年产1000吨环氧树脂工艺设计样本.doc

毕 业 设 计（论文）

题 目：年产1000吨环氧树脂生产工艺设计
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5月15日
摘要
本设计为年产1000吨环氧树脂生产工艺设计。本设计采取二步法来生产环氧树脂。对环氧树脂性质和用途进行了简单介绍，设计了环氧树脂生产方法、工艺步骤及关键生产设备参数。最终对环氧树脂生产环境保护操作和发展前景作了说明。

关键词：环氧树脂，二步法，工艺设计

Abstract
The design is for the annual production capacity of 1,000 tons of Epoxy Resin production process design. The method of the production design is two-step method. In this paper, the nature and use of Epoxy Resin had a brief introduction, it is detail the production methods、process and the main production equipment’s parameters of the Epoxy Resin production. finally, Epoxy Resin production of environmentally-friendly operation and development prospects are described.
Keywords：Epoxy Resin, two-step method , process design

序言
环氧树脂发明曾经历了相当长时期，它工业化生产和应用仅是近40年事情。环氧树脂自20世纪70年代以来，经过近40年推广，已在中国得到较为广泛应用[1]。
在19世纪末和20世纪初两个重大发觉揭开了环氧树脂发明帷幕。远在1891年德国Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物。19俄国化学家Prileschajew发觉用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物。这两种化学反应至今仍是环氧树脂合成中关键路径[2]。
1934年Schlack用胺类化合物使含有大于一个环氧基团化合物聚合制得了高分子聚合物，并作为德国专利发表。1938年这后几年间瑞士Pierre castan及美国S.O.Greenlee所发表多项专利全部揭示了双酚A和环氧氯丙烷经缩聚反应能制得环氧树脂；用有机多元胺类或邻苯二甲酸均可使树脂固化，并含有优良粘接性。这些研究结果促进了美De Voe-Raynolds企业在1947年进行了第一次含有工业生产价值环氧树脂制造。很快瑞士CIBA企业、美国Shell企业和De Chemical企业全部开始了环氧树脂工业化生产及应用开发工作。到了20世纪50年代早期环氧树脂在电气绝缘浇铸、防腐蚀涂料、金属粘接等应用领域有了突破。于是环氧树脂作为一个行业蓬勃发展起来了。
本设计是以环氧树脂中某一个（双酚A型环氧树脂）进行相关设计和计算。
所以我设计环氧树脂生产工艺是一定规模工艺设计，且该设计有相当大发展及应用前景。

1 选题背景
1.1 课题起源
本毕业设计属于李胜方老师提供，是对年产1000吨环氧树脂生产工艺模拟设计。
1.2 环氧树脂性质
1.2.1环氧树脂定义
定义：分子中含2个或2个以上环氧基高分子化合物。
最常见双酚A型环氧树脂含2个环氧基。
化学名称：双酚A二缩水甘油醚
英文名称：Diglycidyl ether of bis phenol A（缩写DGEBPA）

