着非线性浑浊现象。搅拌的关键作用是尽可能使反应釜内的流体流动处于完全混合的状态，这样充分搅拌就能减少反应器内温度和浓度梯度，这与胶的合成缩聚过程的条件相匹配，所以充分搅拌是必要的。制胶过程涉及到复杂的工艺和设备的优化问题，如在工业生产中，往往应用了很成功的小试成果，但总达不到小试的效果，这在很大程度上是由于工业设备放大过程中，只注意了机理过程的相似性，而没有充分考虑达到相同机理所应具备的条件和环境应该相同或相似。人们又往往忽略掉最重要的条动力学特征的相似性，即设备放大前后，其动力学特征应尽可能的保持不变。当前，在这方面的工作正在进行着。腐植酸改性脲醛树脂的合成本设计工艺先加入尿素甲醛摩尔比为生成尿醛树脂，之后将腐植酸进行羟甲基化改性然后按照羟甲基化溶液脲醛树脂比例将两者混合均匀，制得腐植酸脲醛树脂。加成反应阶段各工艺参数变化对改性脲醛树脂的影响改性脲醛树脂的影响脲醛树脂的形成机理表明,加成产物除受尿素与甲醛摩尔比的影响外,还受反应介质的影响反应介质的为以上时,很少发生缩聚反应,但加成反应在此附近开始,且反应速度随的升高而加快,当达到时,羟甲脲与二羟甲脲的形成极慢,这样就会导致羟甲基化不完全,游离甲醛含量升高,树脂的其他性能下降。因此加成反应阶段的选择,和,其他工艺条件不变,由实验结果可知,变化对改性脲醛树脂的黏度变化影响不大固化时间随的降低而降低,并且当从降到时,固化时间的变化较大。游离甲醛含量随的降低而升高,羟甲基含量储存期随的降低而升高。胶合强度及甲醛释放量随的降低而降低,预压性能随的降低而越来越好。因此加成反应阶段降低有利于提高改性脲醛树脂的各项性能。反应温度改性脲醛树脂的影响在其他工艺条件相同时,加成反应温度较高有利于羟甲基化的完全反应。由表可知,反应温度在时改性脲醛树脂的黏度增加较快,表明低温条件下进行加成反应对提高黏度有利。反应温度越低,改性脲醛树脂的固化速度越快,树脂中的游离甲醛和羟甲基含量随反应温度的降低而升高,改性脲醛树脂的储存期随反应温度的降低而缩短。加成反应温度对胶合强度的影响较小,预压性能随加成反应温度的下降而下降,甲醛释放量随加成反应温度的降低而略有升高。综合而言,升高加成反应温度有利于提高改性脲醛树脂的综合性能，最终选择为。反应时间改性脲醛树脂的影响在其他工艺条件不变时,反应时间对改性脲醛树脂各项性能的影响不具有明显的规律性。相比较而言,适中的反应时间对改性脲醛树脂的合成有利。本设计采用连续操作。缩聚反应阶段各工艺参数的变化对改性脲醛树脂的影响改性脲醛树脂的影响缩聚反应阶段的控制被认为是脲醛树脂合成的关键因素。在酸性条件下,羟甲脲和二羟甲脲与尿素及甲醛进行缩聚反应,主要生成亚甲基键和少量醚键连接的低分子化合物,在较低的情况下,缩聚反应速度快,易生成不含羟甲基的聚次甲基脲不溶性沉淀,树脂的水溶性降低,游离甲醛含量增加,适用期缩短,缩聚反应不易控制。这些不利因素在改性脲醛树脂的合成中同样存在。对固化时间游离甲醛含量和羟甲基含量的影响无明显规律性。这可能是相对较高造成的普通脲醛树脂缩聚反应的在左右。而粘度在为时有较大的增长。对储存期的影响相当显著,较高有利于储存期的延长胶合强度随的降低而增大预压性能在缩聚反应的整个范围内均较理想。对甲醛释放量的影响相当显著,随着的降低甲醛释放量明显下降。