過程裝備與控制工程專業生產實習報告
(3) 環氧是指固化劑
用環氧樹脂進行澆鑄和壓層制造電機材料特別是制造防漏電性電機材料時,均采用酸酐作固化劑。以均酐做固化劑不僅可以制成絕緣性能好的大型鑄件,且耐熱性可達200~250℃;用均酐作為環氧樹脂膠粘型的固化劑,可以快速粘接,從而制得耐沖擊性瞬時膠粘劑。
(二)均酐的原料及生產過程簡介
1、原料
均酐生產的主要原料為均四甲苯和空氣中的氧氣,輔助原料為活性炭、硅膠。
(1)均四甲苯:白色結晶狀物質,熔點:79.38℃,沸點:196.99℃。
指標
一級品
二級品
熔點(℃)
76 ~ 80
75 ~ 80
純度(%)
≥97
≥95
狀態
白色粉末結晶
白色粉末結晶
(2)活性炭:黑色微細粉末,無臭無味。
(3)硅膠:粗孔不規則硅膠(φ1 ~ 3)
(4)催化劑:v系催化劑。
2、生產過程簡介
圖1 工藝流程框圖
本生產工藝的生產過程可用框圖1表示。
(三)、工藝原理
1、工藝概況
生產過程分氧化、水解濃縮、脫水和升華四個工序。
a、氧化工序:固體的均四甲苯經加熱熔化、汽化與熱空氣混合后,在固定床氧化反應器中,催化氧化生成均酐及副產物,經換熱冷卻在捕集器中凝華捕集得到均酐粗產品。
b、水解濃縮工序:粗的均酐產品在水解釜中加一定量的水和活性炭,加熱水解后,經熱過濾器除去活性炭,冷卻結晶再經離心機甩干,得到均苯四酸粗產品,濃縮是將工藝廢液經濃縮處理后,其水循環使用,廢渣可焚燒處理。
c、脫水、升華工序:四酸粗產品在脫水釜中,在加熱、真空條件下除去粗產品中的游離水和分子水生成粗酐,同時脫去低沸點副產物;脫水后的粗酐在其表面上加一定量的硅膠,在升華釜內加熱和高真空的狀態下使其升華重結晶,得到產品均苯四甲酸二酐。
本工藝氧化工序為連續生產,捕集器采用兩套切換操作。一套捕集,一套出料備用。水解工序及脫水、升華工序為間歇操作。
2、主要設備構造、原理和作用
(1)汽化器
結構:汽化器主要由下列組件組成:錐形封頭,柵板,填料,支座,分配器,支持圈,法蘭連接組建、分布器,防爆口等零件組成。關口和構建見1—1。
工作原理:操作中間原料均四甲苯加入均四化料槽中,打開蒸汽進氣閥及疏水器閥門,蒸汽加熱融化均四甲苯,經均四液下泵,加入均四計量罐中。均四計量罐需同少量蒸汽保溫至100+5℃。液態均四甲苯經均四過濾器過濾后由均四劑量泵定量地送入汽化混合器內。
作用:將液態的均四甲苯和空氣混合,變成液態混合狀的氣體,混合均充勻后的氣體有助于氧化反應。
(2)氧化反應器
結構:主要由下列零部件組成:平板封頭,管箱,法蘭,連接螺栓,,密封墊,支座,波形膨脹節,換熱管等組成。
工作原理:在汽化混合器中,均四甲苯與熱空氣均勻混合汽化后由氧化放映期化反應器為列管式固定床反應器,列關內均勻填裝催化劑,管外由熔鹽加熱。熔鹽在熔鹽槽中由電熱棒加熱、控溫,經熔鹽液下泵進入反應器下部,經分配后進入管間,由反應器上部經熔鹽冷卻器管間返回熔鹽槽在反應過程中始終保持熔鹽循環。氧化反應產生的多余熱量在熔鹽冷卻器中與空氣換熱降溫后返回熔鹽槽。