年产一万吨松香厂设计毕业设计.docx
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年产一万吨松香厂设计毕业设计
年产一万吨松香厂设计毕业设计
年产一万吨松香厂设计
摘要
中国乃全球最大的发展中国家,也是当今世界经济增长最快的国家之一,随着经济不断发展,西部大开发的实施,全国的经济蒸蒸日上,工业发展迅速,对资源能源的需求越来越大。
我国地大物博,拥有丰富的松林资源,提供了丰富的松脂原料,同时,我国大量劳动力为采集松脂提供了方便,很好地解决生产松香的原料问题。
而且我国松脂加工的技术成熟,确保生产方案有效实施。
进行松脂加工,不但可向国家提供大量的工业原料和出口物资,还可提高山区人民的生活水平,繁荣山区经济。
本项目年消耗松脂1.35万吨,年实际主产可达0.9878万吨松香,联产0.2542吨优油,0.2876吨蒎烯和0.0408吨重油。
整个工艺采用连续蒸汽法加工松脂。
包括三个工序:
即松脂熔解、熔解脂液净制和净制脂液蒸馏。
建厂总投资为2054万元,建设期一年,第二年正式投产,总产品销售收入21570.67,生产期直接原料费及工人工资共为13020.55万元,本项目经济效益较高。
产品松香和松节油是两种重要的工业原料,广泛应用于化工,肥皂、造成橡胶,涂料,医药,食品,塑料,电气,印刷等工业部门。
同时松香也是我国的大宗出口物资之一,而且随着工业生产与科学技术的发展,世界上对松香、松节油的需求逐步增加,生产远远不能满足需要。
当前世界上松香年产量约110万吨,我国占1/3,脂松香的产量我国居世界首位,可见我国的松香的出口前景十分广阔。
所以,本厂的建立具有良好的社会效益和经济效益。
设计任务书
设计项目名称:
年产1万吨松香生产工艺设计(012×10000t)
生产方法:
以松脂为原料,通过水蒸汽连续蒸馏法生产松香。
生产能力:
年产1万吨松香。
原料组成:
松香74%松节油19%水分6.5%杂质0.5%。
设计说明:
松香是一种季节性生产的资源型产品,松香产量随季节而变化,一般每年6?
11月是松香生产季节,其中7、8、9、10月是生产旺季,月产量最大,这一阶段,全国松香产量维持在35?
45万T之间,1997年达到历史最高水平,超过50万吨。
设实际开工6个月,除定期检修外,每月开工28天,全年共开工168天,每天应生产松香59.5吨,按60吨计,每小时平均产松香2.5吨/小时。
松香的简介
松香的主要类型
松香是松树分泌的粘稠液体经蒸馏而得到的一种天然树脂,其颜色由微黄色至棕红色,是一种透明、脆性的固体物质。
松树具有极强的生命力,是分布最广的树种之一,据估计松树约占地球上森林面积的1/3,在我国从南到北都有分布。
松香是我国林产化学工业中最重要的产品之一,是一种重要的天然产物,也是一种可再生资源。
松香按其来源(即采集方法)的不同可分为三种类型:
即脂松香、木松香、和浮游(妥尔油)松香。
脂松香使用采割的形式收集松脂再加工提炼而成的松香叫脂松香。
其特点是对松树能连续采割,有利于资源的充分利用。
中国松脂资源丰富,是脂松香产量最大的国家,脂松香产量在相当长时间内仍会保持35万吨以上。
所以,估计今后20-30年内,世界脂松香年产量仍可保持在65-70万吨。
2木松香木松香是将松根或树干切碎,用溶剂浸提出树脂,经加工提炼出来的松香。
主要产于美国,原料依赖于该国东南部的原始松林,现在由于森林资源减少,导致木松香原料短缺,产量由1950年31.6万吨,降至目前2万吨。
前苏联也生产木松香,由于资源减少,产量也急剧下降。
估计世界现木松香产量只占松香总量5%以下。
3浮油松香来自木材制浆造纸工业,从硫酸盐制浆中回的黑液经加工而得,原来在性能上不如脂松香,后来由于质量不断提高,如今性能己与脂松香相近。
由于造纸所用松木比例减少,降低了浮油分馏所得松香产率(从27%降至21%)。
所以近年来虽然粗浮油分馏能力增加,但是浮油松香产量仍只保持相对稳定,约占松香总量30%-35%。
上述三类松香,以脂松香的质量最好。
我国目前以脂松香为主,而且也是世界上最大的脂松香生产国和出口国。
因此发展松香生产必须首先发展松脂生产。
松脂主要集中于松树树木的树脂道中,为了取得松脂,在松树上有规律地切开伤口,使松脂外流,收集起来作为生产松香的原料,这种作业称为采脂。
