5000噸-年硬脂酸鈣連續(xù)生產(chǎn)工藝研究與裝置設(shè)計(jì).pdf

1、硬脂酸鈣是一種無(wú)毒、具有生物相容性的有機(jī)鹽，其用途非常廣泛，可以作為PVC的熱穩(wěn)定劑、高分子材料的阻燃劑、機(jī)械加工及化妝品領(lǐng)域的潤(rùn)滑劑。此外，還可以作為涂料的乳化劑、平光劑，建材的防水劑，洗化產(chǎn)品的增稠劑等。
　　本文分析了工業(yè)化生產(chǎn)硬脂酸鈣的熔融法、復(fù)分解法、皂化法等工藝路線，確定了以熔融工藝為基礎(chǔ)熔融噴霧法制備硬脂酸鈣的工藝，并進(jìn)行工藝改進(jìn)和優(yōu)化。硬脂酸和氫氧化鈣在165℃下加熱熔融，然后加入適量的雙氧水充分混合后進(jìn)行噴霧反應(yīng)

2、干燥得到產(chǎn)品?？疾榱宋锪吓浔?、熔融溫度、雙氧水用量、釜內(nèi)壓力等因素對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，最后通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得到了最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，制備的硬脂酸鈣產(chǎn)品的鈣含量、游離酸（以硬脂酸計(jì)）含量、加熱減量、熔點(diǎn)分別為6.7％、0.39％、1.5％、149～154℃，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。對(duì)改進(jìn)的熔融噴霧工藝與復(fù)分解工藝制備的硬脂酸鈣分別進(jìn)行了紅外光譜分析、形貌表征及過(guò)篩實(shí)驗(yàn)，并對(duì)兩種工藝制備的硬脂酸鈣分別進(jìn)行了熱重分析及對(duì)PVC熱穩(wěn)定性能的測(cè)試，結(jié)果表明，改

3、進(jìn)的工藝制備的硬脂酸鈣產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性相對(duì)較好，顆粒均勻，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于復(fù)分解工藝制備的硬脂酸鈣，工藝可行。
　　根據(jù)熔融工藝及小試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了5000 t/a硬脂酸鈣連續(xù)生產(chǎn)工藝，進(jìn)行了工藝方案的設(shè)計(jì)、工藝流程的設(shè)計(jì)、流程圖的繪制、物料衡算和能量衡算等，并據(jù)此設(shè)計(jì)了生產(chǎn)裝置，對(duì)熔融釜、管道混合器、噴霧塔、粉末冷卻器等工藝設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)與選型，并繪制了車(chē)間裝置平面布置圖。根據(jù)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)裝置進(jìn)行了詳細(xì)的自控設(shè)計(jì)，確保生產(chǎn)過(guò)程的連

4、續(xù)化、自動(dòng)化。
　　通過(guò)對(duì)噴霧干燥過(guò)程的三維數(shù)值模擬驗(yàn)證了工藝裝置的合理性。通過(guò)對(duì)噴霧塔內(nèi)連續(xù)相和離散相的分析，得到了噴霧塔內(nèi)熱空氣的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)以及離散相顆粒的停留時(shí)間、含水量、直徑等物理信息，其模擬結(jié)果與小試實(shí)驗(yàn)及工藝計(jì)算結(jié)果基本一致;找到了噴霧塔內(nèi)可能發(fā)生顆粒粘壁的位置并提出了解決方案;考查了噴霧壓力及料液處理量對(duì)顆粒直徑的影響，其模擬結(jié)果對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
　　本文改進(jìn)優(yōu)化的熔融噴霧生產(chǎn)工藝解