环氧树脂生产工艺
99.5 %的 NaOH
96 %的苯
纯物质 环氧氯乙烷
水 惰性杂质
双酚A 水
惰性杂质 NaOH 水
惰性杂质 苯 水
总计
惰性杂质
质量(㎏) 54615.4 111.46 1003.14 65312.5 2062.5 1375 23969.55 48.18 72.27 22579.2 47.04
893.76 172090
NaOH
O
O
CH3
O
+2
CH3
O
CH3
O
H
Cl
228
92.5× 2
65 312.5× 0.95
x
332
36.5× 2
y
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
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
95 %的双 酚A
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
31839.85 172090
回收过量环氧氯丙烷
(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。
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。
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
投料比例
环氧氯丙烷
557.3㎏
双酚A
687.5 ㎏
纯苯
235.2 ㎏
液体烧碱(100%)
240.9 ㎏
名称 分子量
环氧氯丙 92.52 烷
净含 (﹪)
98
(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。
环氧树脂生产的主要原材料的性质
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
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 过量 水 BPA ECH
分 相
三级冷凝
蒸馏
50% NaOH
反应釜
环氧树脂、ECH、盐、水
环氧树脂、甲苯、水
萃 取
环氧树脂、盐、水
环氧树脂 过滤 残甲苯
甲苯 水 盐水
薄膜蒸发
甲 蒸馏 苯
环氧树脂
分相 水
物料衡算
(1)设每年生产330天,则每天的产量为: Md=50 000÷330= 151.52t/d
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
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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。
含水量 ( ﹪)
0.2
含惰性杂 质量
(﹪)
1.8
双酚A 228.29
95
32纯苯 78.11 Nhomakorabea96
0.2
3.8
液体烧碱 40.01 99.5
0.2
0.3
双酚A型 332.05
99
环氧树脂
0.8
0.2
原料用量计算
反应方程式如下:
HO
CH3
OH +2 Cl
NaOH
O
O
CH3
O
+2
CH3
O
CH3
O
H
Cl
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%=893.76kg
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
HO
CH3
OH +2 Cl
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
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
(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。
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。