1.2.2环氧树脂特点和用途
（1）粘接强度高，粘接面广。几乎可粘接全部金属和非金属，有“万能胶”美称。
（2）良好加工性。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、高强耐磨地坪等。
（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。
1.3环氧树脂常见技术术语和质量指标
（1）平均聚合度（n）
分子中反复结构单元数目称为聚合度。因为环氧树脂是聚合度不一样同系物混合物，其聚合度平均值称为平均聚合度。平均聚合度决定了环氧树脂分子量大小。
（2）平均分子量（M）
环氧树脂分子量和聚合度成正百分比。所以也能够说环氧树脂是不一样分子量同系物混合物，它们分子量平均值称为平均分子量。
（3）分子量分布
因为环氧树脂是分子量不等同系物组成混合物，其分子量含有多分散性，通常见分子量分布来表示。环氧树脂在合成过程中，因为原材料差异、工艺操作条件不相同，造成产品分子量分布亦不相同。平均分子量相同环氧树脂，假如分子量分布不一样，那么其一些物化性能也不一样。分子量分布越窄，则树脂性能越稳定。
（4）环氧基含量
反应活性极大环氧基是环氧树脂关键官能团，其含量大小直接影响使用性能，所以它是控制和判定环氧树脂质量关键手段之一。实际生产中可依据环氧基含量来划分不一样型号环氧树脂。
环氧基含量有以下三种表示方法：
a.环氧值（Ev）
环氧值是中国环氧树脂生产厂家习惯采取表示方法。它是指每100g环氧树脂中所含环氧当量数称为环氧值。单位：eq/100g。
b．环氧当量（En）
环氧当量是美国、西欧和日本习惯使用表示方法。它是指含有１克当量环氧基环氧树脂克数称为环氧当量。单位：g/eq。
环氧当量、分子量和环氧值之间换算关系：En=M/2=100/Ev。
c、环氧基百分含量（Ec）
环氧基百分含量是指环氧树脂每一分子中所含环氧基百分比含量。单位：％。它和环氧值之间关系Ec=Ev×43。
（5）软化点
环氧树脂是一个混合物，没有明确熔点，只有一个熔融温度范围，称为软化点。单位：℃。
（6）黏度
黏度是环氧树脂应用时十分关键指标，它对操作性、脱泡性等有很大影响。单位：Pa.s或mpa.s。黏度和分子量成正百分比，黏度和软化点在一定程度上反应出平均分子量和分子量分布大小。单位换算１Pa.s(帕斯秒)=1000mpa.s(毫帕斯秒)＝1000cP(厘帕斯)。
（7）杂质含量
环氧树脂关键杂质包含总氯（有机氯、无机氯）、挥发份及带色基团等。现生产中要尽可能降低杂质含量。
1.4环氧树脂分类
依据分子结构，环氧树脂大致上可分为五大类：
（1）缩水甘油醚类环氧树脂
（2）缩水甘油酯类环氧树脂
（3）缩水甘油胺类环氧树脂
（4）线型脂肪族类环氧树脂
（5）脂环族类环氧树脂
也能够按官能团(环氧基)数量分为双官能团环氧树脂和多官能团环氧树脂。
还能够按室温下树脂状态分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。
2 环氧树脂生产方法
2.1生产方法评述和选择
液态和固态双酚A型环氧树脂合成方法，全部包含一步法和二步法。一步法和二步法工艺所制成产品，在质量上后者显著优于前者。一步法合成时，反应是在水中呈乳状液进行。在制备高相对分子质量树脂时，后处理较困难。制得树脂相对分子质量分布较宽，有机氯含量高。不易得到环氧值高、软化点亦高产品，以适应粉末涂料要求。而二步法合成时，反应呈均相进行，链增加反应较平稳，所以制得树脂相对分子质量分布较窄，有机氯含量较低，环氧值和软化点可经过配比和反应温度来控制和调整。含有工艺简单、操作方便、设备少、工时短、无三废、一次反应即可、产品质量易控制和调整等优点，所以日益受到重视。
我此次进行年产1000吨环氧树脂生产工艺设计所选择生产方法是以双酚A型环氧树脂为例进行。
2.2基础原理
双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常见NaOH)作用下缩聚而成。在碱催化下，双酚A羟基和环氧氯丙烷环氧基反应，生成端基为氯化羟基化合物，新生成环氧基和双酚A羟基反应生成端羟基化合物，端羟基化合物和环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物，生成应釜内，升高温度70～80℃使二者充足溶解；然后降温45～50℃，将30%氢氧化钠逐步滴入氯化羟基和NaOH反应，脱HCl再生成环氧基。在环氧氯丙烷过量情况下，继续不停地进行上述反应，最终即可得到二端基为环氧基双酚A型环氧树脂。
液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。平均相对分子质量较低，平均聚合度n＝0～1.8。当n＝0～l时，室温下为液体；当n＝1～1.8时为半固体，软化点小于55℃。
本设计采取二步法工艺，将双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下，第一步经过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体，第二步在NaOH存在下进行闭环反应，生成环氧树脂。
在通常实际生产中环氧氯丙烷和双酚A百分比为1.57︰1，氢氧化钠和环氧氯丙烷百分比为1.32︰1。软化点为65～75℃。
将双酚A和环氧氯丙烷按配比加入反反应釜内，要注意控制加碱速度和釜内温度，静止一定时间让其反应完全；减压回收环氧氯丙烷使真空度在500mmgHg以上，温度在80℃以上；回收完成，将纯苯加入釜内，充足搅拌，并开始滴加二次碱液，加碱完成，要保温静止一小时后，将上层清液抽至回流釜内􀀁树脂和苯混合物􀀁再开始升温回流脱水，回流至树脂液呈透明无水泡时为止。经真空过滤送至脱苯釜内，在常压下脱苯，这时要不停抽样进行化验，看是否合格，即可放料装桶。

