年產一萬噸松香廠設計畢業設計

年產一萬噸松香廠設計

摘要

中國乃全球最大的發展中國家，也是當今世界經濟增長最快的國家之一，隨著經濟不斷

發展，西部大開發的實施，全國的經濟蒸蒸日上，工業發展迅速，對資源能源的需求越來越

大。我國地大物博，擁有豐富的松林資源，提供了豐富的松脂原料，同時，我國大量勞動力

為采集松脂提供了方便，很好地解決生產松香的原料問題。而且我國松脂加工的技術成熟，

確保生產方案有效實施。進行松脂加工，不但可向國家提供大量的工業原料和出口

物資，還可提高山區人民的生活水平，繁榮山區經濟。

本項目年消耗松脂1.35萬噸，年實際主產可達0.9878萬噸松香，聯產0.2542噸優油，

0.2876噸源烯和0.0408噸重油。整個工藝采用連續蒸汽法加工松脂。包括三個工

序：即松脂熔解、熔解脂液凈制和凈制脂液蒸儲。建廠總投資為2054萬元，建設

期一年，第二年正式投產，總產品銷售收入21570.67,生產期直接原料費及工人

工資共為13020.55萬元，本項目經濟效益較高。

產品松香和松節油是兩種重要的工業原料，廣泛應用于化工，肥皂、造成橡膠，涂料，

醫藥，食品，塑料，電氣，印刷等工業部門。同時松香也是我國的大宗出口物資之一，而且

隨著工業生產與科學技術的發展，世界上對松香、松節油的需求逐步增加，生產遠遠不能滿

足需要。當前世界上松香年產量約110萬噸，我國占1/3,脂松香的產量我國居世界首位，

可見我國的松香的出口前景十分廣闊。所以，本廠的建立具有良好的社會效益和經濟效益。

1.設計任務書

1.1.設計項目名稱：年產1萬噸松香生產工藝設計(012X10000t)