号实验的结果可以解释为较低的增加了反应速度及激烈程度,在缩聚过程中小分子生成较多,这是导致黏度游离甲醛含量和羟甲基含量上升的原因以为固化剂时胶液体系中需含有定量的游离甲醛才能使胶液固化,而号实验结果中游离甲醛含量相对较高,从而导致胶合强度上升,甲醛释放量下降。反应温度改性脲醛树脂的影响较高或较低的反应温度,对黏度的影响都较大改性脲醛树脂的固化时间随缩聚温度的降低而缩短改性脲醛树脂的游离甲醛随反应温度的降低有降低的趋势改性脲醛树脂的羟甲基含量随反应温度的降低而增加高温或低温反应不利于储存期的延长和胶合强度的提高反应温度越低则胶合板预压性能越差另外,高温反应有利于降低甲醛释放量。初摩尔比改性脲醛树脂的影响由于为了减少产品甲醛的排放量，本设计采用尿素过量甲醛不足摩尔比为，有研究表明，当尿素与甲醛比从降到后，甲醛释放量会降低。改性脲醛树脂合成工艺路线脲醛树脂合成采用弱碱弱酸弱碱工艺。主要反应加成反应羟甲基化甲醛与尿素首先生成羟甲基脲和二羟甲基脲。缩聚反应因为缩聚反应是逐步形成的,在脱水过程中,相邻羟甲基脲分子之间通过亚甲基键或二亚甲基醚键相连形成聚合物,所以工业生产脲醛树脂时,可以根据缩聚反应的深入程度来控制产物的相对分子质量。其水溶液随相对分子Ⅰ此反应断裂中的合成断键需要的能量合成键释放的能量ⅠⅡ此反应断裂合成断键需要的能量合成键释放的能量合成聚合单体Ⅱ所以ⅠⅡ根据化学反应式求得的化学反应热较小，在衡算过程中可以忽略即求可按公式先求平均由后面的设备计算知设备的质量是热损失取总热量的因为即代入数据解得所以，总热量总材料选择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，钢板标准为。在下的许用应力为。釜体的设计计算反应釜体积装料系数反应釜体积根据钢制机械搅拌容器圆整取反应釜高反应釜内径该反应设计压力为设计温度为。所以容器壁厚公式中对壁厚圆整取反应釜的质量∏封头的设计选型上封头选择上封头选取标准椭圆形封头。具体参数如下封头内径封头高度封头侧面积封头体积封头直边高度曲面高度封头厚度下封头选择由于反应体系属于高黏度流体，为使流体能顺利快速的流出反应釜，所以下封头选用度锥形封头。具体参数如下封头内径封头高度封头侧面积封头体积封头与釜体的连接形式封头与釜体的连接形式选用平面法兰连接。具体参数如下内径螺柱数量取个。非金属软垫片支座形式支座选用耳式型带垫板支座。选用标准为。具体参数如下材料为•，垫板材料为。耳座用个，厚度反应釜的液位最高液位反应液体积下封头体积头下封头高度在釜体中的实际反应液体积∏所以∏所以，最高液位最低液位最低液位搅拌装置的设计搅拌浆设计由于被搅拌流体黏度很高，且搅拌的作用是要将物料充分混合，所以搅拌浆叶的形式选为螺带式搅拌浆。其具体设计参数如下搅拌浆直径螺距搅拌浆高度搅拌转速搅拌器底部与反应釜底部的距离搅拌轴设计搅拌轴材料选为,其取许用应力变化系数，取搅拌轴直径圆整去搅拌功率计算搅拌轴功率根据诺谟图进行简捷计算搅拌反应器容积反应液黏度定为，密度，搅拌形式为螺旋式缓和搅拌根据诺谟图可知轴功率搅拌轴密封选用机械密封所以轴密封消耗功率为所以，搅拌器电机消耗功率为式中传动效率内为传动装置设计减速机选用摆线针齿行星减速机型号为电动机选用型立式机座，不带底脚，端盖上有凸缘。