(shí)現(xiàn)氣相或液相單相反應(yīng)過程和氣液相、液液相等多相反應(yīng)過程管式反應(yīng)器相反應(yīng)過程和氣液相、液液相等多相反應(yīng)過程管式反應(yīng)器所選取的設(shè)備所選取的設(shè)備溶解釜溶解釜：選取公式容積為：選取公式容積為50 000L50 000L搪玻璃閉式攪拌容器，閉式搪玻璃閉式攪拌容器，閉式攪拌容器通常都包含一定壓力，反應(yīng)器之類的設(shè)備，密閉攪拌容器通常都包含一定壓力，反應(yīng)器之類的設(shè)備，密閉帶攪拌。開式是直接和大氣連通，不承受壓力。帶攪拌。開式是直接和大氣連通，不承受壓力。 反應(yīng)釜反應(yīng)釜：選取公式容積為：選取公式容積為50 000L50 000L搪玻璃閉式攪拌容

18、器，其中搪玻璃閉式攪拌容器，其中重要參數(shù)為重要參數(shù)為A=2 480dm2A=2 480dm2，壁厚，壁厚30mm.30mm.，取，取D=38dm,D=38dm,、H=46dmH=46dm。由于在反應(yīng)過程中有腐蝕性物質(zhì)的加入，所以材料應(yīng)選。由于在反應(yīng)過程中有腐蝕性物質(zhì)的加入，所以材料應(yīng)選用耐腐蝕材料。對該反應(yīng)器選用鎳鉻不銹鋼，用耐腐蝕材料。對該反應(yīng)器選用鎳鉻不銹鋼，0Cr18Ni9 .0Cr18Ni9 .鋼板標(biāo)準(zhǔn)為鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB4237 GB4237 。所選取的設(shè)備所選取的設(shè)備環(huán)氧氯丙烷回收釜環(huán)氧氯丙烷回收釜 :查化工工藝設(shè)計(jì)手冊用查化工工藝設(shè)計(jì)手冊用1000L1000L釜。釜。 其中直徑其中直

19、徑D=1 100mm D=1 100mm 高高 H=1 330mm H=1 330mm苯貯槽苯貯槽 : :查化工工藝設(shè)計(jì)手冊用查化工工藝設(shè)計(jì)手冊用1 000L1 000L釜。釜。 其中直徑其中直徑D=2 000mm D=2 000mm 高高 H=2 400mm H=2 400mm 財(cái)務(wù)評估財(cái)務(wù)評估 產(chǎn)品按每年生產(chǎn)環(huán)氧樹脂產(chǎn)品按每年生產(chǎn)環(huán)氧樹脂5 5萬噸，產(chǎn)品價(jià)格按萬噸，產(chǎn)品價(jià)格按26002600元元/ /噸（含稅噸（含稅價(jià)）計(jì)算。價(jià)）計(jì)算。 1)1)年產(chǎn)值：按售價(jià)計(jì)年產(chǎn)值：按售價(jià)計(jì)5 52 600=13 000(2 600=13 000(萬元萬元) )2)2)年銷售收入：年銷售收入： 含稅銷售收入含稅銷售收入5 52 600=13 000(2 600=13 000(萬元萬元) () (已經(jīng)包含增殖已經(jīng)包含增殖稅稅) )財(cái)務(wù)評估財(cái)務(wù)評估 3) 3)年總成本：年總成本：1 7521 752（單批成本額）（單批成本額）5=8 7605=8 760（萬元）（萬元）