指導教師：XXX年產5萬噸環(huán)氧樹脂生產車間設計班級：高分子XX-X學生：XXX學號：11014XXXXX設計題目：定義：分子中含有2個或2個以上環(huán)氧基的高分子化合物。最常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂含2個環(huán)氧基。特征：（1）粘接強度高，粘接面廣。幾乎可粘接所有的金屬和非金屬，有“萬能膠”的美稱。（2）良好的加工性。加工時常溫常壓。廣泛用作涂料、灌封料及澆注料等（3）優(yōu)異的電絕緣性。用作絕緣材料、電工澆鑄及電子灌封。（4）機械強度高。用作結構膠、高度耐磨地坪等。（5）收縮率低。尺寸穩(wěn)定，不易變形，不易開裂等（6）穩(wěn)定性好，防腐性能優(yōu)異。廣泛用作防腐涂料。環(huán)氧樹脂的定義及特征環(huán)氧樹脂生產的主要原材料的性質（1）雙酚A（BPA）：白色片狀或粒狀晶體，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及堿性溶中，室溫下微溶于甲苯、二甲苯，加溫下溶解度急劇增加。（2）環(huán)氧氯乙烷（ECH）：是一種易揮發(fā)、無色透明液體，有毒！對皮膚有灼傷作用，能嚴重刺激眼睛，具有和氯氣相似的刺激性氣味，有麻醉性，能溶解于醇、醚及甲苯中，微溶于水。比重1.18，純品沸點116.2℃。取樣化驗時，要取上層。（3）液堿：淡紫色液體，無機械雜質，強堿性，腐蝕性較強。（4）苯：無色透明液體。有芳香氣味。具強折光性。易揮發(fā)。能與乙醇、乙醚、丙酮任意混溶，微溶于水。工藝流程（1）把雙酚A投入溶解釜中，然后通過環(huán)氧氯丙烷、苯，將夾套通水蒸氣的溫度加熱升溫到70℃左右。（2）溶解后，用泵壓入帶攪拌的反應釜內，開始攪拌，并滴加堿。控制反應溫度為50℃

，維持一定時間至反應結束后，回收過量環(huán)氧氯丙烷供循環(huán)使用。（3）回收結束后過濾，靜置，把苯溶液抽吸到回流脫苯釜內，下層的鹽腳抽吸后放掉。工藝流程（4）在回流脫苯釜內回流至蒸出的苯清晰無水珠為止。然后冷卻，靜置.經過濾器至貯槽，沉降后抽入脫苯釜脫除苯，先常壓110℃以上開始減壓至140-143℃無餾出液為止，放料，即得成品。（5）包裝。干燥后的粉末，存放于貯料斗中，先測定產品的分子量、密度等有關性能，然后按每袋25kg裝袋輸送到倉庫以備出廠。環(huán)氧樹脂生產工藝流程圖BPA反應釜環(huán)氧樹脂、ECH、鹽、水廢水50%NaOH過量ECH分相水鹽水環(huán)氧樹脂、鹽、水蒸餾三級冷凝甲苯萃取環(huán)氧樹脂、甲苯、水蒸餾分相環(huán)氧樹脂殘甲苯水薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹脂甲苯過濾雙酚A(BPA)＋環(huán)氧氯丙烷(ECH)＋堿＝環(huán)氧樹脂BPA反應釜環(huán)氧樹脂、ECH、鹽、水廢水50%NaOH過量ECH分相水鹽水環(huán)氧樹脂、鹽、水蒸餾三級冷凝甲苯萃取環(huán)氧樹脂、甲苯、水蒸餾分相環(huán)氧樹脂殘甲苯水薄膜蒸發(fā)環(huán)氧樹脂甲苯過濾物料衡算(1)設每年生產330天，則每天的產量為：

Md=50000÷330=151.52t/d一天生產兩批，則每批的產量為：m=151.52t/2=75.76t物料衡算（2）設以生產1t（1000kg）環(huán)氧樹脂為基準原料用量計算反應方程式如下：縮合工段物料衡算98％環(huán)氧氯丙烷95％雙酚ANaOH苯反應釜環(huán)氧氯丙烷雙酚A輸入物料計算(1)對于輸入物料分四股，分別如下：①98%的環(huán)氧氯丙烷中：環(huán)氧氯丙烷：55730×98%=54615.40kg

