3頁化工儀表課程設計——連續法生產脲醛樹脂的把握方案設計學院：化學工程學院學號：姓名：輔導教師：王樹江設計日期：2023—01—04

田一川任務書 3〔一〕工藝流程 4\l“_TOC_250005“原材料預備 5\l“_TOC_250004“加成反響 6\l“_TOC_250003“縮聚反響 6\l“_TOC_250002“真空脫水 7\l“_TOC_250001“補加尿素進展后縮合 7\l“_TOC_250000“6.成品樹脂的冷卻與穩定 8〔二〕粘結劑簡介 811粘結劑分類 82粘結劑的作用 9〔三〕過濾器原 91過濾器的構成 92過濾器的分類 10①自清洗過濾器 10②全自動過濾器 10③不銹鋼刷式過濾器 103過濾器選型的原則： 11〔四〕換熱器 11〔〔五〕五〕反響釜 11〔六〕反響器的規格一覽 12〔七〕參考文獻 13〔八〕總結 13任務書：任務書：題或環節的與把握過程相關的相應工作1，具體要求：一、針對給定的題目，查閱資料。首先把握題目的內容，具體包含題目的成產過程，反響，分別原理，工藝流程，留意事項。本設計的內容及重點等。二、針對給定工藝過程，設計出具體具體把握方案，具體為畫出把握方案圖，圖紙為A3紙〔上交。編寫設計說明書，具體內容為：題目設計要求，每一設備，元件的名稱選型〔型號，廠家，具體參數。如：序號 名稱 型號 規格mm廠家 其他熱電偶

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m16三、寫出每個把握系統的把握過程留意事項。三、寫出每個把握系統的把握過程留意事項。四、留意參考文獻，要在說明書后標注。包括：作則，文題，文獻名稱，年，卷，頁數等。21份及電子文檔，說明書正文宋體字五號，8000字以上〔包括圖，表。切每組中個人供給的說明書不行雷同。33、成績給定包含內容：設計中表現+說明書〔含圖紙〕辯論〔辯論時以組進展，每組有優良及之別。4、具體設計題目：㈠連續法生產脲醛樹脂簡介連續法生產脲醛樹脂有氣相法和液相法兩種脲醛樹脂可以在特別裝置中按多裝置或單裝置工藝流程進展。5頁6頁連續法生產脲醛樹脂工藝流程圖將確定配比和規定PH的尿素與甲醛混合液通過管道連續供料，并在溫度120—130℃的反響釜底面分散成薄層，當與裝置的壁接觸時反響混合液加熱到105—115℃，從混合液醛樹脂的過程，進展得格外快速。生成的樹脂連續的從反響釜中自留導出〔通過側口，并送入穩定處理器冷卻和用氨水處理，成品樹脂液由穩定處理器送入樹脂容器。脲醛樹脂的制備是尿素和甲醛在催化作用下發生的縮聚過程加成反響階段和縮聚反響階段。脲醛樹脂的制備過程可由以下主要步驟組成：原材料預備、加料混合、弱堿至中和介品樹脂的冷卻和穩定。㈡工藝過程原材料預備尿素和甲醛溶液是脲醛樹脂的主要原材料，樹脂生產廠批量進購這些原材料時應按國家標準取樣進展定量分析，它們的質量技術指標與成品樹脂的質量有關。將尿素與甲醛溶液混合，反響混合液是按樹脂制造的配方和甲醛含量的分析結果，將計算的甲醛投料量參與反響釜中，調整甲醛溶液所要求的PH值，再將需要的尿素投料量參與反響釜中，將物料攪拌至尿素完全溶解。尿素：又稱脲、碳酰胺。無色晶體。大量存在于人類及哺乳動物的尿中。溶于水、乙醇和苯，幾乎不溶于乙醚和氯仿。水溶液幾乎呈中性。用于肥料、炸藥等工業中。本劑中用作制備縮聚物的原料。選用工業品。甲醛：無色氣體。有特別的刺激臭味，對人的眼、鼻等有刺激作用。易溶于水和乙55%，通常為44%，稱為甲醛水，俗稱福爾馬林。有強復原作用，特別是在堿性溶液中。本劑中用作制備縮聚物的原料。選用工業品。氫氧化鈉：亦稱苛性鈉、燒堿。白色固體，呈粒狀、片狀、棒狀或塊狀。是強堿，變成碳酸鈉。易溶于水，同時猛烈放熱，廣泛用于造紙、人造絲、染色、肥皂、石油和其它化學工業。本劑中用作pH氯化銨：俗稱硇砂。白色晶體，易潮解，溶于水和甘油，微溶于乙醇，醫療上用作祛痰劑。本劑中用作固化劑。選用工業品。⑴尿素與甲醛溶液投料量的計算方法條件：樹脂配方中尿素與甲醛的摩爾比為1:1.6，尿素含量為98%，甲醛含量為37%，60，30。