1.2.生產方法：以松脂為原料，通過水蒸汽連續蒸儲法生產松香。

1.3.生產能力：年產1萬噸松香。

1.4.原料組成：松香74%松節油19%水分6.5%雜質0.5%。

1.5.設計說明：松香是一種季節性生產的資源型產品，松香產量隨季節而變

化，一般每年6—11月是松香生產季節，其中7、8、9、10月是生產旺季，月產

量最大，這一階段，全國松香產量維持在35—45萬T之間，1997年達到歷史最

高水平，超過50萬噸。設實際開工6個月，除定期檢修外，每月開工28天，全

年共開工168天，每天應生產松香59.5噸，按60噸計，每小時平均產松香2.5

噸/小時。

2.松香的簡介

1.6.松香的主要類型

松香是松樹分泌的粘稠液體經蒸儲而得到的一種天然樹脂，其顏色由微黃色至棕紅色，是一

種透明、脆性的固體物質。松樹具有極強的生命力，是分布最廣的樹種之一，據估計松樹約

占地球上森林面積的1/3,在我國從南到北都有分布。松香是我國林產化學工業中最重要的

產品之一，是一種重要的天然產物，也是一種可再生資源。松香按其來源（即采集方法）的

不同可分為三種類型：即脂松香、木松香、和浮游（妥爾油）松香。

1.7.脂松香使用采割的形式收集松脂再加工提煉而成的松香叫脂松香。

其特點是對松樹能連續采割，有利于資源的充分利用。中國松脂資源豐富，是脂

松香產量最大的國家，脂松香產量在相當長時間內仍會保持35萬噸以上。所以，

估計今后20-30年內，世界脂松香年產量仍可保持在65-70萬噸。

（2）木松香木松香是將松根或樹干切碎，用溶劑浸提出樹脂，經加工提煉出來的松香。主

要產于美國，原料依賴于該國東南部的原始松林，現在由于森林資源減少，導致木松香原料

短缺，產量由1950年31.6萬噸，降至目前2萬噸。前蘇聯也生產木松香，由于資源減少，

產量也急劇下降。估計世界現木松香產量只占松香總量5%以下。

（3）浮油松香來自木材制漿造紙工業，從硫酸鹽制漿中回的黑液經加工而得，原來在性能上

不如脂松香，后來由于質量不斷提高，如今性能己與脂松香相近。由于造紙所用松木比例減

少，降低了浮油分儲所得松香產率（從27%降至21%）。所以近年來雖然粗浮油分儲能力增

加，但是浮油松香產量仍只保持相對穩定，約占松香總量30%-35%。

上述三類松香，以脂松香的質量最好。我國目前以脂松香為主，而且也是世界上最大的脂松

香生產國和出口國。因此發展松香生產必須首先發展松脂生產。松脂主要集中于松樹樹木的

樹脂道中，為了取得松脂，在松樹上有規律地切開傷口，使松脂外流，收集起來作為生產松

香的原料，這種作業稱為采脂。采脂的主要樹種有松屬樹木中的馬尾松、云南松、濕地松，

其他如南亞松、黑松、油松和紅松等也可采脂。

松脂應分級存儲，以保證松香質量。松脂的質量取決于顏色、含油量、雜質和水分等。樹脂

的分級可評定為特級、一級、二級、三級。

1.2.2國內松香情況：

目前，松香的世界年產量約為110X1（）4?120X10、。我國松樹資源豐富，是松香產量最大

的國家。目前我國松香主要產地為廣西、廣東、福建、江西、云南、湖南、海南等省（自治

區），其中兩廣產量占全國總產量的一半以上，素有“兩廣平，天下寧”之說。

由于采脂勞動力強大，隨著經濟的發展，松香的產區逐漸移向較偏遠的山區，近年來廣西的

產量開始大于廣東。云南的脂松香產量也呈現了較快的增長勢頭。馬尾松主要分布在淮河流

域、漢水流域以南和云南、貴州、四川東部地區。云南松分布在廣西西南部、云南、貴州、

四川的西部和西藏東部。濕地松使廣西、廣東、福建、江西、湖南等省引種的很有希望的采

脂樹種。南亞松是熱帶樹種，主要分布在海南省。

產品規格、性能及在國民經濟中的應用

松香

產品規格

級別特級一級二級三級四級五級

外觀透明體

顏色微黃淡黃黃色深黃黃棕黃紅

符合松香色級玻璃標準色塊的要求

軟化點（環球法），℃,276375574

酸值(mgKOH/g),216651652164

乙醇不溶物，%,50.03S0.0350.04

不皂化物含量，%,S5S5三6

灰分,(％),S0.0250.03S0.04

松香是一種天然樹脂，主要由各種樹脂酸組成，易溶於多種

性質和用途溶劑，具有特有的化學活性。是造紙、涂料、油墨、橡膠、

肥皂、電子、食用酯膠、松香酯樹脂等工業的重要原料。

1、肥皂工業

松香與純堿或燒堿一起蒸煮，形成松香皂。松香皂具有很大的去污力，易溶于水，能溶

解油脂，易起泡沫。松香具有粘性，可使肥皂不易開裂和酸敗變質。

2、造紙工業

松香在造紙工業上用作抄紙膠料。松香與苛性鈉制成松香鈉皂，即膠料，膠料與紙漿混合并

加入明祖，使松香成為不溶于水的游離樹脂酸微粒附著在小纖維上，當紙漿在干燥圓筒上滾

壓加熱時，松香軟化填充在纖維之間，這種作用叫“上膠”或“施膠紙張“上膠”后，可增強

抗水性，防止墨水滲透，改善強度和平滑度，減少伸縮度。

3、油漆涂料工業

松香易溶于各種有機溶劑，而且易成膜，有光澤，是油漆涂料的基本原料之一。松香在油漆

中的作用是使油漆色澤光亮，干燥快，漆膜光滑不易脫落。

4、油墨工業

松香在印刷油墨中主要用作載色體，并增強油墨對紙張的附著力。油墨中若不用松香，印制

成的墨跡就會色調呆滯，模糊不清。

5、粘合劑工業

以松香酯和氧化松查酯為基本原料的粘合劑，常用作熱熔性粘合劑、壓敏粘合劑和橡膠

增粘劑。

6、橡膠工業

松香在橡膠工業上用作軟化劑，可增加其彈性。歧化松香鉀皂可作合成。

入食品工業

氫化松香甘油酯與天然糖膠樹膠、蠟、醋酸乙烯等一起加熱溶融，然后加香料、砂糖及

色素等調勻，可制成口香糖。在屠宰場中宰殺豬、牛、羊時，經過用脫毛機械操作之后，

遺留在動物體和頭部的毛可用由88-94%的熔融松香和6-12%的棉籽油所組成的脫毛劑來除

去。

8、電氣工業

用松香35%與光亮油65%配制成絕緣油在電纜上用作保護膜，起絕緣及耐熱作用。松

香和電木以及其他人造樹脂相混合用作絕緣清漆

9、建筑材料工業

松香在建筑材料工業上主要用做混凝土起泡劑和地板花磚粘結劑。松香也用作氯乙烯

石棉瓷磚的粘結劑。松香和亞麻油、碳酸鈣、木炭、顏料等在一起混合可制造地氈瓷磚。：

1.1.1松節油質量指標(TB12901-91)

1.4.2.松節油

指標名稱優級一級重級

外觀透明、無水、無雜質和懸浮物

顏色符合GB/T129023.2規定不規定

相對密度d204S0.870S0.88050.940

折光率儼1.4650—1.47101.4670—1.4780<1,5100

1701?初儲點,-C,31505150不規定

170前儲出液體

290385不規定

積,(%)

