環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)工藝課件

指導(dǎo)教師：XXX年產(chǎn)5萬(wàn)噸環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)班級(jí)：高分子X(jué)X-X學(xué)生：XXX學(xué)號(hào)：11014XXXXX設(shè)計(jì)題目：指導(dǎo)教師：XXX年產(chǎn)5萬(wàn)噸環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)班級(jí)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(shù)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(wàn)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(kāi)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(shù)脂的定義及特征定義：分子中含有2個(gè)或2個(gè)以上環(huán)氧基環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)（1）雙酚A（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。（2）環(huán)氧氯乙烷（ECH）：是一種易揮發(fā)、無(wú)色透明液體，有毒！對(duì)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1.18，純品沸點(diǎn)116.2℃。取樣化驗(yàn)時(shí)，要取上層。（3）液堿：淡紫色液體，無(wú)機(jī)械雜質(zhì)，強(qiáng)堿性，腐蝕性較強(qiáng)。（4）苯：無(wú)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。環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)（1）雙酚A（BPA）：白色片工藝流程（1）把雙酚A投入溶解釜中，然后通過(guò)環(huán)氧氯丙烷、苯，將夾套通水蒸氣的溫度加熱升溫到70℃左右。（2）溶解后，用泵壓入帶攪拌的反應(yīng)釜內(nèi)，開(kāi)始攪拌，并滴加堿。控制反應(yīng)溫度為50℃

，維持一定時(shí)間至反應(yīng)結(jié)束后，回收過(guò)量環(huán)氧氯丙烷供循環(huán)使用。（3）回收結(jié)束后過(guò)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。工藝流程（1）把雙酚A投入溶解釜中，然后通過(guò)環(huán)氧氯丙烷、苯，工藝流程（4）在回流脫苯釜內(nèi)回流至蒸出的苯清晰無(wú)水珠為止。然后冷卻，靜置.經(jīng)過(guò)濾器至貯槽，沉降后抽入脫苯釜脫除苯，先常壓110℃以上開(kāi)始減壓至140-143℃無(wú)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(cè)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(cāng)庫(kù)以備出廠。工藝流程（4）在回流脫苯釜內(nèi)回流至蒸出的苯清晰無(wú)水珠為止。然環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程圖BPA反應(yīng)釜環(huán)氧樹(shù)脂、ECH、鹽、水廢水50%NaOH過(guò)量ECH分相水鹽水環(huán)氧樹(shù)脂、鹽、水蒸餾三級(jí)冷凝甲苯萃取環(huán)氧樹(shù)脂、甲苯、水蒸餾分相環(huán)氧樹(shù)脂殘甲苯水薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹(shù)脂甲苯過(guò)濾雙酚A(BPA)＋環(huán)氧氯丙烷(ECH)＋堿＝環(huán)氧樹(shù)脂BPA反應(yīng)釜環(huán)氧樹(shù)脂、ECH、鹽、水廢水50%NaOH過(guò)量ECH分相水鹽水環(huán)氧樹(shù)脂、鹽、水蒸餾三級(jí)冷凝甲苯萃取環(huán)氧樹(shù)脂、甲苯、水蒸餾分相環(huán)氧樹(shù)脂殘甲苯水薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹(shù)脂甲苯過(guò)濾環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)工藝流程圖BPA反應(yīng)釜環(huán)氧樹(shù)脂、ECH、鹽、物料衡算(1)設(shè)每年生產(chǎn)330天，則每天的產(chǎn)量為：

Md=50000÷330=151.52t/d一天生產(chǎn)兩批，則每批的產(chǎn)量為：m=151.52t/2=75.76t物料衡算物料衡算（2）設(shè)以生產(chǎn)1t（1000kg）環(huán)氧樹(shù)脂為基準(zhǔn)物料衡算（2）設(shè)以生產(chǎn)1t（1000kg）環(huán)氧樹(shù)脂為基準(zhǔn)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)工藝課件原料用量計(jì)算反應(yīng)方程式如下：原料用量計(jì)算反應(yīng)方程式如下：縮合工段物料衡算98％環(huán)氧氯丙烷95％雙酚ANaOH苯反應(yīng)釜環(huán)氧氯丙烷雙酚A縮合工段物料衡算98％環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)釜環(huán)氧氯丙烷輸入物料計(jì)算(1)對(duì)于輸入物料分四股，分別如下：①98%的環(huán)氧氯丙烷中：環(huán)氧氯丙烷：55730×98%=54615.40kg

水：55730×0.2%=111.46kg不溶雜質(zhì)：55730×l.8%=1003.14kg

②95%的雙酚A中：雙酚A：68750×95%=65312.5kg

水：68750×3%=2062.5kg

不溶雜質(zhì)：68750×2%=1375kg

輸入物料計(jì)算(1)對(duì)于輸入物料分四股，分別如下：輸入物料計(jì)算③99.50%的NaOH中：NaOH：24090×99.5%=23969.55kg