水：55730×0.2%=111.46kg不溶雜質：55730×l.8%=1003.14kg

②95%的雙酚A中：雙酚A：68750×95%=65312.5kg

水：68750×3%=2062.5kg

不溶雜質：68750×2%=1375kg

輸入物料計算③99.50%的NaOH中：NaOH：24090×99.5%=23969.55kg

水：24090×0.2%=48.15kg

不溶雜質：24090×0.3%=72.27kg

④96%的苯中：苯：23520×96%=22579.2kg

水：23520×0.2%=47.04kg不溶雜質：23520×3.8%=893.76kg輸出物料計算(2)對于輸出物料的計算如下：設縮合反應的轉化率等于收率，即為95%，則：反應的總方程式如下

22892.5×233236.5×265312.5×0.95xyz

由上反應方程式：

x/92.5×2=y/332=z/36.5×2=62046.875/228可得：x=50340.05kg,y=90348.96kg,z=19865.89kg所以反應后的各物料質量如下:

雙酚A:65312.5×(1-95%)=3265.625kg

環(huán)氧氯丙烷：54615.4-50345.05=4270.35kg

HCl：19865.89kg

環(huán)氧樹脂：90348.96kg物料平衡表回收過量環(huán)氧氯丙烷回收框圖反應釜所出物料冷卻器98

％環(huán)氧氯丙烷回收過量環(huán)氧氯丙烷設冷卻回收率為97%：對于輸入物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：4270.35kg對于輸出物料為一股：環(huán)氧氯丙烷：4270.35×97%=4142.24kg環(huán)氧樹脂收集環(huán)氧樹脂回收進出料框圖99％的環(huán)氧樹脂96％的苯回收脫苯釜99％的環(huán)氧樹脂96％的苯設備選型常用反應器的類型有：

①管式反應器：由長徑比較大的空管或填充管構成，可用于實現(xiàn)氣相反應和液相反應。

②釜式反應器：由長徑比較小的圓筒形容器構成，常裝有機械攪拌或氣流攪拌裝置③有固體顆粒床層的反應器：氣體或(和)液體通過固定的或運動的固體顆粒床層以實現(xiàn)多相反應過程，包括固定床反應器、流化床反應器、移動床反應器、涓流床反應器等設備選型④塔式反應器：用于實現(xiàn)氣液相或液液相反應過程的塔式設備，包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等⑤噴射反應器：利用噴射器進行混合，實現(xiàn)氣相或液相單相反應過程和氣液相、液液相等多相反應過程管式反應器所選取的設備溶解釜：選取公式容積為50000L搪玻璃閉式攪拌容器，閉式攪拌容器通常都包含一定壓力，反應器之類的設備，密閉帶攪拌。開式是直接和大氣連通，不承受壓力。反應釜：選取公式容積為50000L搪玻璃閉式攪拌容器，其中重要參數(shù)為A=2480dm2，壁厚30mm.，取D=38dm,、H=46dm。由于在反應過程中有腐蝕性物質的加入，所以材料應選用耐腐蝕材料。對該反應器選用鎳鉻不銹鋼，0Cr18Ni9.鋼板標準為GB4237。所選取的設備環(huán)氧氯丙烷回收釜

:查化工工藝設計手冊用1000L釜。其中直徑D=1100mm高H=1330mm苯貯槽

:查化工工藝設計手冊用1000L釜。其中直徑D=2000mm高H=2400mm

財務評估產品按每年生產環(huán)氧樹脂5萬噸，產品價格按2600元/噸（含稅價）計算。1)年產值：按售價計5×2600=13000(萬元)2)年銷售收入：含稅銷售收入5×2600=13000(萬元)(已經包含增殖稅)財務評估3)年總成本：1752（單批成本額）×5=8760（萬元）4)年利潤總額：13000(總銷售額)－8760(總成本)=4240(萬元)5)所得稅稅率按33%計取，年均所得稅為：4240×33%=1399.2(萬元)6)稅后凈利潤：4240－1399.2=2840.8(萬元)

小結由以上分析可見，建設環(huán)氧樹脂生產