酸值,(mgKOH/g)S0.5€1.0W10

松節油的主要組份是芯烯，具有特殊的化學性質，是一種優良的溶劑，

性質和用途

是涂料、合成樟腦、合成樹脂、香料和其他有機合成工業的重要原料。

松節油長期以來作為溶劑，應用于油漆、油膏等，但被溶劑汽油取代后，主要應用于

合成工業。在合成工業中，松節油作為原料，可合成樟腦、薄荷片、松油醇、香料等，在

油漆工業中，作為催化劑、溶劑使漆膜平滑。還作高級轎車上光蠟原料，農藥工業上，可合

成敵稻瘟，此外，還廣泛應用于造紙工業、冶金工業、醫學工業、日用化工等領域。

松香生產的方法介紹

松脂加工方法有多種，各地可根據資源情況，掌握的技術水平，選擇合適的生產方法。

1、直接火法

直接火法就是把松脂直接裝于蒸儲鍋內，鍋底用直接燒火進行加熱，故稱為直接

火法。由于本法在蒸儲過程中，當加熱到規定溫度時，必須滴入適量清水，產生

出水蒸汽，降低蒸儲溫度，蒸出松節油，所以直接火法又稱為滴水法。

2、蒸汽法

蒸汽法是用蒸汽作加工熱源，并用過熱蒸汽作活汽，即蒸汽從蒸汽管的小孔

噴出，以降低蒸儲溫度，蒸出松節油。

松脂的蒸汽法加工分三個工序進行：即松脂熔解、熔解脂液凈制和凈制脂液

蒸儲。若三個工序都連續進行，稱為連續法；若三個工序全部間歇進行，則稱為

間歇法。但也有些工廠，某些工序采用連續法而另一些工序采用間歇法的生產方

式。

連續蒸汽法松脂加工分三個工序進行，其工藝流程如下：

1、松脂熔解工序

松脂用螺旋輸送機由貯脂池打入進料斗，經螺旋給料器進入連續熔解器，松

脂一般是粘稠而帶有一定水分和雜質的半流體，為了便于除去雜質的輸送，在熔

解時需加入一定份量的松節油和水分。松脂熔解時通入開口蒸汽，溫度控制在

90?95℃,熔解過程中蒸發出來的松節油和水蒸氣由熔解器上部的冷凝器回收。

熔解脂液經熔解器內的過濾裝置除去粗大的雜質后進入連續澄清槽。

2、熔解脂液凈制工序

熔解脂液的組分包括：松香47-49%,松節油27?30%,水分20-30%,雜

質0.設左右。熔解脂液中含有大量的水分和細小雜質，我國采用澄清法除去。

熔解脂液在澄清槽進行澄清，澄清槽的容積較大，一般能使脂液在其中停留6?

8小時，使脂液和水自行分層，澄清后的凈制脂液送往蒸儲工序。

澄清槽逸出的水和松節油的蒸汽進入冷凝器回收，下部的渣水混合物，通過

穩定罐排出。水分、細小雜質和少量暗色松脂形成的中間層送入中層脂液澄清槽,

回收其中的脂液。

3、凈制脂液的蒸鐳工序

蒸儲工序是在連續蒸鐳塔中進行。澄清的脂液由過渡罐經轉子流量計測定流

量后進入加熱器預熱至140C左右，送入蒸儲塔。塔分二段，上塔段塔頂蒸出優

級松節油，優級松節油的蒸汽和水蒸氣的混合氣體由塔頂引出進入冷凝器，冷凝

和冷卻后經優油的油水分離器分離出水分，優級松節油再經鹽濾器去除微量水分

后送入油庫即為成品。下塔段塔頂蒸出重油，塔底放出松香。重油經泠凝器、油

水分離器分離水分后送往油庫。松香放出后送至包裝場裝桶。

1.8,各工段的工藝條件:

1.1.2熔解工段工藝條件：

控制項目工藝要求

松香松節油比60:40（重量比）

加水量（原料量）待求

熔解溫度98℃

熔解時間25min

加熱方式活汽噴射

1.1.3澄清工段工藝條件：

控制項目工藝要求

加料量80%

溫度（槽組）90℃

時間6小時

水份含量0.5%

1.1.4預熱蒸儲工段工藝條件:

預熱：

控制項目工藝要求

預熱溫度40℃

蒸汽壓力0.5MPa

蒸汽溫度174.5℃

優油段:

進料溫度140℃

出段溫度180℃

活汽壓力0.34MPa

油水比1：0.5

閉汽壓力0.78MPa

重油段:

進段溫度180℃

出塔溫度200℃

活汽壓力0.15MPa

油水比1:5

閉汽壓力0.78MPa

塔用汽溫度

活汽340℃

閉汽340℃

冷凝冷卻器:

油水混合蒸汽冷凝后溫度40℃

進水溫度25℃

出水溫度50℃

3.松脂加工工序圖:

1.9.工藝流程方框圖:

年產一萬噸松香廠設計畢業設計

4.各工序物料衡算和熱量衡算和典型設

備的選擇和計算

1.10,原料工段

物料衡算

原料組成

松香：74%松節油：19.0%水：6.5%雜質：0.5%

松香加工過程中的損耗

根據實際測定經驗，考慮各個工序的損耗，以及松脂在運輸儲藏過

程中的消耗，每噸松香約需松脂L35噸。

生產規模

設計年產量10000噸，除定期檢修外，每年開工168天，每天應生產松

香60噸，則每小時平均生產松香2500kg。

則每小時需松脂量為：

WF2500X1.35=3375Kg

全年生產所需的松脂量為：

W2=WiX24X168=13608t

廠內松脂貯存量

以供給二個月正常生產所需的松脂量計：

W3=13608/3=4536t

原料貯存與輸送

由于采脂具有季節性，松脂進入工廠的數量隨季節而變化，為使采

脂旺季進入工廠的大量松脂不至于變質，并保證連續的生產，松脂廠內必

須貯存一定量松脂。在工廠中，一般采用貯脂池貯存松脂，松脂加工時再

由螺旋輸送機輸送到加工工序。

1.1.5典型設備的選擇和計算

貯脂池設計

松香原料進廠，經過稱重檢驗后，用貯脂池貯存松脂，貯存量能保

證二個月的生產需要。貯脂池建于地面上，貯脂池的池底為正方體斜底,

池底斜面與池底夾角為20。，貯脂池用鋼筋混凝土建造，各池以鋼筋混

凝土墻隔開，墻厚35cm,池露出地面的高度以便于汽車裝卸松脂為宜，

池面以鋼筋混凝土為梁，呈格形過道，過道寬1.6m,過道之間放置木柵

欄，以便傾倒松脂。貯脂池頂上蓋以磚木結構棚，以免松脂日曬雨淋和塵

土雜質混入。貯脂池以四個一組,每個池的最低點位于池組的中心，其對

角位于池組底側墻設一松脂流出口。貯脂時將閘門閘住；使用時，在池上

通道處控制，通過螺桿打開閘門。四池合用一臺螺旋輸送機。為防止松脂

在貯存時氧化、結塊變質和松節油揮發，通常貯脂池內加保養水，超過脂

面10—20cm。啟用一池的松脂時，先用泵抽出保養水，然后將該池靠螺

旋輸送機側墻低處的閘門打開，松脂因重力流出閘口，由螺旋輸送機送到

加料槽內。工藝計算為：

3

1.貯存供二個月生產的原料所需的體積為(P=1030kg/m)

V=4536/l.03=4403.88m3

則每一個貯脂池的容積為：V'=V/4=550.485m3

2.設貯脂池長寬各為12m,池底斜面與地面傾角為20°,則

hi=12Xtg20°=4.37m

Vi=12X12Xhi/3=209.76m3

，3

V2=V-Vk550.485-209.76=340.73m

h2=340.73/144=2.366m

則貯脂池總高度為h=%+h2=6.74m

實際中取h=7.50m

貯脂池總容積為

V總=4X[12X12Xhi/3+12X12義(7.50-4.37)]=2641.92m'

螺旋輸送機

螺旋輸送機由螺旋槽，螺旋葉，支承以及傳動機構等部分組成。螺

旋槽外殼用鐵板卷成，與螺旋葉的距離5nlm為宜，螺旋葉采用空心軸分為

數節聯成，以便于裝拆，兩軸聯接處插入一實心圓鐵，以螺釘栓柱。外部

再套以套筒，螺旋葉片用鐵板拉成，葉片之間用焊接，然后焊接在軸上。

鐵制的葉片與槽易為松脂腐蝕，且生成暗色的樹脂酸鐵鹽，使松香顏色變

暗。因此必須涂以紅丹紫膠漆。松脂隨螺旋輸送機輸送前進時，螺旋輸送

機同時起到攪拌和破碎的作用。工藝計算為：

L有效長度

設螺旋輸送機的傾角為30。，螺旋輸送機在垂直平面上的投影高度

H=7.5m,則L=Hctg30°=13m

2.螺旋輸送機生產能力Q及螺旋直徑D

^D2,

Q=600SnPC—=47"SnPCD"