水：24090×0.2%=48.15kg

不溶雜質(zhì)：24090×0.3%=72.27kg

④96%的苯中：苯：23520×96%=22579.2kg

水：23520×0.2%=47.04kg不溶雜質(zhì)：23520×3.8%=893.76kg輸入物料計(jì)算③99.50%的NaOH中：輸出物料計(jì)算(2)對(duì)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95%，則：反應(yīng)的總方程式如下

22892.5×233236.5×265312.5×0.95xyz

由上反應(yīng)方程式：

x/92.5×2=y/332=z/36.5×2=62046.875/228可得：x=50340.05kg,y=90348.96kg,z=19865.89kg輸出物料計(jì)算(2)對(duì)于輸出物料的計(jì)算如下：228所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下:

雙酚A:65312.5×(1-95%)=3265.625kg

環(huán)氧氯丙烷：54615.4-50345.05=4270.35kg

HCl：19865.89kg

環(huán)氧樹(shù)脂：90348.96kg所以反應(yīng)后的各物料質(zhì)量如下:物料平衡表物料平衡表回收過(guò)量環(huán)氧氯丙烷回收框圖反應(yīng)釜所出物料冷卻器98

％環(huán)氧氯丙烷回收過(guò)量環(huán)氧氯丙烷回收框圖反應(yīng)釜所出物料冷卻器98％環(huán)氧氯回收過(guò)量環(huán)氧氯丙烷設(shè)冷卻回收率為97%：對(duì)于輸入物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：4270.35kg對(duì)于輸出物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：4270.35×97%=4142.24kg回收過(guò)量環(huán)氧氯丙烷設(shè)冷卻回收率為97%：環(huán)氧樹(shù)脂收集環(huán)氧樹(shù)脂回收進(jìn)出料框圖99％的環(huán)氧樹(shù)脂96％的苯回收脫苯釜99％的環(huán)氧樹(shù)脂96％的苯環(huán)氧樹(shù)脂收集環(huán)氧樹(shù)脂回收進(jìn)出料框圖99％的環(huán)氧樹(shù)脂回收脫苯釜設(shè)備選型常用反應(yīng)器的類型有：

①管式反應(yīng)器：由長(zhǎng)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)。

②釜式反應(yīng)器：由長(zhǎng)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③有固體顆粒床層的反應(yīng)器：氣體或(和)液體通過(guò)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(guò)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)器等設(shè)備選型常用反應(yīng)器的類型有：設(shè)備選型④塔式反應(yīng)器：用于實(shí)現(xiàn)氣液相或液液相反應(yīng)過(guò)程的塔式設(shè)備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等⑤噴射反應(yīng)器：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(guò)程和氣液相、液液相等多相反應(yīng)過(guò)程管式反應(yīng)器設(shè)備選型所選取的設(shè)備溶解釜：選取公式容積為50000L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，密閉帶攪拌。開(kāi)式是直接和大氣連通，不承受壓力。反應(yīng)釜：選取公式容積為50000L搪玻璃閉式攪拌容器，其中重要參數(shù)為A=2480dm2，壁厚30mm.，取D=38dm,、H=46dm。由于在反應(yīng)過(guò)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(duì)該反應(yīng)器選用鎳鉻不銹鋼，0Cr18Ni9.鋼板標(biāo)準(zhǔn)為GB4237。所選取的設(shè)備所選取的設(shè)備環(huán)氧氯丙烷回收釜

:查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)用1000L釜。其中直徑D=1100mm高H=1330mm苯貯槽

:查化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)用1000L釜。其中直徑D=2000mm高H=2400mm

所選取的設(shè)備財(cái)務(wù)評(píng)估產(chǎn)品按每年生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂5萬(wàn)噸，產(chǎn)品價(jià)格按2600元/噸（含稅價(jià)）計(jì)算。1)年產(chǎn)值：按售價(jià)計(jì)5×2600=13000(萬(wàn)元)2)年銷售收入：含稅銷售收入5×2600=13000(萬(wàn)元)(已經(jīng)包含增殖稅)財(cái)務(wù)評(píng)估產(chǎn)品按每年生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂5萬(wàn)噸，產(chǎn)品價(jià)格按2600元財(cái)務(wù)評(píng)估3)年總成本：1752（單批成本額）×5=8760（萬(wàn)元）4)年利潤(rùn)總額：13000(總銷售額)－8760(總成本)=4240(萬(wàn)元)5)所得稅稅率按33%計(jì)取，年均所得稅為：4240×33%=1399.2(萬(wàn)元)6)稅后凈利潤(rùn)：4240－1399.2=2840.8(萬(wàn)元)財(cái)務(wù)評(píng)估3)年總成本：1752（單批成本額）×5=8

小結(jié)由以上分析可見(jiàn)，建設(shè)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)線具有投資小，達(dá)產(chǎn)后利潤(rùn)高