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 (CH2OH)NHCONH(CH2OH) （1）
(CH2OH)NHCONH(CH2OH)+2HCHO (CH2OH)2NHCONH(CH2OH)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 (CH2OH)NHCONH(CH2OH) 与HCHO的质量分别为
mOH) CHOH)NHCONH( (CH =%956.10.180120=7.44t
m(HCHO)=%956.10.18060=3.75t
则对于反应（1）来说由mOH) CHOH)NHCONH( (CH =7.44t可得反应的甲醛和尿素的质量为
m（HCHO）=%9544.7.12060=3.69t

m()=%9544.7.12060=3.69t
故m(HCHO)=3.69+3.75=7.44t
投入甲醛的量为%36)(HCHOm=20.67t
根据投料比，加入尿素的重量为8.11t

物料衡算表

（1） +2HCHO (CH2OH)NHCONH(CH2OH)
输入 输出
名称 质量/t 组成 纯重/t 名称 质量/t 组成 纯重/t
甲醛 20.67 甲醛 36% 水 64% 7.44 13.23 (CH2OH)NHCONH(CH2OH) 7.44 100% 7.44

尿素 8.11 尿素 97% 水 3% 7.86 0.24 甲醛 3.75 100% 3.72
尿素 4.14 100% 4.14
水 13.52 100% 13.47
总重/t 28.77 总重/t 28.77

（2） (CH2OH)NHCONH(CH2OH)+2HCHO (CH2OH)2NHCONH(CH2OH)2

（二）能量衡算
(1)从25℃ 40℃

△ Hp=M1×Cp×（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 301 ×7.44×103× 103×35.4×103 ×15 =131.69×103

输入 输出
名称 质量/t 组成 纯重/t 名称 质量/t 组成 纯重/t

(CH2OH)NHCONH(CH2OH)
甲醛
尿素
水

7.44 3.72 4.14 13.47 100% 100% 100% 100% 7.44 3.75 4.14 13.47 粗产品 20 产品 53% 尿素 20.71% 甲醛 1.07% 水 23.35% (CH2OH)NHCONH(CH2OH) 1.87% 10.60
1.14
0.18
4.71
0.37
水 8.77
8.77

总重/t 28.77 总重/t 28.77
H2O 181 ×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
H2O 181 ×13.23×103 ×103×75.291×103 ×40 =988.72×103

+2HCHO (CH2OH)NHCONH(CH2OH) （1）
燃烧焓 631.66 570.78 3217016 △H=-274.25kj/mol Q=1.7×106kj
(CH2OH)NHCONH(CH2OH)+2HCHO (CH2OH)2NHCONH(CH2OH)2 （2）
燃烧焓 3217.16 570.78 2644 △H=-541.88kj/mol Q=3.91×106kj
(三)反应釜设计

VD=pmp=0.185.28=28.85 =0.79

V实际=DV=36.34 iDH=2
Di3.V4iDH=2.85 H=5.7m
取h1=0.1m ， h2=0.71m
搅拌器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=dr=241.36r/min
搅拌器功率计算：

=1.097g/cm3 ,=0.4Pa.s ,Re=2nd=9.9565×103
查的N‘p=0.24
A=（dn81.92）.（18lg1.2sk）=0.9796

消耗功率：Ps=81.9'pAN（53dn）=15.95kw
Ps= Ps（1+0.1+0.05）=16.75kw
取P0=2.25kw , Pw= Ps+ P0=19kw
开启功率P=9.019=2.1kw
搅拌釜的给热系数计算

V液=pm=26.226m3
D=0.95吗， rA=0.5D=0.475m， rB=0.25D=0.2375m
底部容积 VB=0.1309D3=3.030m3
底部面积 AB=1.082D2=8.789m3

液面高度 H=(0.0655+32DV)D4=3.86
液面体积 VL=(DH4-0.0655)D3=23.196
总传热面积=（0.297+DH）D2=36.96m
A共=36.96m+8.789m=45.7m
搅拌釜内壁给热系数


hD
=0.54（Re）67.0（Pr）25.0（s）14.0

加热时 =1.097g/cm3 , d=2.85m ,u=12.0m/s ,=0.4Pa.s
Re=ud=93.7935 ,=iim=0.373w/m.k
cp混=3.0736kj/kg.k=0.734ka/kg.
Pr=pc=3207.0734.0×0.4=0.915
加热液体（s）14.0=1.05 ；冷却液体（s）14.0=0.95
加热 h=133.8275ka/m2.℃ = 155.61w/ m2.℃
冷却 h=121.0783 ka/m2.℃ =140.7891w/ m2.℃