酚醛树脂ppt

1000t/a酚醛树脂工艺设计 学生姓名：王小龙学 号：09020214专业班级：应用化学指导教师：李思良1 设计背景我国酚醛树脂生产的历史已有60 多年，企业以 中、小型企业为主，其特点是：生产规模小、产 品质量较低、生产成本高、物耗能耗大、环境污 染比较严重。然而酚醛树脂具有价格低廉、耐热 、耐烧蚀、阻燃、燃烧发烟少等特点，是制造烧 蚀材料、木材胶粘剂、阻燃材料和阻燃涂料的主 要原料，另外，酚醛树脂在许多高性能复合材料 中也有不可替代作用。因此酚醛树脂的研究和制 备显得尤为重要。2 国内生产状况3 合成原理本设计为热固性酚醛树脂生产，其在 Na2CO3作为催化剂，苯酚和甲醛的物质 量之比控制在1：(11.5)条件下进行的 反应。总反应过程分为两步，即甲醛和 苯酚的加成反应和羟甲基化合物的缩聚 反应。槽计量甲醛、Na2CO3冷却水、HCl反应釜熔融釜苯酚缓冲罐水蒸气(甲醛、甲醇甲酸)过滤器树脂贮罐水蒸气冷凝器冷凝水贮罐树脂(酚、NaCl)4 合成工艺流程5 物料衡算根据年产1000t酚醛树脂的生产规格，除 去双休及规定假日，年工作日250天，每天 生产树脂4t 。反应中转化率为 93%(以苯酚 计)，树脂的收率为96% 4455.956959.26383.21527.823478.746盐 酸冷却水 碳酸钠苯酚甲醛日原料投放量(单位/kg)6 热量衡算熔融釜反应釜均用压力250kpa，温度为127.2的蒸气进行加热甲醛 411641.25kJ (2541) 212459.982kJ (4156) 199181.233kJNa2CO3 (4156) 411641.25kJ苯酚 107771.551kJ (4145) 27412.518kJ (4556) 80359.033kJ5698 对羟甲基苯酚 197860.309kJ 1.6-二羟甲基苯酚 250137.456kJ游离酚 (5698) 21477.758kJ水 (5698) 586271.735kJ苯酚(41) 425102.761kJ7 设备选型釜体高径比H/D=1.5，V封=0.131D3，S封=1.083D3设备直径(mm)容积(m3)搅拌装置熔融付16004.112框桨式、搅拌功率pe=1.67kw反应釜220010.32涡轮式、搅拌功率pe=31.69kw反应釜项目 数据 项目 数据 壳径（DN） 273mm 管尺寸n 25mm×2.5mm 管程数Np（N） 1 管长L 4.5m 管数 38 管排列方式 中心排管数nc6 管心距 32mm 管程流通面积Si 0.0119 传热面积 13.1 m2 工程压力PN 2.50MPa 换热器8 成本估算123原料日消耗定额45467.306元(苯酚、甲醛、Na2CO3、 HCl、纯水)。单位产品能源消耗定额1500/吨(电、蒸汽加热、生产用 水)。投资估算250万元(厂房、设备、配套及公用设施、电 力设备、环保消防、流动资金、安装、不可预见)。9 废水处理12废水来源主要有工艺冷凝回收废水(包含甲醛、甲醇、甲酸)和 过滤、澄清树脂分离出的废水(主要成分是酚、氯化钠 、甲醇)。废水处理目前常采用的几种含酚废水的回收和净化处理技术 有生物氧化法、有机溶剂萃取法、化学沉淀法、化学 氧化法、汽提法、物理化学吸附和液膜法等，本设计 采用液膜法对酚醛树脂中含有的酚进行分离 。10 总结本工艺是在碱性（PH约为9）条件下，以苯酚、甲醛 为原料，Na2CO3为催化剂，所合成的热固型酚醛树脂。123原料的化学性质 只有当苯酚与甲醛的摩尔比为1（11.5）时，才 可生成交联网状结构的酚醛树脂。 反应介质的酸、碱性 酚醛树脂合成的介质pH有两个比较适用的范围，即 pH<3和pH=711，本设计在减性环境（pH=9）。 生产操作方法 生产预定结构和性能的酚醛树脂，还应注意生产操作 方法的影响，诸如原料和催化剂投入反应釜的时间差； 各反应阶段温度、时间控制的调配 。致谢感谢各位老师的批评指正