2.3环氧树脂生产关键原材料
2.3.1环氧树脂生产关键原材料及规格
表2-1环氧树脂生产关键原材料及规格
原材料名称
分子量M
质量指标
双酚A(BPA)
228
外观：白色粒状（或粉状）结晶体；熔点℃：≥155.5色度号（铂－钴）：≤40
环氧氯丙烷（ECH）
92.5
外观：无色透明液体 纯度wt％：≥99.5；密度（20℃）g/cm3：1.180～1.184色度（Pt-Co）:≤15
甲苯（TOL)
92
纯度wt％：≥99.5；馏程℃：109～112；密度（20℃）g/cm3:0.862～0.868
色度（Pt-Co）号：≤15
液碱（48％NaOH）
40
NaOH含量wt％：≥48；Fe2O3含量wt％：≤0.003
2.3.2环氧树脂生产关键原材料性质
（1）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）ECH：是一个易挥发、无色透明液体，有毒！对皮肤有灼伤作用，能严重刺激眼睛，含有和氯气相同刺激性气味，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）甲苯：无色有芳香性气味易燃液体，有毒！不溶于水，能溶于醇、醚和丙酮。比重0.866，纯品沸点110.28℃，取样化验时，要取下层。
2.4 合成工艺计算
2.4.1 生产步骤示意图
见附图1。
2.4.2小时生产能力
因为本设计是以双酚A型环氧树脂为例进行相关设和计算，此方法包含下列步骤：
先把双酚A投入溶解釜中，然后经过环氧氯丙烷，将夹套通水蒸气温度加热升温到70OC左右。
溶解后，用泵压入带搅拌反应釜内，开始搅拌，并滴加碱液。控制反应温度为50-55OC，维持一定时间至反应结束后，再在 100减压至94.661kPa，回收过量环氧氯丙烷供循环使用。
回收结束后再次加入苯溶解，在 65~700C下再次加碱液，反应结束后用夹套水冷却，静置，把苯溶液抽吸到回流脱水釜内，下层盐脚能够加苯萃取一两次，抽吸后放掉。
在回流脱水釜内回流至蒸出苯清楚无水珠为止。然后冷却，静置，经过滤器至贮槽，沉降后抽人脱苯釜中脱除苯，先常压液温110OC以上开始减压至140-143OC无馏出液为止，放料，即得成品。
每小时生产能力计算：依据设计任务，环氧树脂设计年生产能力为1000/a，整年365d，除去大修理、中修理等共37d，则年工作日为：
365-37=328d
每昼夜生产能力为：
（1000×1000）/328=3048.78kg
24h连续生产，则每小时生产能力为：
3048.78/24=127kg
本设计中反应物转化率为90%，且依据中国环氧树脂生产工艺现实状况及综合效益来考虑，拟采取一条生产线来进行生 产，以一条单独生产线为计算基础来进行物料衡算。即一条生产线环氧树脂小时生产能力为127.0kg。又依据环氧树脂生产工艺选择反应釜作为反应容器。
2.4.3反应釜物料衡算和热量衡算
对单独一条生产线上反应釜进行物料衡算，环氧树脂合成反应式以下：

原料配比：
高分子量环氧树脂：环氧氯丙烷和双酚A摩尔比为1:1 ~2，液体烧碱含量为80~90%。
中分子量环氧树脂：环氧氯丙烷和双酚A摩尔比为1:1 ~2，液体烧碱含量为60~80%。
低分子量环氧树脂：环氧氯丙烷和双酚A摩尔比为1:1 ~2，液体烧碱含量为50~60%。
在此以中分子量环氧树脂为例用以本设计中相关计算。
加入：（a）液体烧碱通入量 ， x=16.0kg/h因为其转化率为60%，故实际液体烧碱通入量为26.7kg/h。
依据中分子量环氧树脂原料配比得：
（b）环氧氯丙烷加入量y=70.8kg/h
（c）双酚A通入量z=87.3kg/h
进入反应釜总物料流量为184.8kg/h
支出： （a）双酚A型环氧树脂127kg/h
（b）未反应液体烧碱10.7kg/h
（c）总水量为47.1kg/h
流出反应釜总物料流量为184.8kg/h
依据计算可得，进入每一条生产线上进入反应釜总物料流量为184.8 kg/h，流出反应釜总物料流量是184.8kg/h，所以说明物料衡算整个过程是正确。
热量衡算是能量守恒定律应用，所以使用下面形式热量衡算方程：
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7
式中：Q1—物料带入热，如有多股物料进入，应是各股物料带入热量之和。
Q2—过程放出热，包含反应放热，冷凝放热，溶解放热，混合放热，凝固放热等。
Q3—从加热介质带出热。
Q4—物料带出热，如有多股物料带出，应是各股物料带出热量之和。
Q5—冷却介质带出热。
Q6—过程吸收热，包含反应吸热，气化吸热，溶解吸热，熔融吸热等
Q7—损失热。
双酚A型环氧树脂合成反应式以下：