80%，尿素與甲醛混合后的密度為1.2800L計算公式如下：尿素投料量〔kg〕=(2*L*N*F)/(3F+1.6U)甲醛投料量(kg)=M*L*N*U/(2F+M*U)式中L————反響釜有效容積，L；————裝填率〔一般為F————甲醛含量，%；U————尿素含量，%；M————甲醛物質的量。將條件代入公式，得：尿素投料量=2*2800*0.8*0.37/〔3*0.37+1.6*0.98〕=619.0〔kg〕甲醛投料量=1.6*2800*0.8*0.98/(2*0.37+1.6*0.98)=1521.8〔kg〕以上按公式計算出該反響混合物根底配方：371521.8kg；98%的尿素619.0kg。甲醛溶液的計算量用計量罐稱量。處氫氧化鈉外，也可用六亞甲基四胺、水等作為介質phphph增高。⑵中和每批甲醛溶液所需氫氧化鈉量的計算脲醛樹脂生產的第一步是向反響釜中參與甲醛，然后用30%的NaOH溶液調整甲醛的PH值，使其呈中性或弱堿性PH值7。經實踐總結出加NaoH溶液調整ph30%NaoH*甲酸用量*40/(46*30%)式中30%——氫氧化鈉溶液；40——氫氧化鈉分子量；46——甲酸分子量。0.016%，則中和甲酸需要的NaoH的量為：30%NaoH=1521.8*0.016%*40/〔46*30%〕=0.706〔kg〕原料配比表：原料規格用量〔kg〕備注甲醛37%1521.8一般甲醛尿素98%619.0市售氫氧化鈉30%適量(0.706)壓堿氯化銨20%適量調酸加成反響羥甲基脲生成階段是在不斷攪拌下將反響混合物加熱確定溫度并在此溫度下保持確定80—10030—60min由于尿素與甲醛相互反響的放熱，反響混合物加熱到50—60℃時要停頓加熱，借反響配比，應開啟冷凝器的回流閥，使生成的含甲醛蒸氣通過冷凝器收集而返回到反響釜中。縮聚反響〔主要為介質的PH值和反響溫度直接影響成品樹聚所要求的程度，在介質ph4—5.5、20—60min45%—50%。在此階段，樹脂溶液生成相應的亞甲基化縮聚物，它既要具有好的水溶性和確定的貯使用測定分子量的方法來確定反響終點是很困難的由于需要很周密的特別儀器子量。及按反響時間來確定此階段的反響終點。依據樹脂溶液與水相溶性的變化來確定反響終點25℃的樹脂試樣〔2mL〕于刻度試管中，漸漸參與25稱為水數。另一種方法是，在試管中裝入20℃的水，將一滴樹脂試樣滴入水中。假設很快而不分散，則表示反響終點已過；樹脂滴到水柱中部呈白色霧狀散開，說明反響終點適宜。4杯黏度計、格氏管等。由于黏度隨溫度而變化，所以測定黏度時確定要留意把握溫度都是行之有效的方法。PH因此要按PH真空脫水60%—70%范圍。在真空脫水過程中還脫除了局部游離甲醛和甲醇，樹脂的濃度和黏度增高。真空脫水前，需將樹脂調整到中性，并將樹脂液冷卻到70℃左右。密封反響釜的加料閥門。當停頓起泡時，即刻關上閥門，使真空度漸漸增至最大。由于水分蒸發消耗熱量，樹脂液溫度開頭下降，為保持確定的溫度，需不時地給反響釜補充加熱。65—7090.644—77.294MPa.依據甲醛溶液的濃度，起始組安排比和成品樹脂的濃度，脫水量為反響釜中投料量的20%—30%。真空脫水時間依1.5—2.0h。補加尿素進展后縮合實行這一步驟是為了促進游離甲醛結合爾比為1〔1.8-2.〕空脫水前補加尿素會降低反響釜的裝料系數，降低設備生產率。現在廣泛承受的方法是在真空脫水后，樹脂后縮合階段補加尿素。溫度一般在60-65℃，30min。在此階段，介質ph6.5-7.5。成品樹脂的冷卻與穩定補加尿素縮合階段完畢后，將樹脂冷卻到20—25℃。有的脲醛樹脂在冷卻時參與穩定劑〔如氨水及其他。㈢粘結劑簡介11粘結劑分類按材料來源分：①自然粘合劑①自然粘合劑它取自于自然界中的物質。包括淀粉、蛋白質、糊精、動物膠、蟲膠、皮膠、松香等生物粘合劑；也包括瀝青等礦物粘合劑②人工粘合劑這是用人工制造的物質，包括水玻璃等無機粘合劑，以及合成樹脂、合成橡膠等有機粘合劑。