电动机功率根据诺谟图求得所以电动机型号选型连轴器选用凸缘连轴器机座选用型机座。主要参数如下动轴选用型，主要参数如下反应器上的接管及尺寸液体进料管液体进料的进料时间定为。流体流速为，流体为甲醛。进料体积甲甲体积流量进料管内径圆整取出料管反应产物出料时间定为，且物料为高黏度流体，取出料体积体积流量出料管内径圆整取进出料管都选用普通无缝钢管蒸发器单效蒸发器原料液流量已知温度为原来液组成完成液组成蒸发器中溶液的沸点加热蒸汽的绝对压强为,蒸发室的绝对压强为蒸发器的平均中传热系数为热损失可以忽略计算蒸发量加热蒸汽消耗量有附录查得压强为时饱和蒸汽的参数为温度蒸汽焓液体焓有附录查得压强为时饱和蒸汽的参数为温度蒸汽焓原料液的焓完成液将已知代入焓衡算式蒸发器传热面积为了安全，取加热室选用直径为长为的无缝管为加热管管数加热管按正三角形排列，取管中心距为求管束中心线上的管数，即计算加热室内径，即故取泵的选择输送甲醛的泵基本数据该泵主要输送甲醛溶液，输送温度。溶液组成甲醛，水，密度,黏度,无腐蚀性。正常流量泵工作的环境温度为，选泵时流量定为所以根据化工工艺手册选泵屏蔽泵流量扬程温度输送成品泵反应液黏度定为，密度体积流量屏蔽泵流量扬程温度换热器选型由工艺可知，本设计中用到换热器的地方只有反应釜上的回流冷凝器和工艺后期冷凝水的冷凝器。这两处对冷凝效果均没有特殊要求。反应釜上回流冷凝器主要作用是将釜内的热蒸气冷凝，从而避免釜内压力过高。蒸发器后的冷凝器也只是将蒸发掉的水分冷凝回收。因此，本工艺中换热器可选择套管式换热器，冷凝液走管内，气体走管间。并且由于处理量较小，选用两程即可。旋风分离器选型因为进料量小，所以直接选最小处理量的型号处理风量第六章设备览表编号设备名称规格数量材料反应釜内径高度不锈钢冷凝器公称直径管程数管子总根数管径列管长度碳钢离心泵屏蔽泵流量扬程温度真空泵型号抽气速率转速甲醛储罐尿素储罐甲醛高位计量槽缓冲槽不锈钢贮罐蒸发器循环管加热室分离室旋风分离器型号处理风量第七章设计小结小结经过个月的设计，已基本完成了设计任务，成果为张流程图纸，份说明书。通过这次设计，深入掌握了查阅文献资料，搜集数据，处理各方面资料，计算数据以及编写文件的技能。同时，初步了解了精细化工厂设计的基本过程，方法步骤及设计文件构成内容，培养科学的工作态度工作方法即思路清晰，循序渐进，即全面又有重点，提高了思考，科学分析问题的能力。是次理论运用于实践的全面实习。课程设计是自己对所学知识的次复习，次综合的运用，在复习中提高，在运用中积累经验，实质是融会贯通，丰富经验，充实了大脑，增添了自信，是进入毕业设计工作前的次演习。附图工艺流程图第七章设计小结小结经过个月的设计，已基本完成了设计任务，成果为张流程图纸，份说明书。通过这次设计，深入掌握了查阅文献资料，搜集数据，处理各方面资料，计算数据以及编写文件的技能。同时，初步了解了精细化工厂设计的基本过程，方法步骤及设计文件构成内容，培养科学的工作态度工作方法即思路清晰，循序渐进，即全面又有重点，提高了思考，科学分析问题的能力。是次理论运用于实践的全面实习。课程设计是自己对所学知识的次复习，次综合的运用，在复习中提高，在运用中积累经验，实质是融会贯通，丰富经验，充实了大脑，增添了自信，是进入毕业设计工作前的次演习。