该合成反应式控制步骤为，且是一级反应，其反应动力学方程以下： rA =-dNA/Vdt=kCA
该反应过程为连续操作，属于定态操作过程，反应状态不随时间改变而改变。对单独一条生产线上反应釜进行热量衡算，反应釜中产生热量关键有反应物之间反应放出热量和外界加热装置提供热量，反应釜流出热量关键有设备向外界环境散失热量，及用于维持反应适宜温度，基于查阅数据及生产经验[10]可得反应釜产生和流出热量需要额外加热装置或散热装置。
2.4 反应釜机械设计及后序设备选择
2.4.1 确定筒体直径和高度
首先确定每一条生产线上反应釜体积及台数。在上面计算中可得每小时处理物料量为184.8kg/h，再查阅相关资料[11]可得在环氧树脂合成反应中物料在反应器中平均停留时间tm=5.6h。
连续操作反应液体积为：

为便于工业上生产，拟采取3台体积相同连续流动釜式反应器串联进行生产操作，再另备一台一样型号反应釜作为备用。
每台反应釜体积为：

又该反应采取搅拌釜式反应器作为反应容器，故装料系数η=0.7,再对每条生产线上反应液体积进行计算。
所以反应釜操作体积为：

封头是化工设备关键组成部份，所以，封头选择十分关键。从力学角度，标准椭圆封头应力分布比较均匀，封头强度和和其相连接筒体强度相等，所以，此次设计连续流动釜式反应器选择标准椭圆封头。
对搅拌釜反应器外型尺寸进行具体设计：
每一台反应器总体积为0.493m3
对于液-液类型反应容器选择。
由公式估算筒体内径为：
m
将计算结果圆整至公称直径标准系列，选择筒体直径D= 800mm，查《化工设备机械基础》（华东理工大学出版社，汤善甫、朱思明主编），P318表16-5—表16-6，当DN=800mm时标准椭圆封头曲面高度h1=175mm，直边高度h2=40mm，封头容积Vh=0.0603m3，表面积Fh=0.6191㎡，查《化工设备机械基础》（华东理工大学出版社，汤善甫、朱思明主编），P3186表16-3得每一米高筒体容积为Vi=0.385m3，表面积Fi=0.385㎡。

筒体高度圆整为H=1000mm。
于是,复核结果符合原定范围。
2.4.2 确定夹套直径和高度
通常夹套和釜体连接方法有：可拆式和不可拆式。可拆式适适用于需要检修内筒外面和定时更换夹套，或因为其它特殊要求；不可拆式采取焊接，加工简单，方便可靠。考虑到经济效应和转型生产，本设计采取可拆式夹套型式。
对于筒体内径Di=700-1800mm，夹套内径 Dj=Di+100，则：
Dj=800+100=900mm
符合压力容器公称直径系列。
夹套筒体高度计算式：
m
选择夹套高度Hj=700mm，则，这么是便于筒体法兰螺栓装拆，验算夹套传热面积为F=FiHj+Fh=0.3850.7+0.6191=0.8886m2此步是为了验证是否符合条件中所给传热面积。
2.4.3 确定夹套材料和壁厚
因为夹套内介质为水或蒸汽，介质材料腐蚀轻微，故选择Q235-B为夹套材料，查手册知板厚为4.5~16mm设计温度为90℃，Q235-B许用应力为，夹套加热蒸汽系统装有安全阀，选择夹套内压力，即p=0.44MPa（假设夹套工作压力≤0.40MPa），夹套筒体和内筒采取环焊法，因无法双面焊和进行对应探伤检验，从安全考虑，夹套上全部焊缝均取焊缝系数，取壁厚附加量中钢板厚度负偏差C1=0.6mm,单面腐蚀取腐蚀余量C2=1mm。
4.53mm
凸形封头壁厚附加量也只考虑C1和C2，加工成型减薄量由制造厂依据加工条件所确定，以确保壁厚符合图纸要求，设计计算时能够不做考虑，取C1=0.6m，C2=1mm，校准椭圆形夹套封头壁厚为：
4.52mm
圆整到钢板规格厚度并查阅封头标准，选择夹套筒体和封头厚度均取为tn=6mm。
2.4.4 确定内筒筒体材料和壁厚
筒体材料也可选Q235-B，筒体受内压取设计压力为P=0.35MPa，设计温度90℃，参考前面计算夹套壁厚结果，可知按强度计算内筒壁厚约为5.5mm，而筒体又受外压作用，按设计外压P=0.44MPa，所得壁厚大于内压设计壁厚，则按外压稳定设计壁厚，一定能满足内压设计要求，能够不再做内压设计校核。
考虑到内筒筒体按外压设计，且受双面腐蚀作用，能够粗选筒体壁厚tn=15mm,并取C1=0.8mm,C2=2mm,筒体有效壁厚te=tn-C=12.2mm，D0/te=800/12.2=65.57。
内筒受外压作用计算长度L为被夹套包围筒体部分加凸形封头高1/3，