按使用特性分：①水溶型粘合劑用水作溶劑的粘合劑，主要有淀粉、糊精、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。②熱熔型粘合劑通過加熱使粘合劑熔化后使用，是一種固體粘合劑。一般熱塑性樹脂均可使用，如聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、乙烯 —醋酸乙烯共聚物等。③溶劑型粘合劑不溶于水而溶于某種溶劑的粘合劑。如蟲膠、丁基橡膠等。④乳液型粘合劑多在水中呈懸浮狀，如醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、氯化橡膠等。⑤無溶劑液體粘合劑在常溫下呈粘稠液體狀，如環氧樹脂等。1010頁按包裝材料分：按包裝材料分：①紙基材料粘合劑主要包括淀粉漿糊，糊精，水玻璃，化學漿糊，酪蛋白等。②塑料粘合劑主要包括丁苯膠、聚氨酯、硝酸纖維素、聚醋酸乙烯等溶劑型粘合劑；乙烯 —醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯酸共聚物等水溶型粘合劑；醋酸乙烯樹脂、丙烯酸樹脂等乳液型粘合劑；聚苯乙烯、聚氨酯、聚丙烯酸酯等熱塑性樹脂組成的熱熔型粘合劑等。③木材粘合劑主要包括骨膠、皮膠、鯁膠、干酪素、血膠等動物膠；也包括酚醛樹脂膠、聚醋酸乙烯樹脂膠、脲醛樹脂膠等合成樹脂膠；還包括豆膠等植物膠等。粘合劑、膠粘劑因外表鍵合和內力〔粘附力和內聚力等〕作用，能使一固體表面與另一固體外表結合在一起的非金屬材料的總稱。按用途分：①工業用粘合劑主要是用于建筑材料和一些包裝方面的，以到達物與物的聯結。②農林用粘合劑主要用于邊坡綠化或其它土壤構造改進，能夠使土壤形成團粒構造，到達保墑的效果。同時，能增加土壤的透所性，防止地表徑流造成的土壤流失，提高土壤滲透力，保土保肥，緩解和調整土壤水分蒸發，讓作物更好的生長。2粘結劑的作用粘合劑實際上是一種生的添加劑，由泵輸送到瓦楞機，然后涂到楞峰上。當其處于生的狀態時沒有粘性，只有其在糊線上加熱到確定溫度時，才會變成一種強韌的粘㈣過濾器原理過濾器待處理的水由入水口進入機體，水中的雜質沉積在不銹鋼濾網上，由此㈣過濾器原理過濾器待處理的水由入水口進入機體，水中的雜質沉積在不銹鋼濾網上，由此產生壓差。通過壓差開關監測進出水口壓差變化，當壓差到達設定值時，電控器給水力把握閥、驅動電機信號，引發以下動作：電動機帶動刷子旋轉，對濾芯進展清洗，同時把握閥翻開進展排污，整個清洗過程只需持續數十秒鐘，當清洗完畢時，關閉把握閥，電機停頓轉動，系統恢復至其初始狀態，開頭進入下一個過濾工序。設備安裝后，由技術人員進展調試，設定過濾時間和清洗轉換時間，待處理的水由入水口進入機體，過濾器開頭正常工作，當到達預設清洗時間時，電控器給水力把握閥、驅動電機信號，引發以下動作：電動機帶動刷子旋轉，對濾芯進展清洗，同時電機停頓轉動，系統恢復至其初始狀態，開頭進入下一個過濾工序。1過濾器的構成過濾器的構造示意圖過濾器的殼體內部主要由粗濾網、細濾網、吸污管，不銹鋼刷或不銹鋼吸嘴、密封圈、防腐涂層、轉動軸等組成。過濾器的分類按過濾原理可分：自清洗過濾器、全自動過濾器、不銹鋼刷式過濾器自清洗過濾器自清洗過濾器是一種利用濾網直接攔截水中的雜質，去除水體懸浮物、顆粒物，降低濁度，凈化水質，削減系統污垢、菌藻、銹蝕等產生,以凈化水質及保護系統其他設備正常工作的周密設備。自清洗過濾器主要組件有：電機、電控箱、把握管路、主管組件、濾芯組件、316L不銹鋼刷、框架組件、傳動軸、進出口連接法蘭等。自清洗過濾器抑制傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾局部需拆卸清洗且無法監控過濾器狀態等眾多缺點，具有對原水進展過濾并自動對濾芯進展清洗排污的功能。自清洗過濾器清洗排污時系統不連續供水，可以監控過濾器的工作狀態，自動化程度很高。掩蓋了由10um3000um的各種過濾精度的需求。