羟甲基的相对含量，从而减少了在微观结构上形成二甲基醚或醚结构的几率。

国内也有对反应釜内流体动力学研究的报道。

搅拌过程是产生流体复杂动力学的过程，其中很可能存在着非线性浑浊现象。

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，提高了独立思考，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。

附图工艺流程图年产万吨腐植酸改性脲醛树脂工艺设计摘要腐植酸脲醛树脂是种用途十分广泛的有机化工产品，主要用做于粘胶剂。

本设计产品是改性脲醛树脂腐植酸改性脲醛树脂，合成反应主要由加成反应和缩聚反应两部分组成。

由于脲醛树脂胶的原料是尿素和甲醛，原料来源丰富，且生产工艺简单成本低胶接性耐水性好固化速度快胶层无色以及使用方便等优点，很快成为我国人造板生产的主要粘合剂，目前约占木材工业用量的以上，但随着应用领域和用量的增加。

脲醛树脂胶制品中散发出来的游离甲醛污染环境，特别是用该板材制成家具和进行家庭装潢后会释放出残留甲醛和挥发性有机物，对人体皮肤呼吸道和眼睛粘膜有刺激作用，因而造成对人体的危害。

本工艺专门针对如何降低散发游离的甲醛和改性脲醛树脂做了合理设计。

本设计是年产吨腐植酸脲醛树脂工厂设计，主要进行了工艺计算设备选型，并绘制了工艺流程图。

关键词改性脲醛树脂腐植酸尿素工艺流程图目录摘要第章绪论厂址及气象条件工厂设计可行性分析设计任务和依据第二章产品与原料的性质与规格脲醛树脂的质量标准和规格生产脲醛树脂的原料的特性与规格第三章合成工艺设计和分析游离甲醛的来源降低游离甲醛含量的途径腐植酸改性脲醛树脂的合成，不同工艺条件下改性脲醛树脂的合成结果加成反应阶段各工艺参数变化对改性脲醛树脂的影响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合成工艺路线主要反应合成脲醛树脂树脂工艺反应阶段脱水阶段后处理阶段第四章工艺计算原始数据及所需技术资料物料衡算对反映釜进行物料衡算对蒸发器做物料衡算对整个系统做物料平衡计算第五章设备工艺计算及其选型搅拌反应釜的设计物料衡算热量衡算材料选择釜体的设计计算封头的设计选型封头与釜体的连接形式支座形式反应釜的液位搅拌装置的设计传动装置设计加强，旦加入固化剂后，树脂固化过程中在电解质的作用下，吸附粒子层遭到破坏，从而释放出甲醛。

在树脂合成中已参与反应的甲醛，由于生成了不稳定的基团，它们在热压或板材使用过程中分解，又释放出已结合的甲醛。

在温度高湿度大的环境下，产品内的胶层老化，以及木材中的半纤维素分解，也会释放甲醛。

由上所知，甲醛释放的原因是很复杂的，并且是不可避免的，而产生甲醛释放最主要最直接的原因是液胶中的游离甲醛的含量和微观结构的不合理。

因而，降低甲醛释放量的最有效的方法是合成甲醛含量低微观结构合理的树脂。

降低游离甲醛含量的途径低物质的量比分批加入尿素通常胶合板生产使用树脂胶接剂为。

有研究表明，当尿素与甲醛比从降到后，甲醛释放量会降低。

树脂的合成反应主要由加成反应和缩聚反应两部分组成。

两个反应是先加成后缩聚，但又没有明显的界限，受反应条件影响只是在弱碱性条件下加成反应占优势，在弱酸性介质中缩聚反应进行的较顺利。

具体发生的化学反应主要如下在碱性条件下的反应是生成以羟甲基脲的反应，在特殊条件下，甲醛过量时，也可生成三羟基脲和四羟基脲。

在酸性条件下的反应是先羟甲基和氨基，后羟甲基和羟甲基之间的缩合反应。

这种缩合反应使分子增长，生成含有羟甲基的低聚物，将这种低聚物作为胶粘剂使用。

并且胶粘剂的固化是在酸性条件下进行的，树脂进步缩合形成立体构造的巨大分子。

在反应的初期，甲醛过量有利于生成二羟甲基脲，对增加树脂的胶联度有较大的作用。

加入复合改性剂通常树脂的物质的量比降低时，会同时带来以下些问题树脂胶粘性能下降树脂的储存期缩短树脂的水溶性降低树脂的初粘性下降等。

为了解决这些问题，在树脂合成时要添加各种改性剂。

据报道，复合改性剂有复合添加剂聚乙烯醇和木质素磺酸盐类等。

改性剂加入后与在缩聚阶段产生的羟甲基碳正离子进行缩醛化反应，其作用是控制树脂的胶联度，不断与反应过程中游离出的甲醛进行反应。

对体系微观热装置设计反应器上的接管及尺寸蒸发器单效蒸发器原料液流量泵的选择输送甲醛的泵输送成品泵换热器选型旋风分离器选型第六章设备览表第七章设计小结小结第章绪论厂址及气象条件厂区位置合肥地区地势厂区地势平整常年主导风向东北风，平均风力二级气温最高气温最低气温地下水位运输条件公路，铁路工厂设计可行性分析设计任务和依据本次设计根据章祥林老师的化工过程分析与开发万吨腐植酸改性尿醛树脂设计任务书，联系自己在大学三年中所学的各种知识及实习过程中收集的资料来进行工艺设计的。

长期以来，国内外许多研究人员直致力于低甲醛释放量脲醛树脂的研究，并初步解释了甲醛释放的机理，形成了具有指导意义的降低甲醛释放量的理论降低甲醛与尿素的摩尔比和分次添加尿素是降低甲醛释放量的有效途径以。

较低的摩尔比会给脲醛树脂带来粘度大固化时间长和湿强度低等缺点。

影响脲醛树脂湿强度的主要原因是树脂中存在些亲水基团如羟甲基羰基氨基和亚氨基等。

在定范围内减少上述亲水基团可以有效地提高脲醛树脂的湿强度。

目前，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第二章产品与原料的性质与规格改性腐植酸脲醛树脂的质量标准和规格值游离甲醛固含量左右粘度生产脲醛树脂的原料的特性与规格尿素相对分子质量标准生成焓外观白色结晶热容含氮量以干基计缩二脲含量水分含量铁含量游离氨含量水不溶物含量工业甲醛福尔马林溶液的物理性质外观无色透明液体，在低温时能自聚成微浑含量密度标准生成焓甲醛含量甲醇含量，甲酸含量铁含量，灼烧残渣含量，闪点，沸点，贮存温度，氢氧化钠相对分子质量含量密度熔点沸点甲酸密度含量熔点沸点闪点粘度第三章合成工艺设计和分析游离甲醛的来源在脲醛树脂合成的过程中，由于部分质子化的甲醛分子的存在，在胶体粒子周围形成吸附双粒子层，使树脂的稳定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