式中Q—每小時生產能力（t/h）

（P——松脂充滿系數

S——螺距，取S=0.8D

n---螺旋輸送機的轉數，取為90r/min

P——松脂密度，取1.03t/m3

C—螺旋輸送機與地平面傾斜度a的校正系數，傾斜角一般

不應大于3（根據實測它取0.2）

D—螺旋直徑

解得D=0.170m

擴大20%,則D=0.170X1.2=0.204m

3.功率計算

N0=KX旦Xo0L+H）

367

式中Q——每小時生產能力（t/h）

3。一阻力系數包括螺旋輸送機的全部阻力，經測定為10

L—螺旋輸送機從入口到出口的水平投影長度m

H—螺旋輸送機在垂直平面上的投影高度

K——功率備用系數，取為1.3

解得N0=l.64kW

額定功率2No/H=1.83Kw（n取巧0.9）

選用45#圓鋼作螺旋輸送機的中心，軸外襯不銹鋼制成660,用焊接

方法將螺旋葉固定在轉軸上，由于輸送路程較遠，建議中間每隔1.5?2m

左右安裝一個固定軸承，并且密封良好,外殼用3mm厚不銹鋼板焊制而成。

電機型號：AJ02-22-4（N=llkW）

驅動裝置型號：JJZ125

減速器型號：JZQ-250-IV

壓脂罐

采用兩個壓脂罐，每個可容松脂1200kg,

則容積V=1200/1030=l.165m3

采用圓柱形容器，尺寸61008X4mm,H=1500mm,材料不銹鋼，

上封頭采用橢圓形封頭

查《林產化學工業手冊》（下）封頭規格為Dgl000X4也=250h2=25

F=l.16m2V=0.151m3G=36.7kg

密閉加料閥直徑150mm,輸脂管直徑120mm

壓縮空氣管625X2.5mm

空氣壓縮機

參照《林產化學工業手冊》（下）P.選用1V-3/8型空氣壓縮機，該

空壓機供給作動力等多種用途的壓縮空氣。工作壓力可在392.3-784.6

kPa的范圍內變化。

該機為V型、二級、雙缸、單動、風冷、固定式空氣壓縮機。正常

運行時，空氣由過濾器吸入，經一級氣缸壓縮到196.14kPa后進入中間

冷卻器，然后由二級氣缸壓縮到784.6kPa再至貯氣罐以供使用。

該機系濺油式潤滑，與電動機經彈性聯軸器聯接。

中間冷卻器為交叉排列的兩束無縫鋼管制成的長方形箱體，用風扇

進行機械強制式冷卻。該機設有自動調節系統（由壓力調節閥、減荷閥等

附件組成），當貯氣罐壓力達到額定工作壓力時或低于額定工作壓力49-

98.1kPa時，依靠自動調節系統使壓縮機空負荷或帶負荷運轉來維持貯

氣罐內壓力為額定工作壓力。機組系統中設有安全閥以免超壓等意外事

故。

1.11.熔解工序

由貯脂池送來的松脂呈粘稠的半流體狀，含有泥沙、樹皮、木片等

雜質，以及相當量的水。為了除去雜質和水分，必須再加入適量的松節油

和水，加熱至96℃進行熔解。加油和加熱的目的是使松脂更好地熔解，

降低脂液的密度和粘度；加水是為了洗去松脂中的水溶性色素。熔解后的

脂液呈流動狀態，可便于過濾、凈制和輸送。

1.1.6物料衡算

熔解時加入松節油使脂液中松香比松節油為63：37,加入水的量為

松脂量的8%,用活汽加熱到96℃。

進料松脂中各組分的量

松脂：GF3375kg/h

其中松香：3375X74%=2497.5kg/h

松節油：3375X19.0%=641.25kg/h

水：3375X6.0%=202.5kg/h

雜質：3375X0.5%=16.875kg/h

加入的松節油G2

設脂液中總含油量為xkg,則

2497.5：x=63：37

解得：x=1466.79kg

則加入的熔解油為：

G2=1466.79-641.25=825.54kg/h

加水量G3

G3=3375X8%=270kg/h

蒸汽冷凝水G4

根據熱量衡算知，蒸汽冷凝水共：651.92kg/h出料

熔解器底部排出的渣量

殘渣中雜質為總雜質的75%,取殘渣平均組成為：松香24.5%,

松節油12.3%,水41.2%,雜質22%o

則共有渣量為：

G/=16.875X75%4-22%=57.53kg/h

其中：松香57.53X24.5%=14.09kg/h

松節油57.53X12.3%=7.08kg/h

水57.53X41.2%=23.7kg/h

雜質57.53X22%=12.66kg/h

濾渣器的除渣量

殘渣中雜質為總雜質的20%,取殘渣平均組成為：

松香15.3%,松節油12.3%,水44.4%,雜質28%

共有渣量：GJ=16.875X20%4-28%=12.05kg/h

其中松香：12.05X15.3%=1.84kg/h

松節油：12.05X12.3%=1.48kg/h

水：12.05X44.4%=5.35kg/h

雜質：12.05X28%=3.37kg/h