L/D0=800/700=1.14
查教材《过程设备机械基础》（华东理工大学出版社，）图8-21，由D0/te=65.57和L/D0=1.14，能够查得系数A=3×10-2，再查该书图8-22，由系数A查得系数B=118Mpa。
筒体许用压力
MPa>p=0.44MPa
因为[P]>P,且比较靠近，所以取筒体tn=15mm，另外外压稳定和内压强度均能满足要求。
若选tn=10mm，te=tn-C=10-2.8=7.2mm，D0/te=800/7.2=111.1，查系数A=9.1×10-3，B=102Mpa，此时筒体许用外压[P]<P=0.22MPa。
选择筒体下封头壁厚tn=15mm，壁厚附加量中C1=0.8mm,C2=2mm，所以筒体下封头有效壁厚te=tn-C=12.2mm；标准椭圆封头外压计算当量球面半径Ri=KDi=0.9×800=720,计算系数A为，
2.12
查教材《过程设备机械基础》（华东理工大学出版社，）图8-22，由系数A查得系数B=29MPa，许用外压为
MPa>p=0.44MPa
取筒体下封头壁厚tn=15mm符合外压稳压和内压强度要求。
筒体上封头只受内压作用，并不受外压作用，为了便于制造，故选择上封头壁厚和筒体下封头壁厚相同。
标准椭圆封头如右图所表示：

2.4.5 水压试验及其强度校核
内筒体水压试验压力由
PT=P+0.1=0.33+0.1=0.43MPa
PT=1.25×0.43=0.4125MPa
故取二者中最大值，为方便压力表读数，取PT=0.45MPa。
夹套水压试验压力由
PTj=P+0.1=0.44+0.1=0.54MPa
PTj=1.25p=1.25×0.54=0.55Mpa
取夹套水压试验PTj=0.355MPa
内筒水压试验时壁内应力：

夹套水压试验对壁内应力

因为Q235-B在常温时屈服强度σs=235Mpa 计算：
0.9σs=211.5Mpa
见水压试验对内筒，夹套壁内应力全部小于0.9σs，水压试验安全。
当夹套做水压试验时，釜体将受外压作用，因夹套试验压力为PTj=0.55Mpa，而筒体许用外压为[P]=0.49Mpa，故在夹套水压试验时，筒体内可不充压。
2.4.6 选择釜体、法兰
依据筒体内操作压力，温度和筒体直径，查表《过程设备机械设计》（华东理工大学出版）可初选乙型平焊法兰和《压力容器法兰类型和技术条件》法兰材料为Q235B,再查标准JB/T4702-《乙型平焊法兰》，公称压力PN=0.6MpaQ235B乙型平焊法兰在操作温度90℃许用工作压力为0.48Mpa，大于筒体设计压力，所选择乙型平焊法兰适宜。
查标准《非金属软垫片》（JB/T 4704-）,《缠绕垫片》（JB/T 4705-）和《金属包垫片》（JB/T 4706-）和《压力容器法兰类型和技术条件》（JB/T 4700）选择石棉胶垫片和光滑面密封。
查标准《乙型平焊法兰》（JB/T 4702-）,选择乙型平焊法兰光滑密封面，公称压力PN=0.6公称直径DN=2200，标识为法兰GⅡ6Ⅰ-2200 JB/T 4702-，记下法兰尺寸供绘图时使用，查标准《非金属软垫片》（JB/T 4704-），选择型号2240×2200×3 JB/T 4704-。
2.4.7 选择搅拌器，搅拌轴和联转器
依据工艺要求，查阅《化工容器及设备简明设计手册》第二版，选择圆盘涡轮式直叶搅拌器。
搅拌器桨径：Dj=(0.2～0.5)DN=(0.2～0.5) ×800=240mm
搅拌器桨宽: b=0.125Dj=0.125×240=30mm
搅拌器桨长: l=0.25Dj=0.25×240=60mm
搅拌器圆盘直径:r=(3/4)Dj=180mm
距离下封头高度:h=Dj=240mm
叶片个数:z=6
选择搅拌器材料为45钢,查表得钢许用应力[τ]=30～40Mpa许用系数A=118～107则搅拌轴直径为:

考虑到键槽对轴强度减弱和物料对轴腐蚀,依据《搅拌轴标准直径系列》，可取搅拌轴直径为d=50mm。
查阅标准《搅拌传动装置-联轴器》（HG 21570-1995）中加壳式联轴器型式尺寸，技术要求，选择立式加壳式联轴器。公称直径50mm联轴器最大扭矩为[Mn] ≈530N·m，验算联轴器扭矩，查表《工作情况系数》，选择工作情况系数k=1.5，联轴器计算扭矩[Mnj]为
Mnj=kMn=1.5×9550×1.4/50=401N·m＜[530]= [Mn]
夹套联轴器选择标准：
联轴器DN50 HG 21570-1995。
2.4.8 选择手孔、视镜，温度计工艺接管
由《板式平焊法兰手孔》（HG 21529-1995）选择光滑密封面平盖手孔APN1,DN250JB/T589-1979。
由标准《组合式视镜》（HG21505-1992）选择碳钢帯颈视镜ⅡPN1.0,DN150B(HG 21505-1992)。
测温管口b采取Ф76×4，配凸面板手焊管法兰PN1.0 DN56 HG20593-1997(板式平焊钢管法兰)。
进料管口d采取Ф57×3.5无缝钢管，配法兰PN1.0 DN100 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
出料口n采取Ф89×4无缝钢管，配法兰PN1.0 DN50 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
加热蒸汽进口l1.2采取Ф57×3.5无缝钢管，配法兰PN1.0 DN50 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
冷凝液出口l3选择Ф5.7×3.5无缝钢管，配法兰PN1.0 DN50 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
备用口采取Ф5.7×3.5无缝钢管，配法兰PN1.0 DN100 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
安全阀接管a采取Ф60×4.0无缝钢管，配法兰PN1.0 DN50 HG20593-1997《钢制管法兰型式，参数（欧洲体系）》。
由《弹簧安全结构长度》（JB/2203-1999）,选择弹簧式扳手安全阀PN1.0 DN50。
反应釜上封头上各个工艺接管全部部署在φ700中心圆周长上，因上封头壁厚欲量很大，故对手孔等不做开孔补强验算。设计结果见反应釜装配图。
2.4.9 搅拌传动装置和密封装置
查标准《搅拌传动装置——传动轴、减速器型号及技术参数》（HG 21568-1995）及其附录《单级立式摆线铝减速器》，根据搅拌功率和转速选择摆线针齿行星减速行BLD1.5-2-29Q(Q表示夹壳式轴头)，查阅标准《Y系列三相异步电动机》（JB/T10391-）,选电机Y-132M-4，额定功率7.5KW查表得摆线针齿行星减速器传动效率为0.95，减速机输出功率为7.5×0.95=7.125KW,符合搅拌要求。
参考标准《单支电机架》（HG 2156-1995），依据所选减速机设计减速机机架，依据操作条件选择带称轴径DN 80填料箱箱标识为：填料箱PN 1.0 DN80 HG/T21537-1992。
3 环境保护和安全生产
3.1 环境保护
生产环氧树脂关键原材料大多易燃易爆、有毒、有腐蚀性，生产过程属于釡式生产，生产连续、带压、高温、有电，稍有不慎则会造成各类事故。生产过程中排放废水、废气、废渣和噪声必需得到科学治理，达成国家要求许可浓度才能排放，不然，会对周围环境造成严重污染，祸患社会和四邻，破坏安定团结，危及子孙后代。搞好安全和环境保护工作是发展环氧树脂生产必需条件。
伴随环氧树脂生产设备大型化，密闭化和控制高度自动化，环氧树脂生产环境得到了根本性改善。安全和劳动保护设施也越来越完善。环氧树脂生产中不产生工业废气，但废水和废渣处理不可忽略。
