环氧树脂生产工艺ppt

环氧树脂生产工艺流程图
双酚A(BPA)＋环氧氯丙烷(ECH)＋碱＝环氧树脂 废 水
BPA 50% NaOH
过量 ECH
反应釜
分 相
三级冷凝
蒸馏
环氧树脂、ECH、盐、水 萃 取 盐水 蒸馏 环氧树脂 环氧树脂、盐、水 甲苯 分相 水 水
环氧树脂、甲苯、水 环氧树脂 残甲苯 薄膜蒸发 过滤
甲 苯
物料衡算
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
输入物料 98％的环氧 氯乙烷 纯物质 环氧氯乙烷 质量（㎏） 54615.4 输出物料 环氧氯丙烷 双酚A 环氧树脂 96 ％的苯 99.5 ％的 NaOH 参与反应物 质中水和杂 质 NaCl 质量 4270.35 3265.625 90348.96 22579.2 2319.17 49246.695
谢谢大家！
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
CH3 HO CH3 OH +2 Cl O
NaOH
O O
CH3 O CH3 O + 2 H Cl
228 65 312.5× 0.95
92.5× 2 x
332 y
36.5× 2 z
由上反应方程式： x/92.5×2=y/332=z/36.5×2=62 046.875/ 228 可得： x=50 340.05kg,y=90 348.96kg,z=19 865.89kg
(已经包含增殖
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：4 240×33%=1 399.2(万元) 6)税后净利润：4 240－1 399.2=2 840.8(万元)
名称
分子量
净含 （﹪）
98
含水量 （ ﹪）
0.2
含惰性杂 质量 （﹪）
1.8
环氧氯丙 烷 双酚A
92.52
228.29
95
3
2
纯苯
液体烧碱 双酚A型 环氧树脂
78.11
40.01 332.05
96
99.5 99
0.2
0.2 0.8
3.8
0.3 0.2
原料用量计算
反应方程式如下：
CH3 HO CH3 OH +2 Cl
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GB4237 。
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。
设计题目：
年产5万吨环氧树脂生产车间设计
指导教师：XXX
班级：高分子XX-X 学生：XXX 学号：11014XXXXX

LOGO
环氧树脂的定义及特征
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。
O
NaOH
O O
CH3 O CH3 O + 2 H Cl
缩合工段物料衡算
98％环氧氯丙烷 95％双酚A NaOH 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： ①98%的环氧氯丙烷中： 环氧氯丙烷：55 730×98%=54 615.40kg 水：55 730×0.2%=111.46kg 不溶杂质：55 730×l.8%=1 003.14kg ②95%的双酚A中： 双酚A：68 750×95%=65 312.5kg 水：68 750×3%=2 062.5kg 不溶杂质：68 750×2%=1 375kg
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。
致谢 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!
(1)设每年生产330天，则每天的产量为：
Md=50 000÷330= 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 原料名称 环氧氯丙烷 双酚A 纯苯 液体烧碱（100％） 投料比例 557.3㎏ 687.5 ㎏ 235.2 ㎏ 240.9 ㎏

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。
设备选型
④塔式反应器 ：用于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 ⑤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。
水
惰性杂质 双酚A 水 惰性杂质 NaOH
111.46
1003.14 65312.5 2062.5 1375 23969.55
95 ％的双 酚A
99.5 ％的 NaOH
水
惰性杂质 苯 水
48.18
72.27 22579.2 47.04
96 ％的苯 惰性杂质 总计 893.76 172090
31839.85 172090
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5×2 600=13 000(万元)
2)年销售收入： 含税销售收入5×2 600=13 000(万元) 税)
输入物料计算
③99.50%的NaOH中： NaOH：24 090×99.5%=23 969.55kg 水：24 090×0.2%=48.15kg 不溶杂质：24 090×0.3%=72.27kg ④96%的苯中： 苯：23 520×96%=22 579.2kg 水：23 520×0.2%=47.04kg 不溶杂质：23 520×3.8%=893.76kgຫໍສະໝຸດ 96％的苯设备选型
常用反应器的类型有：
①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。 ②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 ③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
环氧树脂生产的主要原材料的性质
（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。
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：4 270.35×97%=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 99％的环氧树脂 96％的苯 回收脱苯釜
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。