采脂的主要树种有松属树木中的马尾松、云南松、湿地松,其他如南亚松、黑松、油松和红松等也可采脂。
松脂应分级存储,以保证松香质量。
松脂的质量取决于颜色、含油量、杂质和水分等。
树脂的分级可评定为特级、一级、二级、三级。
1.2.2国内松香情况:
目前,松香的世界年产量约为110×10~120×10t。
我国松树资源丰富,是松香产量最大的国家。
目前我国松香主要产地为广西、广东、福建、江西、云南、湖南、海南等省(自治区),其中两广产量占全国总产量的一半以上,素有“两广平,天下宁”之说。
由于采脂劳动力强大,随着经济的发展,松香的产区逐渐移向较偏远的山区,近年来广西的产量开始大于广东。
云南的脂松香产量也呈现了较快的增长势头。
马尾松主要分布在淮河流域、汉水流域以南和云南、贵州、四川东部地区。
云南松分布在广西西南部、云南、贵州、四川的西部和西藏东部。
湿地松使广西、广东、福建、江西、湖南等省引种的很有希望的采脂树种。
南亚松是热带树种,主要分布在海南省。
产品规格、性能及在国民经济中的应用
松香
产品规格
级别特级一级二级三级四级五级
外观透明体
颜色微黄淡黄黄色深黄黄棕黄红
符合松香色级玻璃标准色块的要求
软化点(环球法),℃,767574
酸值(mgKOH/g),166165164
乙醇不溶物,%,0.030.030.04
不皂化物含量,%,556
灰分,%,0.020.030.04
性质和用途松香是一种天然树脂,主要由各种树脂酸组成,易溶於多种溶剂,具有特有的化学活性。
是造纸、涂料、油墨、橡胶、肥皂、电子、食用酯胶、松香酯树脂等工业的重要原料。
1、肥皂工业
松香与纯碱或烧碱一起蒸煮,形成松香皂。
松香皂具有很大的去污力,易溶于水,能溶解油脂,易起泡沫。
松香具有粘性,可使肥皂不易开裂和酸败变质。
2、造纸工业
松香在造纸工业上用作抄纸胶料。
松香与苛性钠制成松香钠皂,即胶料,胶料与纸浆混合并加入明矾,使松香成为不溶于水的游离树脂酸微粒附着在小纤维上,当纸浆在干燥圆筒上滚压加热时,松香软化填充在纤维之间,这种作用叫“上胶”或“施胶”。
纸张“上胶”后,可增强抗水性,防止墨水渗透,改善强度和平滑度,减少伸缩度。
3、油漆涂料工业
松香易溶于各种有机溶剂,而且易成膜,有光泽,是油漆涂料的基本原料之一。
松香在油漆中的作用是使油漆色泽光亮,干燥快,漆膜光滑不易脱落。
4、油墨工业
松香在印刷油墨中主要用作载色体,并增强油墨对纸张的附着力。
油墨中若不用松香,印制成的墨迹就会色调呆滞,模糊不清。
5、粘合剂工业
以松香酯和氢化松香酯为基本原料的粘合剂,常用作热熔性粘合剂、压敏粘合剂和橡胶增粘剂。
6、橡胶工业
松香在橡胶工业上用作软化剂,可增加其弹性。
歧化松香钾皂可作合成。
7、食品工业
氢化松香甘油酯与天然糖胶树胶、蜡、醋酸乙烯等一起加热溶融,然后加香料、砂糖及色素等调匀,可制成口香糖。
在屠宰场中宰杀猪、牛、羊时,经过用脱毛机械操作之后,遗留在动物体和头部的毛可用由88-94%的熔融松香和6-12%的棉籽油所组成的脱毛剂来除去。
8、电气工业
用松香35%与光亮油65%配制成绝缘油在电缆上用作保护膜,起绝缘及耐热作用。
松香和电木以及其他人造树脂相混合用作绝缘清漆
9、建筑材料工业
松香在建筑材料工业上主要用做混凝土起泡剂和地板花砖粘结剂。
松香也用作氯乙烯石棉瓷砖的粘结剂。
松香和亚麻油、碳酸钙、木炭、颜料等在一起混合可制造地毡瓷砖。
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松节油质量指标(TB12901-91)
1.4.2.松节油
指标名称优级一级重级
外观透明、无水、无杂质和悬浮物
颜色符合GB/T129023.2规定不规定
相对密度d2040.8700.8800.940
折光率1.4650---1.47101.4670---1.47801.5100
170初馏点,,150150不规定
170前馏出液体积,%9085不规定
酸值,mgKOH/g0.51.010
性质和用途松节油的主要组份是蒎烯,具有特殊的化学性质,是一种优良的溶剂,是涂料、合成樟脑、合成树脂、香料和其他有机合成工业的重要原料。
松节油长期以来作为溶剂,应用于油漆、油膏等,但被溶剂汽油取代后,主要应用于合成工业。
在合成工业中,松节油作为原料,可合成樟脑、薄荷片、松油醇、香料等,在油漆工业中,作为催化剂、溶剂使漆膜平滑。