化工产业环境污染问题一直最为严重，在化工产业生产全部步骤全部存在着污染问题，不管是原料或是产品，抑或是生产步骤某一步操作全部有可能造成严重环境污染。环境是人类赖以生存和发展终极物质起源，同时还承受着人类活动所产生废弃物种种作用。我们必需进行必需防治保护环境。化工污染防治关键是：查清楚化工污染产生原因，研究防治污染原理和方法，设计消除污染工艺步骤及设备。包含化工废水污染防治、化工废气污染防治、化工废渣处理和噪音控制等。所以，我们应该愈加重视化工生产中污染问题，主动预防未发生环境污染和立即处理已经造成环境污染。我们进行化工生产应尽可能达成可连续生产和环境保护生产。
3.2环氧树脂生产安全注意事项和劳动保护方法
　3.2.1 环氧树脂生产原料安全毒性
　（1）ECH：因为环氧基和氯替换基存在，其毒性很强。ECH有难闻异味，对人眼、鼻、咽喉、皮肤等有很强刺激性。
　（2）BPA：是一个毒性很低固体原料，LD50为2400mg/kg。但在投料及储运中有一定粉尘污染，应注意防护。
　（3）NaOH：是强碱，含有极强腐蚀性，对人眼睛、皮肤极易造成伤害。
　（4）溶剂：现在使用最多是甲苯。甲苯是一个毒性比较重溶剂，长久接触对人体呼吸道及肝脏均能造成损害。因操作失误造成急性中毒事故后果更为严重。
3.2.2环氧树脂生产中劳动保护注意事项
　（1） 技术上不停发展进步，采取优异生产工艺、优异设备和控制技术，实现生产过程密闭化、自动化；工业废水回收利用；工艺废渣无害化处理等等。
（2）岗位操作现场应有良好通风设施，避免有害气体积聚
（3）用低毒溶剂替换毒性较重溶剂。现在有生产厂用甲基异丁基酮、正丁醇或混合溶剂来替换甲苯。
（4） 操作区域和非操作区域应有一定距离，生产区和生活区要严格分开。
（5） 任何人进入操作区，全部必需穿戴劳动保护用具。
（6） 生产岗位备有事故应急抢救药品柜，内有烫伤、洗眼等药水。
（7）全部操作人员全部要进行定时安全教育，熟悉自己操作装置水、电、汽、气控制开关、阀门；熟悉消防设施部位和使用方法；熟悉紧急停车程序、报警信号内容和处理方法。
（8） 全部操作人员应定时（六个月或十二个月）进行体检，关键是呼吸道、血液和肝功效。
3.2.3环境保护方法
（1） 从工艺技术上不停改善，节能降耗。
（2） 废水分级处理，尽可能降低有毒有害废水排放量。像前面讲，将水洗废水用来脱盐泥，脱盐泥废水再送污水处理装置处理，达标排放，废水中盐，应尽可能回收作为工业用盐。
（3） 废渣也应分步骤处理。过去，环氧树脂废聚物和盐泥一道排放，污水处理十分困难。现在，我们对废聚物分级萃取，用溶剂将其中夹带粗树脂萃取出来，送下批料精制工序，萃取后废渣滤饼再送去焚烧处理。
3.2.4劳动安全卫生管理方法
保障劳动者在劳动过程中安全和健康，是中国一项关键政策，是工程建设和企业管理基础标准之一。
在安全生产中最值得注意是防火、防爆方法。引发怒灾、爆炸事故原因很多，且事故一旦发生，危害后果将极其严重。为保障全系统安全，除消防部门依据相关规范要求提出方法外，还因在工艺路线。工艺设备、工艺条件控制手段和安全装置等方面采取方法。
具体举措有提升系统自动化程度，采取自动控制技术，采取自动报警系统。在易燃、易爆危险场所严禁明火，常压、正压运行生产装置尽可能采取露天或半露天部署，并应在呋喃树脂生产中，劳动安全卫生管理是以确保呋喃树脂建设项目建成后生产过程安全、卫生为目标现代化、科学管理。其基础任务是发觉、分析和消除呋喃树脂生产过程中危险、有害原因，制订对应安全卫生规章制度，对企业内部实施劳动安全卫生监督、检验，对各类人员进行安全、卫生知识培训和教育，预防发生事故和职业病，避免、降低相关损失。
即使含有安全性能、高度自动化生产装置，也不可能全方面地、一劳永逸地消除、预防全部危险、有害原因和预防人员失误。劳动安全卫生管理对于全部建设项目全部是企业管理关键组成部分，是确保安全生产地必不可少方法。