送去下一工段的脂液量

G3'=Gi+G2+G3+G4—GJ-GJ=5156.00kg/h

其中松香：2497.5-14.09-1.84=2481.57kg/h

松節油：1466.79—7.08—1.84=1457.87kg/h

水：202.5+270+651.92-23.7-5.35=1095.37kg/h

雜質：16.875-12.66-3.37=16.875X5%=0.844kg/h

熔解工序物料平衡表

表1熔解工序物料平衡表單位：kg/h

序號物料名稱數量序號物料名稱數量

進料出料

1.松脂33751.熔解器排出殘渣57.53

其中：松香2497.5其中：松香14.09

松節油641.25松節油7.08

水分202.5水分23.7

雜質16.875雜質12.68

2.濾渣器排的殘渣12.05

2.加入水分270其中：松香1.84

松節油1.48

3.加入松節油825.54水分5.35

雜質3.37

4.蒸汽651.923.送去凈制的脂液5156

其中：松香2481.57

松節油1457.87

水分1027.87

雜質0.844

5.小計5225.58

1.1.7熱量衡算

設進料平均溫度為20℃,熔解后最高溫度96℃

加熱蒸汽：2kgf/cni2（表壓）溫度132.9C熱焰650.3kcal/kg

松香熔融熱：50KJ/kg

松節油平均汽化潛熱：74kcal/kg

松香比熱:0.54kcal/kg.℃

松節油比熱:0.45kcal/kg.℃

雜質比熱:0.37kcal/kg.℃

水的比熱：1.0kcal/kg.℃

松脂在20℃帶進的熱量

Q香=2497.5X20X0.54=26973.00kcal/h

Q油=641.25X20X0.45=5771.25kcal/h

Q水=202.5X20=4045kcal/h

Q奈=16.875X20X0.37=124.88kcal/h

Q,a=36914.13kcal/h

加入的松節油在20℃帶進的熱量

Q藕=825.54X20X0.45=7429.8kcal/h

加入的水在20℃帶進的熱量

Q水=270X20=5400kcal/h

松脂從20C加熱到96℃需要供給的熱量

Q者=2497.5X(96-20)X0.54+2497.5X50=227372.24kcal/h

Q油=641.25X76X0.45=21930.75kcal/h

Q水=202.5X76=15390kcal/h

Q東=16.875X76X0.37=474.53kcal/h

Q總=265167.52kcal/h

加入的松節油從20c加熱到96c需要供給的熱量

Q油=825.54X76X0.45=28233.47kcal/h

加入的水從20℃加熱到96℃需要供給的熱量

Q水=270X76=20520kcal/h

松節油及水蒸汽回流需要供給的熱量

松節油總量：641.25+825.54=1466.79kg

設松節油總量的3%在96℃時蒸發，冷凝為同溫度的液體回流蒸發的

油為

1466.79X3%=44.004kg/h

Q油=44.004X76=3344.30kcal/h

設隨松節油蒸發的水與松節油等量，即44.004kg/h

Q7K=44.004X542=23850.17kcal/h

Q總=27194.47kcal/h

熔解器排出的殘渣帶走的熱量

設出口溫度為96℃

Q<=14.09X0.54X96=730.43kcal/h

Q油=7.08X0.45X96=305.86kcal/h

Q水=23.7X96=2275.2kcal/h

Q雜=12.66X96X0.37=449.68kcal/h

Q總=3760.81kcal/h

立式熔解器出口脂液帶走的熱量

Q番=26973.00+227372.24-730.43=253614.81kcal/h

Q油=5771.25+7429.8+21930.75+28233.47-305.86=63059.41kcal/h

Q水=4045+5400+10260+20520—2275.2=37949.8kcal/h

Q雜=124.88+474.53-449.68=149.73kcal/h

Q總=354773.75kcal/h

熱損失

設熔解器散熱量為立式熔解器出口脂液帶走的熱量的3%

Q散=354773.75X3%=10643.21kcal/h

共需供給的熱量

Q總=265167.52+28233.47+20520+27194.47+10643.21=351578.67kcal/h

蒸汽耗用量

G=351578.67/(650.3-96)=634.28kg/h

蒸氣帶入總熱為Q蒸=634.28X650.3=412469.08kg/h

