年产150吨水溶性酚醛树脂工厂设计第二次修改

三、仪器设备及工厂设计
项目主要生产设备一览表
序 号 设备名称
1 1000 升反应釜
2
200*790 竖式分馏
3 竖式冷凝器 M1、M2
4 100L 储水罐
5 1000L 高位槽
6 500L 高位槽
7 XD 旋片式真空泵
8 NDJ/DV 系列数字粘度计
9 实验台
10 玻璃仪器
11 总计
数量（台/件/套）
反应车间
○1 反应釜○2 冷却水○3 水蒸气 ○4 高位槽 ○5 甲醛○6 氢氧化钠水溶液 ○7 乙 醇 ○8 苯酚○9 磅秤 ○ 10 产品
二、生产工艺
4、产品性能与质量测定 a.胶化时间测定： 取约1 g 的树脂于(160 ±2) ℃胶化板上,用秒表测定从实验开始到 拉丝断裂为止所需的时间。（胶化时间我们保持在85秒左右） b.固体含量测定： 参照国家标准GB/T 14074. 5 —93 规定的方法测定。采用140℃条 件下取样品约1.2g密闭烘烤30min的方法，测定固体含量 。 X(%)=(M1-M2)/ M1 *100 M1—烘烤前质量; M2—烘烤后质量.
四、污染因素分析
3、固体废物 固体废物主要有生产性固废和生活垃圾。生产固废主要为少量 的废原辅料包装袋、废水收集池沉淀、废活性炭等。锅炉灰渣 产量较少，收集后可作为农用肥施用，生活垃圾为员工日常生 活垃圾，可委托当地环境部门统一处理。 4、环境风险 项目中存在的风险：原料储存区的危险物质甲醛的泄漏及引发 的火灾爆炸事故。本环评要求企业对储罐区设置消防措施和防 水收集管网，并且要求对甲醛储罐区不能完全密封，需要通风 等散热设施，以防在事故发生情况下便于消防灭火和有效处理 事故。预测结果表明：甲醛一旦发生泄漏，泄漏时间持续约三 十分钟，泄漏的甲醛会在主导风向和敏感风向下，项目周边环 境敏感点影响较小，静风条件下，泄漏事故对周边环境敏感点 影响较小，但对厂区内环境空气影响较大。
一、相关背景
5、前景展望
据不完全统计, 目前国内有酚醛树脂生产厂家100 多个, 分 布在除西藏、宁夏、贵州以外的各个省市。近几年我国 酚醛树酚醛树脂生产能力增长不大, 基本上保持在18 万t 左右。我国现有酚醛树脂生产企业, 规模在1 万t以上的, 只有上海塑料厂一家, 规模在4 000 t 以上的, 也不过十几 家; 大多数厂的规模在1 000 t 上下, 而且工艺技术比较落 后, 产品质量不高, 对环境的污染也较严重。
五、工程预算
生产筹备费 生产筹备费是指生产筹备人员费和投产前进厂人员费用。 工作人员： 10人 3000元/人 36万元 员工培训：1500元 修理费用：4000元 运费： 1500元/趟 轻型卡车 共需39000元 合计：40.6万元
办公和生活家具购置费 办公桌椅 2套 585元/套 普通椅 4把 37元/件 办公文具 300元 合计 ： 1618元
二、生产工艺
游离酚的含量最终为: X=(V2-V1)×N×K×(1000/50)×100/G V1----滴定所消耗的硫代硫酸钠的体积，ml； V2----空白试验所消耗的硫代硫酸钠的体积，ml； N ----硫代硫酸钠的摩尔浓度； K ----树脂制造中的可溴化物组分的毫克摩尔； 这里取0.01568； G ----试样质量，g。
1 1 2 1 1 1 1 2 1 1
12
价格/元 备注
8900
此套设备一 起支付
500 500 4200 4600 1000 1000
20700
2300 元/台 检验所需仪 器
工厂平面图
○1 反应车间○2 水池○3 锅炉房○4 检测室○5 仓库 1（原料储存）○6 仓库 2
（产品）○7 办公楼○8 篮球场○9 空地
它广泛应用于玻璃布、棉布、纸基层压板、纤维 板、胶木板、刨花板等的粘结剂，玻璃纤维浸润剂中 的成膜组分以及各种涂料成分。
一、相关背景