还作高级轿车上光蜡原料,农药工业上,可合成敌稻瘟,此外,还广泛应用于造纸工业、冶金工业、医学工业、日用化工等领域。
松香生产的方法介绍
松脂加工方法有多种,各地可根据资源情况,掌握的技术水平,选择合适的生产方法。
1、直接火法
直接火法就是把松脂直接装于蒸馏锅内,锅底用直接烧火进行加热,故称为直接火法。
由于本法在蒸馏过程中,当加热到规定温度时,必须滴入适量清水,产生出水蒸汽,降低蒸馏温度,蒸出松节油,所以直接火法又称为滴水法。
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2、蒸汽法
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蒸汽法是用蒸汽作加工热源,并用过热蒸汽作活汽,即蒸汽从蒸汽管的小孔喷出,以降低蒸馏温度,蒸出松节油。
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松脂的蒸汽法加工分三个工序进行:
即松脂熔解、熔解脂液净制和净制脂液蒸馏。
若三个工序都连续进行,称为连续法;若三个工序全部间歇进行,则称为间歇法。
但也有些工厂,某些工序采用连续法而另一些工序采用间歇法的生产方式。
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连续蒸汽法松脂加工分三个工序进行,其工艺流程如下:
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1、松脂熔解工序
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松脂用螺旋输送机由贮脂池打入进料斗,经螺旋给料器进入连续熔解器,松脂一般是粘稠而带有一定水分和杂质的半流体,为了便于除去杂质的输送,在熔解时需加入一定份量的松节油和水分。
松脂熔解时通入开口蒸汽,温度控制在90~95℃,熔解过程中蒸发出来的松节油和水蒸气由熔解器上部的冷凝器回收。
熔解脂液经熔解器内的过滤装置除去粗大的杂质后进入连续澄清槽。
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2、熔解脂液净制工序
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熔解脂液的组分包括:
松香47~49%,松节油27~30%,水分20~30%,杂质0.1%左右。
熔解脂液中含有大量的水分和细小杂质,我国采用澄清法除去。
熔解脂液在澄清槽进行澄清,澄清槽的容积较大,一般能使脂液在其中停留6~8小时,使脂液和水自行分层,澄清后的净制脂液送往蒸馏工序。
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澄清槽逸出的水和松节油的蒸汽进入冷凝器回收,下部的渣水混合物,通过稳定罐排出。
水分、细小杂质和少量暗色松脂形成的中间层送入中层脂液澄清槽,回收其中的脂液。
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3、净制脂液的蒸馏工序
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蒸馏工序是在连续蒸馏塔中进行。
澄清的脂液由过渡罐经转子流量计测定流量后进入加热器预热至140℃左右,送入蒸馏塔。
塔分二段,上塔段塔顶蒸出优级松节油,优级松节油的蒸汽和水蒸气的混合气体由塔顶引出进入冷凝器,冷凝和冷却后经优油的油水分离器分离出水分,优级松节油再经盐滤器去除微量水分后送入油库即为成品。
下塔段塔顶蒸出重油,塔底放出松香。
重油经泠凝器、油水分离器分离水分后送往油库。
松香放出后送至包装场装桶。
各工段的工艺条件:
熔解工段工艺条件:
控制项目工艺要求
松香松节油比60:
40(重量比)
加水量(原料量)待求
熔解温度98℃
熔解时间25min
加热方式活汽喷射
澄清工段工艺条件:
控制项目工艺要求加料量80%
温度(槽组)90℃时间6小时
水份含量0.5%
预热蒸馏工段工艺条件:
预热:
控制项目工艺要求
预热温度40℃
蒸汽压力0.5MPa
蒸汽温度
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