濾渣器排出的殘渣所帶走的熱量

取排出的殘渣的溫度為96℃

Q#=1.84X96X0.54=95.39kcal/h

Q油=1.48X96X0.45=63.94kcal/h

Q水=5.35X96=513.6kcal/h

Q雜=3.37X96X0.37=119.7kcal/h

Q總=792.63kcal/h

送去下一工段的脂液帶走的熱量

Q香=253614.81-95.39=253519.42kcal/h

Q油=63059.4-63.94=62995.46kcal/h

Q水=37949.8-513.6=37436.2kcal/h

Q雜=149.73-119.7=30.03kcal/h

Q總=353981.11kcal/h

熔解工序熱量平衡表

表2熔解工序熱量平衡表單位:kcal/h

分組12345共計

輸入加入水

松脂松節油熱量蒸汽

松香26973

松節油5771.257429.8

水40455400

雜質124.88

小計36914.137429.85400412469.08462213.01

去下一工輸出熔解器濾渣器

段的脂液松節油回流排渣熱量排渣熱損失

松香253519.42730.4395.39

松節油62995.463410.28305.8663.94

水24978.072275.2513.6

37436.2

雜質30.03449.68119.7

小計353981.1128388.353760.81792.6310643.21397566.11

1.1.8主要設備設計及選型

加料斗

1、取加料斗的容量為1小時的加料量，則理論上所需容積

￥=3375/1030^3.28m3;

2、設加料斗長寬為2.0m,直邊高1.5m,錐底高0.8m

一般加料位在料斗直邊高的2/3處，則

V,=V1+V2=2,0X2.0X1.5X2/3+2.0X2.0X0.8/3=5.067m3;

,:V,>V

該加料斗符合實際生產需要

加料斗采用4mm厚不銹鋼鋼板焊制。

螺旋給料器

L有效長度L

取進出口中心距為1.2m

2.螺旋直徑D

Q=47^SnPCD2

其中：Q=4.68751t/h

S=0.8D

<PC=O.2

P=1.03t/m3;

n=90r/min

解得D=0.198m=198mm

圓整為D=200mm,貝I」S=100mm

螺旋槽外殼與螺旋葉距離5mm,則外殼套筒

Dg=D+2X5=210mm(0210x5L1200)

3.軸功率

N0=KQ/367(w0L+H)(kw)

解得No=O.145kW取n=0.9,

則額定功率為:N=0.13/0,9=0.16kW

4選型

電機型號：AJQ2-21-4(N=l.lkW)

驅動裝置型號：JJZ-125

減速器型號：JZQ-250-IV

立式熔解器

1.器身

取塔內徑為900mm,厚4mm,停留時間25min

熔解器截面積為：

F=nD2/4=0.636m2

混合脂液的密度為

P=Q/(V脂+V油+V水)

=5225.58/(33754-1030+928.664-800+921.924-959.72)

3

=968.06kg/m；

則脂液在塔內移動的有效體積：

V=5225.58X25/60P=2.25

熔解器的有效高度為

H=v/F=2.25/0.636=3.536m圓整為3.6m

根據經驗和渣量的多少取進脂口距下封頭平面1.0m,出脂口距上封

頭平面0.5m,熔解器身采用lCrl8Ni9Ti不銹鋼鋼板焊制，內徑900mm,

壁厚4mm。

封頭選擇

上封頭：查《化工容器及設備簡明設計手冊》Pau,選用橢圓形封頭

Dg=900mm曲面高度hi=225mm直邊高度h2=25mm內表面積

F=0.945itf容積V=0.112m3厚度5=4mm重量G=30.2kg

下封頭：查《化工容器及設備簡明設計手冊》P337選用90。無折邊

錐形封頭

Dg=900mmH=450mm容積V=0.095m3;厚度S=5mm重量G=35.7

kg

2.塔高

H=3600+1000+500+225+25+450=5800

3.蒸汽管直徑和噴孔布置

由熱量衡算知，每小時耗蒸汽634.28kg。為使蒸汽分配均勻，蒸汽

分三束管從熔解器底部側邊進入，每條管上的孔數按三段分配，從進汽的

一端起，各斷的孔數之比為2:1.5:1,用2kgf/cm2(表壓)的飽和蒸汽加

熱，蒸汽比容為.0.617ri?/kg。

每條蒸汽管應通入的蒸汽比為：634.28+3=211.43kg/h

每條蒸汽管的流量：Vs=211.43X0.6174-3600=0.036m3/s

取蒸汽在管內流速為v=25m/s;