在设计中，应考虑劳动安全卫生管理需要，配置必需人员和管理、检验、检测、培训教育和应急抢救仪器设备和设施。有良好通风换气设施。
在环氧树脂生产中，劳动安全卫生管理是以确保环氧树脂建设项目建成后生产过程安全、卫生为目标现代化、科学管理。其基础任务是发觉、分析和消除环氧树脂生产过程中危险、有害原因，制订对应安全卫生规章制度，对企业内部实施劳动安全卫生监督、检验，对各类人员进行安全、卫生知识培训和教育，预防发生事故和职业病，避免、降低相关损失。
即使含有本质安全性能、高度自动化生产装置，也不可能全方面地、一劳永逸地消除、预防全部危险、有害原因和预防人员失误。劳动安全卫生管理对于全部建设项目全部是企业管理关键组成部分，是确保安全生产地必不可少方法。
在设计中，应考虑劳动安全卫生管理需要，配置必需人员和管理、检验、检测、培训教育和应急抢救仪器设备和设施。
4“三废”处理及其综合利用
“三废”随意排放是造成环境污染关键原因，也是物质损失和能源浪费，应该进行处理。治理方法大致分为改革工艺、“三废”无害化、“三废”资源化，下面就后两条进行分析。
4.1废水处理
本生产工艺中产生工业废水，大量含有甲苯等简单化合物，为了达成3级标准而且考虑到回收成本较高，使用天然生物处理，利用水中和土壤中广泛存在微生物生物降解作用. 进行废水生物处理，达成废水排放标准后排放。
按废水处理程度，或说按处理阶段来分类。通常按处理程度不一样可把废水处理分为三级：一级处理、二级处理和三级处理。一级处理也叫初级处理，该过程只能除去废水中大颗粒悬浮物及漂浮物，极难达成排放标准。二级处理通常能够除去细小或呈胶体态悬浮物及有机物，通常能达成排放标准。三级处理也称高级处理，深入除去废水中胶体及溶解态污染物，通常可达成回用目标。下面按这种分类方法把处理废水常见方法概述一下。
（1）废水一级处理方法
重力分离方法：依靠重力作用，使污染物分离，又分为沉降分离和浮上分离。沉降法用于除去水中密度比水大污染物，上浮法用于除去水中密度比水小漂浮物。
阻力截留法：这种方法利用筛网等和悬浮固体之间几何尺寸差异截留固体悬浮物。包含有格栅、筛网和粒状介质截留法。
稀释法：稀释法即用没有污染物或污染物含量低水和污染物含量高水相互混合而降低污染物浓度方法。
中和法：利用酸碱中和原理来消除废水中酸或碱污染物方法。
废水一级处理方法较简单，多数情况下达不到排放标准。需要深入处理。
（2）废水二级处理方法
气浮法：气浮法是利用废水中污染物疏水性，或是添加某种药剂使废水中污染物变得疏水，然后向废水中通入气泡，疏水污染物就会吸附到气泡上，而随气泡浮到水面上而形成泡沫层，把泡沫层和水分离即可把污染物和水分离。
混凝法：混凝法是向废水中投加电解质或混凝剂或经过机械搅拌，使废水中呈胶体状态存在污染物相互凝聚，形成大而重絮凝体，然后再用重力沉降方法分离。
萃取法：利用分配定律原理，用一个和水不互溶，而对废水中一些污染物溶解度大有机溶剂，从废水中分离除去污染物方法。
氧化还原法：向废水中投加氧化剂或还原剂，将有害污染物氧化或还原为无害或坏处较小物质过程。
电解法：电解处理法是指用电解基础原理，是废水中污染物经过电解过程在阴、阳极上分别发生氧化或还原反应转化为无害物质，以实现废水净化方法。
生物法：利用水中微生物来氧化分解污染物过程。又可分为好氧生物法和厌氧生物法。好氧生物法是在水中有溶解氧存在条件下，利用好氧微生物和兼性微生物分解污染物方法。厌氧生物法是在无溶解氧条件下，利用厌氧微生物和兼性微生物分解废水中污染物方法。生物法是现在应用较广二级废水处理方法，尤其是对于城市废水，几乎全部是用生物法处理。
吹脱法：这种方法用来除去废水中气态或挥发性污染物。使空气和废水充足接触，使溶解在废水中气体或挥发性污染物扩散到空气中而除去。
汽提法：这种方法也用于除去废水中挥发性污染物。是利用蒸汽直接加热废水至沸腾，挥发性污染物随水蒸汽一起逸出而除去方法。污染物浓度高时，可把蒸汽冷凝后回收污染物。
（3）废水三级处理方法
吸附法：让废水和固体吸附剂接