3、发展历史 1872年，拜尔首先合成了酚醛树脂； 1907年，贝克兰提出酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实 现工业化生产； 1910年，德国百林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂； 1909年，首先在美国实现工业化生产； 2003年，Vyncoli公司通过收购Rogers 公司的成型化合物领 域业务, 开始进入北美地区的酚醛树脂市场，使该部门的 销售额提高到7000 万美元, 提高了Vyncolit 分公司在全球 酚醛树脂生产领域的地位, 由原世界第2 位提高到世界第1 位, 超过了住友Bakelite 公司。
二、生产工艺
5、产品简介： 外观:淡黄色至红棕色透明粘稠液； 包装：250kg铁桶包装； 固含量：40％±1一种规格； 游离酚：≤12%； 粘度：涂-4，25℃，90s； 价格：11500元/吨； 储运: 贮存于阴凉避光处,在20℃以下,贮存期为两个 月（如粘度稍增加而未固化仍可使用）运输过程中, 避免曝晒受热。
二、生产工艺
仪器：蒸汽发生器；冷凝管；分析天平（感量0.1mg）；碘量瓶 （500ml）；加热套；容量瓶（1000ml）；移液管（50、25ml）；棕色 滴定管（50ml）。
实验步骤：
称取所制得的水溶性酚醛树脂1.5g,置于1000ml的三口烧瓶中，以大约 25ml的乙醇溶液溶解；然后连接蒸汽发生器、冷凝管及容量瓶，装好后 开始蒸馏，要求在40-50min内蒸馏出液体达到500ml，这时候取出一滴蒸 馏液，滴入少许饱和溴水中，如果不发生浑浊既可以停止蒸馏。取下容 量瓶加入蒸馏水至刻度，用移液管吸取50ml的蒸馏液移入碘量瓶中，再 用移液管移入25ml溴酸钾-溴化钾溶液，加入5ml的浓盐酸，迅速盖上瓶 盖并用水封口，摇匀后放置在暗处15min，然后加入1.8g固体碘化钾，用 少许蒸馏水冲洗瓶口，在放置10min后用硫代硫酸钠标准溶液滴定。滴定 至淡黄色时，加入3ml的淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，即为终点。 同时应该进行空白试验（2.5%的乙醇水溶液，吸取50ml）。平行测定两 次，计算结果精确到小数点后两位，取其平均值。
四、污染因素分析
项目建成后，主要污染物为废气、废水、 噪声和固体废弃物。废气污染物主要包括反应 釜反应过程、物料输送过程、放料过程、储罐 （甲醛、苯酚）呼吸过程产生的甲醛、苯酚废 气和锅炉废气等；项目不产生生产废水，废水 排放仅为生活污水；项目噪声污染源主要来自 计量泵、反应釜反应噪音等；固废主要有生产 性固废和生活垃圾。生产固废主要为少量的废 原辅料包装袋、锅炉灰渣、废水收集池沉淀、 废活性炭等。
基本利润:172.5-151.4=21.1万元 呈亏损状态 第三年：基本利润:172.5-151.4=21.1万元 呈亏损状态 第四年：基本利润:172.5-151.4=21.1万元 呈盈利状态
63.3-58.5=4.8万元 （此为理想状况下，不包括自然因素或经融危机等非自然因素的 影响）
六、项目可行性分析
五、工程预算
序号
一 二 三 四 五 六 八
项目名称
土地款 前期费用 报建费 建安工程费 配套工程费 管理费 合计
面积/㎡
945 540 540 540 540 540
单 价元/㎡ 金 额/万元
630
59.535
5.68
0.30672
60
3.24
428
23.112
30
1.62
30
1.62
89.43372
氯化钠（NaCl）/% 三氧化二铁（Fe2O3）/%
99.38 0.40 0.03 0.002
二、生产工艺
3、生产操作步骤： a. 将0.1t氢氧化钠(40％)和0.2t熔化的苯酚加入反应釜中，
边搅拌边同蒸汽加温 ； b. 当温度升至40--45℃时，将第一批0.3t甲醛水溶液缓
慢加入，并停止加热，继续搅拌，反应液自身放热升 温； c. 温度升至80～85℃，保持20～30min，加入第二批 0.1t甲醛水溶液，在此温度下反应45min，继续通蒸 汽加热，在10min之内加热至98度，保持30min，； d. 不时取样测黏度，符合要求后，通冷却水 ，冷却至 25~30度，取样化验后放料。
一、相关背景
