年产1500吨水性金属烤漆用环氧丙烯酸酯的生产工艺设计.docx

PAGE PAGE 47 年产1500吨水性金属烤漆用环氧丙烯酸酯的生产工艺设计 摘要 本设计为生产1500吨水性金属烤漆用环氧丙烯酸酯的生产工艺设计，经查阅资料和文献后采用分步开环反应生成单脂肪酸环氧酯以及单脂肪酸环氧丙烯酸酯，紧接着使用自由基溶液聚合法生成水性环氧-丙烯酸杂化树脂，并对该水性金属烤漆发展现状以及发展前景进行了综述；对工艺流程的的原料选择，生成设备，聚合方法，以及操作方式做出了最优选择；对生产的物料和热量进行衡算；并且对设备进行了选型计算，根据计算结果选用合适的设备投入生产；绘制生产工艺流程图，物料流程图，车间布置图，厂房布置图和反应釜剖面图。 经过对聚合实际情况分析，采用分步开环方法制得单脂肪酸环氧丙烯酸酯，并将其与单体丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯共聚，得到目标产品，根据工业最佳配比，添加的亚麻油酸：丙烯酸 =1：1，中间体：丙烯酸：甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸正丁酯=1：5：5：5。通过计算，每种物料每日投料4批，全年工作300天。E-12环氧树脂投料量为471.21kg/B，亚麻油酸投料量为110.63kg/B，丙烯酸投料量为171.78kg/B，甲基丙烯酸甲酯投料量为198.89kg/B，丙烯酸正丁酯投料量为254.62kg/B，DMEA投料量为168.23kg/B，二甲苯投料量为59.41kg/B。绘制工艺流程图，通过原料投料量选择最优的设备选型，玻璃钢立式储罐：E-12环氧树脂罐（HG-1200）、亚麻油酸罐(HG-800)、丙烯酸罐(HG-500和HG-800)、甲基丙烯酸甲酯罐(HG-800)、丙烯酸正丁酯罐(HG1-1000)，DMEA罐（HG-800），二甲苯罐（HG500），离心泵(ISW80-100(I)A)，不锈钢反应釜：R101(1000L)、R102(1000L)、R103(2000L)，冷凝器（管壳式换热器）、搅拌器（桨式搅拌器）。绘制车间布局平面图，通过计算，车间厂房占地面积为200m2。通过对原料，水电和设备进行成本核算，全年生产成本/年，单位成本为11246元/吨，产品定价为17200元/吨。 关键词：水性金属烤漆；环氧丙烯酸酯；分步开环；溶液聚合；改性 Production process design of 1500 tons per year epoxy acrylate for waterborne metal baking paint Abstract This design is a production process design for the production of 1500 tons of epoxy acrylates for waterborne metal baking paints. After consulting the information and literature, a step-by-step ring-opening reaction is used to generate single fatty acid epoxy esters and single fatty acid epoxy acrylates, followed by the use of free radicals. Solution polymerization method was used to produce water-based epoxy-acrylic hybrid resin, and the development status and development prospect of the water-based metal baking paint were summarized Select; balance the materials and heat produced; and select and calculate the equipment, and select the appropriate equipment to put into production according to the calculation results; draw the production process flow chart, material flow chart, workshop layout drawing, plant layout drawing and reaction Kettle profile. After analyzing the actual polymerization situation, a single fatty acid epoxy acrylate w