自清洗過濾器承受國際水處理行業設備先進技術，可立式、臥式、倒置任意方向任意位置安裝，可用于工業、農業、市政電力、電子、醫藥、食品、印染、建筑、鋼鐵、冶金、造紙等各行各業水過濾。全自動過濾器全自動過濾器是目前過濾行業廣泛應用的一套設備，抑制傳統過濾產品的納污量小、易受污物堵塞、過濾局部需拆卸清洗且無法監控過濾器狀態等眾多缺點，具有對原水進展過濾并自動對濾芯進展自動清洗排污的功能。11頁13頁全自動過濾器由殼體、多元濾芯、反沖洗機構、電控箱、減速機、電動閥門和差壓把握器等局部組成。殼體內的橫隔板將其內腔分為上、下兩腔，上腔內配有多個過全自動過濾器由殼體、多元濾芯、反沖洗機構、電控箱、減速機、電動閥門和差壓把握器等局部組成。殼體內的橫隔板將其內腔分為上、下兩腔，上腔內配有多個過濾芯，這樣充分利用了過濾空間，顯著縮小了過濾器體積，下腔內安裝有反沖洗吸盤。全自動過濾器工作時，濁液經入口進入過濾器下腔，又經隔板孔進入濾芯的內腔，大于過濾芯縫隙的雜質被截留，凈液穿過縫隙到達上腔，最終從出口送出。全自動過濾器優點：全自動過濾精度默認為 100 微米，且從100 至3000 微米可選，過濾面積大，納污量高，用戶可依據實際工況定制。清洗方式簡潔，且清洗循環電子監控，可實現自動清洗排污。全自動自清洗過濾器把握系統中的各參數均可調整等。3.不銹鋼刷式過濾器不銹鋼刷式過濾器種類有：全自動不銹鋼刷式過濾器，手搖不銹鋼刷式過濾器。其主要作用就是除掉水里的懸浮物，降低水里的懸浮物濃度，顆粒物，降低濁度，凈化水質，削減系統污垢、菌藻、銹蝕，凈化水質等。不銹鋼刷式過濾器承受專利技術的內部機械構造，實現了真正意義上的高壓反沖洗功能，可輕松徹底地去除濾網截留的雜質，清洗無死角，通量無衰減，保障了過濾效率和長期的使用壽命。不銹鋼刷式過濾器通過自身的檢索和應變功能，實現自動反沖洗，可應對不穩定的水質波動，無需人工干預。不銹鋼刷式過濾器在反沖洗過程中，各個(組)濾網依次進展反沖洗操作;確保濾網安全、高效清洗，而其他濾網不受影響，連續過濾。不銹鋼刷式過濾器承受承受自動排污閥，反沖洗歷時短，反沖洗耗水量少，環保經濟。易損件少，無耗材，運行維護費用低，操作治理簡潔。依據行業分類：食品用過濾器：粉塵過濾器，空氣過濾器，初中高效過濾器。醫藥用過濾器：藥液過濾器，呼吸過濾器，血液過濾器，細菌過濾器。依據過濾介質分為：空氣過濾器、液體過濾器、網絡過濾器、光線過濾器。依據過濾介質分為：空氣過濾器、液體過濾器、網絡過濾器、光線過濾器。照性能分為：管路過濾器、雙筒過濾器、高壓過濾器過濾器選型的原則：1、進出口通徑：原則上過濾器的進出口通徑不應小于相配套的泵的進口通徑，一般與進口管路口徑一致。2、公稱壓力：依據過濾管路可能消滅的最高壓力確定過濾器的壓力等級。3、孔目數的選擇：尺寸查下表“濾網規格”。4、過濾器材質：過濾器的材質一般選擇與所連接的工藝管道材質一樣鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質的過濾器。5、過濾器阻力損失計算水用過濾器，在一般計算額定流速下，壓力損失為0.52～1.2kpa㈣換熱器化工、能源、機械、交通、冶金、動力及航空航天等。㈤反響釜1、使用壓力：0.2---0.4Mpa2、耐酸性：對各種有機酸、無機酸、有機溶劑均有較好的抗蝕性。如將我廠生1、使用壓力：0.2---0.4Mpa2、耐酸性：對各種有機酸、無機酸、有機溶劑均有較好的抗蝕性。如將我廠生產的搪玻璃試樣置于20%HCI溶液中煮沸48h，腐蝕速率為0.9lg/m2.d〔優等品指標1.0g/m2.d〕。3、耐堿性：<BR>1N氫氧化鈉溶液腐蝕，試驗溫度80℃時間48h。腐蝕速率為6.76g/m2.d〔優等品7.0g/m2.d〕。4、操作溫度：搪玻璃設備加熱和冷卻時，應緩慢進展。我廠制造的搪玻璃設備使用溫度為0－200℃，耐溫急變性≥200℃。5、瓷層厚度：玻璃設備的瓷層厚度 0.8-2.0mm，搪玻璃設備附件的瓷層厚度0.6-1.8m