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1、指导教师：XXX,年产5万吨环氧树脂生产车间设计,班级：高分子XX-X学生：XXX学号：11014XXXXX,设计题目：,定义：分子中含有2个或2个以上环氧基 的高分子化合物。最常用的双酚A型环氧树脂含2个环氧基。特征：（1）粘接强度高，粘接面广。几乎可粘接所有的金属和非金属，有“万能胶”的美称。（2）良好的加工性。加工时常温常压。广泛用作涂料、灌封料及浇注料等（3）优异的电绝缘性。用作绝缘材料、电工浇铸及电子灌封。（4）机械强度高。用作结构胶、高度耐磨地坪等。（5）收缩率低。尺寸稳定，不易变形，不易开裂等（6）稳定性好，防腐性能优异。广泛用作防腐涂料。,环氧树脂的定义及特征,环氧树脂生产的主
2、要原材料的性质,（1）双酚A（BPA）：白色片状或粒状晶体，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及碱性溶中，室温下微溶于甲苯、二甲苯，加温下溶解度急剧增加。（2）环氧氯乙烷（ECH）：是一种易挥发、无色透明液体，有毒！对皮肤有灼伤作用，能严重刺激眼睛，具有和氯气相似的刺激性气味，有麻醉性，能溶解于醇、醚及甲苯中，微溶于水。比重1.18，纯品沸点116.2。取样化验时，要取上层。（3）液碱：淡紫色液体，无机械杂质，强碱性，腐蚀性较强。（4）苯：无色透明液体。有芳香气味。具强折光性。易挥发。能与乙醇、乙醚、丙酮任意混溶，微溶于水。,工艺流程,（1）把双酚A投入溶解釜中，然后通过环氧氯丙烷、苯，将夹套通水蒸
3、气的温度加热升温到70左右。（2）溶解后，用泵压入带搅拌的反应釜内，开始搅拌，并滴加碱。控制反应温度为50，维持一定时间至反应结束后，回收过量环氧氯丙烷供循环使用。（3）回收结束后过滤，静置，把苯溶液抽吸到回流脱苯釜内，下层的盐脚抽吸后放掉。,工艺流程,（4）在回流脱苯釜内回流至蒸出的苯清晰无水珠为止。然后冷却，静置.经过滤器至贮槽，沉降后抽入脱苯釜脱除苯，先常压110 以上开始减压至140-143 无馏出液为止，放料，即得成品。（5）包装。干燥后的粉末，存放于贮料斗中，先测定产品的分子量、密度等有关性能，然后按每袋25kg装袋输送到仓库以备出厂。,环氧树脂生产工艺流程图,双酚A(BPA)环氧
4、氯丙烷(ECH)碱环氧树脂,物料衡算,(1)设每年生产330天，则每天的产量为：Md=50 000330=151.52t/d 一 天生产两批，则每批的产量为：m=151.52t/2=75.76t,物料衡算,（2）设以生产1t（1 000kg）环氧树脂为基准,原料用量计算,反应方程式如下：,缩合工段物料衡算,98环氧氯丙烷95双酚ANaOH苯,反应釜,环氧氯丙烷双酚A,输入物料计算,(1)对于输入物料分四股，分别如下：98%的环氧氯丙烷中：环氧氯丙烷：55 73098%=54 615.40kg 水：55 7300.2%=111.46kg 不溶杂质：55 730l.8%=1 003.14kg 95
5、%的双酚A中：双酚A：68 75095%=65 312.5kg 水：68 7503%=2 062.5kg 不溶杂质：68 7502%=1 375kg,输入物料计算,99.50%的NaOH中：NaOH：24 09099.5%=23 969.55kg 水：24 0900.2%=48.15kg 不溶杂质：24 0900.3%=72.27kg 96%的苯中：苯：23 52096%=22 579.2kg 水：23 5200.2%=47.04kg 不溶杂质：23 5203.8%=893.76kg,输出物料计算,(2)对于输出物料的计算如下：设缩合反应的转化率等于收率，即为95%，则：反应的总方程式如下,2
6、28 92.52 332 36.5265 312.50.95 x y z,由上反应方程式：x/92.52=y/332=z/36.52=62 046.875/228可得：x=50 340.05kg,y=90 348.96kg,z=19 865.89kg,所以反应后的各物料质量如下:双酚A:6 5312.5(1-95%)=3 265.625kg 环氧氯丙烷：54 615.4-50 345.05=4 270.35kg HCl：19 865.89 kg 环氧树脂：90 348.96 kg,物料平衡表,回收过量环氧氯丙烷,回收框图,反应釜所出物料,冷却器,98 环氧氯丙烷,回收过量环氧氯丙烷,设冷却回收
7、率为 97%：对于输入物料为一股：环氧氯丙烷：4 270.35kg 对于输出物料为一股：环氧氯丙烷：4 270.3597%=4 142.24kg,环氧树脂收集,环氧树脂回收进出料框图,99的环氧树脂96的苯,回收脱苯釜,99的环氧树脂,96的苯,设备选型,常用反应器的类型有：管式反应器：由长径比较大的空管或填充管构成，可用于实现气相反应和液相反应。釜式反应器：由长径比较小的圆筒形容器构成，常装有机械搅拌或气流搅拌装置 有固体颗粒床层的反应器：气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程，包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等,设备选型,塔式反应器：用于
8、实现气液相或液液相反应过程的塔式设备，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等 喷射反应器：利用喷射器进行混合，实现气相或液相单相反应过程和气液相、液液相等多相反应过程管式反应器,所选取的设备,溶解釜：选取公式容积为50 000L搪玻璃闭式搅拌容器，闭式搅拌容器通常都包含一定压力，反应器之类的设备，密闭带搅拌。开式是直接和大气连通，不承受压力。反应釜：选取公式容积为50 000L搪玻璃闭式搅拌容器，其中重要参数为A=2 480dm2，壁厚30mm.，取D=38dm,、H=46dm。由于在反应过程中有腐蚀性物质的加入，所以材料应选用耐腐蚀材料。对该反应器选用镍铬不锈钢，0Cr18Ni9.钢板标准为GB423
9、7。,所选取的设备,环氧氯丙烷回收釜:查化工工艺设计手册用1000L釜。其中直径D=1 100mm 高 H=1 330mm苯贮槽:查化工工艺设计手册用1 000L釜。其中直径D=2 000mm 高 H=2 400mm,财务评估,产品按每年生产环氧树脂5万吨，产品价格按2600元/吨（含税价）计算。1)年产值：按售价计52 600=13 000(万元)2)年销售收入：含税销售收入52 600=13 000(万元)(已经包含增殖税),财务评估,3)年总成本：1 752（单批成本额）5=8 760（万元）4)年利润总额：13 000(总销售额)8 760(总成本)=4 240(万元)5)所得税税率按33%计取，年均所得税为：4 24033%=1 399.2(万元)6)税后净利润：4 2401 399.2=2 840.8(万元),小结 由以上分析可见，建设环氧树脂生产线具有投资小，达产后利润高，上缴税收大，投资回收期短，可以为企业带来很大的经济效益，还会为社会带来巨大的经济、社会和环境效益。,大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们在我成长过程中给予了我很大的帮助。本文能够顺利完成，要特别感谢我的导师XXX老师，感谢各位系的老师的关心和帮助。最后向所有关心和帮助过我的人表示真心的感谢!,致谢,谢谢大家！,