4、市场需求： 从世界酚醛树脂总的消费水平看, 很多国家和地区都 处于供需平衡状态。主要消费领域是胶合板和纤维碎 木板。 世界酚醛树脂工业, 以美国和日本发展最为迅速, 无论 是现代化建设, 还是在开拓新的应用领域, 都始终走在 前列, 主导着世界酚醛树脂及塑料工业的潮流。 2002 年美国酚醛树脂生产量1974 kt , 比1999年1990 kt 下降1 % , 其中酚醛模塑料产量所占比例为3 %左右。 日本酚醛树脂及其塑料, 2003年酚醛树脂总产量为 22616 kt。
指标
年耗量/t/kw
水溶性酚醛树脂 150
价格 元/吨 /kw
总价/万元
11500
172.5
五、工程预算
盈利情况分析 固定投资：包含厂房建设 设备购置等 共计91.6655万元 生产投资：原料 维修、保养 劳务费以及产品包装等 共计：151.4 万元 销售收入：172.5万元//年 年利润： 第一年：P=172.5-230=—58.5万元 呈亏损状态 第二年：不需考虑固定投资，但需考虑生产投资的增加，以及销售 收入的增加
工艺：生产工艺成熟，技术难题甚少，产品极 易销售 选址：在郊区工业园，离居住区相对较远，此 处交通发达，地价也相对较为合理，故该项目 在此地实施是可行的。同时环境污染小（基本 上没有废物排放） 财务分析：说明该项目风险小、资金回笼快， 利润比较明显，项目是可行的
指导老师：巫辉 教授 组长：吴飞 演讲者：蔡晨 组员:张印 郑梦丽 蔡晨 吴飞
年产150吨水溶性酚醛树脂工厂设计
Байду номын сангаас
主要内容
一、相关背景
二、生产工艺 三、仪器设备及工厂
设计 四、污染因素分析
五、工厂预算
一、相关背景
1、水溶性酚醛树脂： 热固性甲阶酚醛树脂，它是采用苯酚与甲醛在碱
性催化剂如碱金属、碱土金属氧化物或氢氧化物等存 在下，进行缩合，适当控制反应终点，即可制得树脂 产品。 2、用途：
二、生产工艺
c.树脂含量测定: 采用浸泡烘干测定。将浸泡过树脂的玻璃平纹布置于120℃得烘 箱内烘烤6min，迅速测量质量差占烘烤前质量的比重。（/%） d.粘度测定 : 采用B3-4型粘度计，在室温下直接读秒。 e.游离酚含量 按国家标准GBPT 14074. 13 —93 规定的方法测定。（/%） 最重要的测试实验是游离酚的测定，游离酚是水溶性酚醛树脂的 重要性能指标，由于其操作步骤比较复杂，牵涉仪器药品较多， 所以单独列出。 测验试剂：0.1mol/L的溴酸钾-0.5mol/L的溴化钾标准溶液；2.5% 的乙醇水溶液；0.5%的淀粉指示剂；浓盐酸；饱和溴水。
（含8把椅子） 用作招待
五、工程预算
指标 苯酚 37%甲醛溶液 30%液碱 工厂用水 工业用电 合计
年耗量/t/kw 57.2 312 2.5 1200 36600
价格 元/吨/kw 10050 1300 1500 0.9 0.586
总价/万元 57.486 40.56 0.375 0.108 2.14476 100.67376
四、污染因素分析
1、水环境 项目生产过程基本无工艺废水产生，物料输送大多采用计量泵， 由密封管道输料，故物料输送过程也无废水产生；冷却过程采用 夹套冷却水循环重复使用，不外排。项目不产生设备清洗水生活 污水主要来自员工日常用水，包括卫生用水、洗涤废水。 2 、声环境 项目噪声污染源主要来自计量泵、反应釜反应噪音及锅炉房噪音 等，设备噪声强度为70-90dB，但就本项目而言，夜间不进行生产， 总的来讲，噪声影响对周围环境的实际影响不大。但为了进一步 减轻车间噪音对职工的影响，仍需高度重视，对噪声各项目进行 有效治理，落实相应的降噪隔声处理，尽可能地将噪声影响降到 最低。
水溶性酚醛树脂最大特点在于可以用水代替大量的有机 溶剂，可以消除或减少溶剂的污染，并降低成本。 因此，建造水溶性酚醛树脂的工厂还是“有利可图”的。
二、生产工艺
1、反应原理： ①第一步碱催化生成具有更强亲核性的苯氧 负离子
②与甲醛初步反应生成一羟甲基苯酚
③第二步碱催化继续生成一羟甲基苯氧负离 子
二、生产工艺
④继续与甲醛反应生成二羟甲基苯酚、三羟甲 基苯酚和含二亚甲基醚的多羟甲基苯酚以及水 溶性(甲阶)酚醛树脂
二、生产工艺
2、原料: ① 苯酚
二、生产工艺
②甲醛水溶液：：无色透明、具有窒息 性臭味的均匀液体 工业级甲醛标准品成分指标
二、生产工艺
③催化剂 氢氧化钠水溶液(40％)
固体氢氧化钠标准：
氢氧化钠（NaOH）/% 碳酸钠（Na2CO3）/%