則蒸汽管直徑：d=(4?VS/JI?v)1/2=0.044m

噴管上鉆直徑3mm的小孔，小孔總面積為噴管截面積的3倍

則小孔總數n=[JiX(44/2)2X3]4-[JIX(3/2)2]=645個

各段小孔按2:1.5:1的比例分配

則第一段有孔645X(2/4.5)=287個

第二段有孔645X(1.5/4.5)=215個

第三段有孔645X(1/4.5)=143個

噴孔方向，向下梅花形排列，夾角30。。噴孔盤徑為熔解器內徑的

2/3

查《林產化工手冊》(下)Pa.選取YB804-70057X3.5lCrl8Ni9Ti

無縫鋼管為活汽噴管。活汽進管選取YB804-70&0slash;57X3.5

lCrl8Ni9Ti無縫鋼管。

4.進脂管

取u=0.lm/s,已知Q=3375kg/h,p=1030kg/m3,貝Vs

4Ve

D=—=0.108m

V沖

查《化工容器及設備簡明設計手冊》P777選取0121X6.5

!Crl8Ni3Mo2Ti不銹鋼管為進料管。

5.出脂管

3

已知：已5225.58kg/h,P=991.71kg/m,取u=0.2m/s,則

查《化工容器及設備簡明設計手冊》P777選取0108X5.5

!Crl8Ni3Mo2Ti不銹鋼管為出脂管。

6.加油管

已知：Q=1066.73kg/h,p=860kg/m3,取u=2m/s,貝

D二=0.014m

叫l

查《化工容器及設備簡明設計手冊》P781選取020X12Crl3不銹

鋼管為加油管。

7.加水管

已知：Q=375kg/h,P=1000kg/m3,取u=lm/s,則

=°-010m

查《林產化工手冊》（下）P2135選取YB231-70022X320無縫鋼管

為加水管。

8.轉子流量訝

選取型號為LZB-25的轉子流量計作加水用

選取型號為LZB-40的轉子流量計作加油用

9.視鏡

采用Pg2.5Dg80雙層玻璃安全視鏡。

10.探溫儀器

采用XCF-121型動圈式溫度指示調節器。

11.支座

熔解器外包60nlm厚的保溫層，

熔解器重Gl=0.9XJIX0.004X(3.6+1+0.5)X7.8X103+30.2+35.7

=515.8kg=0.5158t

活汽盤管重G2=4.71XJTX0.057X0.0035X7.9=0.02t

停儲25分鐘的物料重G3=5225.58X254-604-1000=2.18t

則總重G=0.5258+0.02+2.14=2.71t

參照《林產化工手冊》(下)P1982選用B型懸掛式支座，個數4個

支座的充許負荷l.OOt,支座的支承面積123cm2,重量3.80kg

濾渣器

采用密封耙式濾網除渣設備，該設備結構示意如圖：

脂液從進料口入除渣器的上半部，通過濾網從出料口流出。殘渣留在濾網上由電動機通過減

速箱帶動一鋼絲掃耙轉動，將殘渣刮入殘渣通道落入下部的殘渣室中，排渣時打開室門扒出

殘渣。這種濾渣設備具有結構簡單、安裝容易、維修方便、占地少、過濾效果好等優點。缺

點是由于金屬濾網與金屬絲掃耙的不斷磨擦，極易損壞，換掃耙的周期較短。未熔解的粒狀

松脂與夾帶進入廢渣的脂液不能回收利用。

熔解油貯槽

L貯槽體積（以貯存lh的物料計）

P油=860kg/m3

則V=928.66x2/860=2.16m3

貯槽為臥式圓柱形筒體，取其內徑D=1200mm,則其有效長度為

L=v1.91m取L=2.200m

2.進出油管

參照《林產化學工業手冊》（下）P436進出脂管采用YB804-70057X3.5不銹鋼管。

3.封頭

查《林產化工手冊》（下）P1939選用橢圓形封頭

Dg=1200mm曲面高度必=300皿i直邊高度112=25mm內表面積F=1.65nf容積V=0.255n?

厚度6=6mm重量G=78.6kg。

4.人孔

采用人孔型號：人孔AIlPg6,Dg450,JB580-64-2,螺栓數量20個，

螺栓長度（長義寬）M16X65,重量74kg。

5.液位計

參照《林產化學工業手冊》（下）P2022選用玻璃管液面計

（HG5-226-65）AIII,Pg6,L=1200

1.12.凈制工序

熔解后的脂液呈流動狀態，含有少量的雜質，必須在進入蒸鐳塔前除去，否則將影響

松香產品的質量，為達到這一目的，熔解后的脂液必須經過水洗、澄清，除去雜質。

1.1.9物料衡算

過渡鍋

L進入過渡鍋的脂液量為5156kg/h

其中松香：2481.57kg/h

松節油：1457.87kg/h

水分：1027.87kg/h

雜質：0.844kg/h

2.排出的渣水量(排出渣水量為脂液中水的60%)

則渣水量為1027.87X60%=616.72kg/h

3.去水洗鍋的脂液量

5156-616.72=4539.28kg/h

水洗鍋

進入水洗鍋的脂液量4539.28kg/h

加入熱水量為脂液量的15%,即4539.28X15%=680.89kg/h

加入的草酸的量為脂液量的0.10%,則加入含量為10%的草酸液為

4539.28X0.10%/10%=45.39kg/h

其中水分：40.85kg/h

草酸：4.54kg/h

681.20+4541.36=5222.56kg/h

去澄清鍋的脂液的量為：5222.26kg/h

澄清槽組

L進料時為5265.56kg/h(4539.28+680.89+45.3