脲醛树脂胶粘剂1

脲醛树脂胶粘剂

（一）主要原料及规格

甲醛36%

尿素97%

氢氧化钠30%水溶液

氯化铵20%水溶液

（二）生产定额（投料比）

重量份

甲醛475.0

尿素185.6

氢氧化钠适量调ph值

氯化铵适量

（三）流程说明（参见附图）

将甲醛加入反应釜，打开搅拌机，用30%氢氧化钠溶液调价全液PH值为7.5—8.0，并加热到40℃。加第一批尿素（占总尿素的3/4），在30分钟内将内温升到80℃，在此温度下保温反应一小时。

加第二批尿素（占总尿素的1/4），在80℃温度下保持30分钟（此时ph值为6.0—6.5），应立即用氯化铵溶液调反应液ph值为5.0—5.3，在此ph值下继续保持60~40分钟（在保温约二十分钟时，反应液开始浑浊），当反应液的粘度达到5×105Pa.s后，立即用氢氧化钠溶液调ph值带6.0，同时使釜内温度降至60℃开始抽真空脱水。

在脱水过程中，内温不宜超过65℃。当脱水量达到计算脱水量时（脱水量按甲醛水溶液含水量的70%计），停止脱水，通水冷却，并用氢氧化钠溶液调反应液ph值为6.8~7.0，内温降至40℃以下放料。

（四）产品质量指标

外观乳白色粘稠液体

固体含量 50%~55%

游离甲醛 1%~3%

Ph值 6.8~8

粘度 2~5×10)Pa.s

贮存期 2~3个月（20℃以下） (五)用途

多用于木材、胶合板及其他木质材料的粘结。 解：（一）物料衡算 两步化学反应方程式如下：

+2HCHO (CH 2OH)NHCONH(CH 2OH) （1）

(CH 2OH)NHCONH(CH 2OH)+2HCHO (CH 2OH)2NHCONH(CH 2OH)2 （2） 由需求，一次生产物料20t ，则反应脲醛树脂的量为 20×53%=10.6t

则可得到（2）反应中所需的 (CH 2OH)NHCONH(CH 2OH) 与HCHO 的质量分别为 m

OH) CH OH)NHCONH( (CH =

%956.10.180

120

=7.44t m(HCHO)=

%956.10.180

60

=3.75t 则对于反应（1）来说由m OH) CH OH)NHCONH( (CH =7.44t

可得反应的甲醛和尿素的质量为

m （HCHO ）=

%9544.7.120

60

=3.69t m()=

%9544.7.120

60

=3.69t 故m(HCHO)=3.69+3.75=7.44t 投入甲醛的量为

%

36)

(HCHO m =20.67t

根据投料比，加入尿素的重量为8.11t

物料衡算表

（1）

+2HCHO (CH 2OH)NHCONH(CH 2OH)

（二）能量衡算 (1)从25℃ 40℃ △ H p =

∑M 1

×C Θp ×（40℃-25℃）

相对分子质量倒数（1/g.mol ）×质量(g)×比热容(kj.mol)×温差(℃)=热焓(kj)

HCHO

30

1 ×7.44×103× 103×35.4×103- ×15 =131.69×103

H 2O

18

1

×13.23×103 ×103×75.291×103- ×15 =830.08×103 (2)从40 ℃ 80℃

相对分子质量倒数（1/g.mol ）×质量(g)×比热容(kj.mol)×温差(℃)=热焓(kj)

HCHO 301

×7.44×103× 103×35.4×103- ×40 =747.97×103 H 2O 18

1

×13.23×103 ×103×75.291×103- ×40 =988.72×103

+2HCHO (CH 2OH)NHCONH(CH 2OH) （1）

燃烧焓 631.66 570.78 3217016 △H=-274.25kj/mol Q=1.7×106kj (CH 2OH)NHCONH(CH 2OH)+2HCHO (CH 2OH)2NHCONH(CH 2OH)2 （2） 燃烧焓 3217.16 570.78 2644 △H=-541.88kj/mol Q=3.91×106kj (三)反应釜设计 V D =

p

m p =

.185

.28=28.85 ϕ=0.79 V 实际=

ϕ

D

V =36.34

i

D H =2 D i ≈

3

.V

4i

D H π=2.85 H=5.7m 取h 1=0.1m ， h 2=0.71m

搅拌器μ为0.4Pa.s ，用三叶旋浆推进式搅拌器 直径d/D=1/3 d=0.95m 旋浆螺距s/d=1 s=0.95m 叶片数 Z=3 取u=12.0 ，则n=d

r

π=241.36r/min 搅拌器功率计算：

ρ=1.097g/cm 3

,μ=0.4Pa.s ,Re=μ

ρ2nd =9.9565×103

查的N ‘

p =0.24

A=（

d

n 81

.92

）.（18lg 1.2s k ）=0.9796 消耗功率：P s =

81

.9'p

AN （5

3d n ρ）=15.95kw

P s = P s （1+0.1+0.05）=16.75kw 取P 0=2.25kw , P w = P s + P 0=19kw 开启功率P=

9

.019

=2.1kw 搅拌釜的给热系数计算 V 液=

p

m =26.226m 3

D=0.95吗， r A =0.5D=0.475m ， r B =0.25D=0.2375m 底部容积 V B =0.1309D 3

=3.030m 3

底部面积 A B =1.082D 2

=8.789m 3

液面高度 H=(0.0655+32D V )π

D

4=3.86

液面体积 V L =(

D

H 4π-0.0655)D 3

=23.196 总传热面积=（0.297+D

H π）D 2

=36.96m

A 共=36.96m+8.789m=45.7m 搅拌釜内壁给热系数

λ

hD

=0.54（Re ）

67

.0（Pr ）

25

.0（

s

μμ）14

.0 加热时 ρ=1.097g/cm 3

, d=2.85m ,u=12.0m/s ,μ=0.4Pa.s

Re=

μ

ρu

d =93.7935 ,λ=

i

i m λ∑=0.373w/m.k

c p

混=3.0736kj/kg.k=0.734ka/kg.