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

1、硬脂酸鈣是一種無毒、具有生物相容性的有機鹽，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、機械加工及化妝品領(lǐng)域的潤滑劑。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，并進行工藝改進和優(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行噴霧反應

2、干燥得到產(chǎn)品?？疾榱宋锪吓浔取⑷廴跍囟?、雙氧水用量、釜內(nèi)壓力等因素對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，最后通過正交實驗得到了最優(yōu)的實驗參數(shù)，制備的硬脂酸鈣產(chǎn)品的鈣含量、游離酸（以硬脂酸計）含量、加熱減量、熔點分別為6.7％、0.39％、1.5％、149～154℃，符合國家標準的要求。對改進的熔融噴霧工藝與復分解工藝制備的硬脂酸鈣分別進行了紅外光譜分析、形貌表征及過篩實驗，并對兩種工藝制備的硬脂酸鈣分別進行了熱重分析及對PVC熱穩(wěn)定性能的測試，結(jié)果表明，改

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

4、續(xù)化、自動化。
　　通過對噴霧干燥過程的三維數(shù)值模擬驗證了工藝裝置的合理性。通過對噴霧塔內(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、溫度場、濕度場以及離散相顆粒的停留時間、含水量、直徑等物理信息，其模擬結(jié)果與小試實驗及工藝計算結(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顆粒直徑的影響，其模擬結(jié)果對工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的指導意義。
　　本文改進優(yōu)化的熔融噴霧生產(chǎn)工藝解