《化工工艺学》教案产品后加工.docx

第五章产品后加工第一节产品后加工概述产品后加工一般以两条标准为指导，一条标准是商品的标准，产品最终作为商品投放场，有商品的条件诸如计量、检测、标签、包装和其它装饰要求等。商品标准不愿定等同产品标准，由于商品有牌号，同一产品后加工处理可能消灭不同的牌号。另一条标准是使标准，用户对产品提出特别要求，或者用户是本企业集团的另一个分厂或者是下一个工段为便利下一工序的工作，产品生产出来之后，可能要作后加工处理。固然，对于使用来说上一工序产品的后加工处理，接近于或略等于下一工序的原料预备。产品后处理是产品作为成品的最终一道工序，质量保证体系的终端环节，因此要以保成品的质量标准为中心，设计后处理方案。通常作为产品的要求是纯度指标、杂质种类和量含量的极限值，产品的形态，使用要求，包装方法，贮存运输的要求等等。其次节产品后加工方案一、去除微量杂质从产物中去除微量杂质，通常这也应属于产物的分别净化过程，但很多企业也习惯于精制称为后处理过程。原料经预处理合成和产物分别之后，己经获得根本纯洁的产品，杂质的含量其来源有二，一是原料带入的，二是反响和分别过程的沾染。对于前者，固然最好从原料的精制上加以把握；对于后者，也以把握副反响，分别过程尽量简化高效为主要思路。但也不一概而论，要加以技术经济指标的比较，假设从产物中去除微量杂质要比把握原料和反响过程简洁，且经济上合理的话，则不必徒费精力去精制原料。固体形态产物中微量杂质的去除最简洁的方案是洗涤，此外可以用结晶重结晶等方搴示意如下:物微量杂质去除方案：洗涤（用水或非溶剂）冲洗I与离心干燥等合用结晶溶液结晶结晶重结晶熔游结晶（区域熔炼）粉碎一分级液相形态产物中微量杂质去除方案：m4W"c*r*a,分子筛活性炭,吸附（包括脱色）离子交换树脂化学处理I离子反应一沉淀一超渡1""理'络合赘合-凝聚-超滤结晶-IB结晶*溶解超滤气相产物微量杂质去除方案:吸附分子筛、活性炭 液体吸附剂吸收化学吸收 反应吸收生物化学反应一瞬深冷和液化具体设计方案，依据杂质类型加以争论，操作设备已在前面几章举例，具体查阅化学工程手册及有关设计手册。二、产品后加工和精细加工方案“L研磨和粉碎一般的粗粉碎和筛分的设备不难选型设计，对于产品后加工来说，常使用精细的研磨技术。液相乳液或悬浮相产品，常用胶体磨进展精细加工，一般胶体磨可适用于中等硬度以下的产品。胶体磨构造示意如图5-1所示。一般可依据轴的位置分为立式、透平式和轮盘式（用图5-1定轮盘式），工作原理示意于图5-2和图53。对于乳液产品常用匀质乳化泵将乳液粒子研磨得更细更匀，有利于产品乳液的稳定给料产品Um图5-2齿式胶体磨工作原理图5-1JTM120型立式转齿胶体磨结构示意图I电机;2一机座；3密封盖；4排料槽；5Wl盘;6、11、20、21O型丁脑橡胶密封圈;7一定齿;8一转齿;9一手柄；10间隙调节套；】2垫网；13给料斗；14一盖形螺母；15注油孔；16-主轴；17一铭牌；18机械密封；19-阻油盘固体粒料的研磨常用气流粉碎的方案，又称气流磨.根据其粉碎方式分类为：旋流喷嘴气流携带物料高压喷入磨机,又叫扁平圆盘气流磨，如图5-4和图5-5;对喷式气流喷嘴相对安装，如图5-6;靶式高速气流携物料，冲击在靶上使物料粉碎,有时将几种形式复合使用,如图5-8。给科/0.5mm二J142000r/min一匕图5-3透平式胶体磨工作原理图5-5扁平圆盘气流磨】一给料喷嘴；2一东编空气；3-粉磨室：4一喷嘴；5一旋流区；6-气力旋流器；7-流尘器L气源；M-原料：P-最终产品1.I图5-7耙式气流磨卜-喷嘴；如图5-7;W图5-4旋流喷嘴示意图图5-6对喷式气流磨WW'W图5-8对喷式-靶式气流磨2一靶；3一分级转子；4一给料檎；5产品2.团聚、压片和切粒有些固体产品经粉碎后物料积存角极大，在使用产品时，显得“不流淌”，例如塑料的主塑和其它必需使用给料时，“流淌”性不好，易使模具有空腔，给料计量缺乏等，有必要将粉末加以“造粒”，使之成为细球形，减小积存角。团聚的广义包括造块、造球、造粒、压片、烧结等，有时在过程中要加添加剂，添加剂种类有增加强度的，比方一些粘合剂或准粘合剂。有些是改善使用性能的，如色素等。有些是一些特别的要求，如防老剂，增塑剂等等，不一而足，有关手册上可以查找。常用的方法和例示如表5-1所示.表51团聚的方法、设备和应用团聚的方法设备应用压块模型冲压机塑料制品、粉末冶金制品压片机药片、催化剂、化工产品、陶瓷产品、金属粉末对辑压型机氯化钠、氯化钾、有机化合物、矿石、煤、焦炭、石灰、海绵钛、磷酸盐切块机药品、塑料、粘土制品、碳素制品、化工产品、肥料、橡胶产品、饲料螺旋挤压机、柱塞挤压机铝矶土、塑料、稀土氟化物、粘土造球圆筒造球机、圆盘造球机铁矿和有色金属矿的球固矿、吧料、非金属矿、粘土、炭黑、废料带式烧结机、烧结盘、带式焙烧机、1铁矿、有色金属矿和非金属矿制成烧结矿和球团矿，烧结或加热固结竖炉、链算机一回转窑水泥熟料，固体废料其它方法：喷丸法喷丸塔尿素，硝酸氨，树脂，煤焦油沥青溶胶法喷雾柱金属的球状二碳化物流态化法流态化床层药片，液态的放射性废料分散法搅拌机分别并团聚液体中的固体颗粒聚合法锥形混合机,咖啡，糊精产品，淀粉，脱脂的干乳品压片是将粉状物料在较大压力下压制成形，可以是有模压制，也可是无模压制。喷雾造粒，实际上是喷雾枯燥的一种方法，而且与枯燥融为一体，枯燥的同时造粒，但喷雾枯燥获得的产品粒子较细，根本上为粉状，如奶粉等。要获得极大粒径的产品，常用熔体喷雾、冷却凝人们把这种设备称“喷丸塔”。喷丸塔原理示意如图59o有时为了加工便利而临时“造球”，不要求球的强度多大，只要在加工时减小积存角，一般可用喷洒液体（加工时可挥发掉）振动造球，设备格外简洁，可制成小球。塑料切料是高分子材料（合成得到的一般为粉料和细球形）与各种添加剂，混合均匀后，熔融一冷却一切成小粒。作为商品出售，用户在模压时特别便利。塑料切粒有定型的切粒机械。熔融的方法有双螺杆挤出机和釜式融熔几种形式，适用和便利程度因事而异。3 .复混和混批作为商品的产品要求给用户供给尽可能多的便利，有时要与各种添加剂均匀混合，如阻聚剂、抗震剂、防冻剂等这些添加剂往往用量很小，如不均匀混合，等于不起作用。有时某些产品的乳液、液体物料生产的批次不同，在质量上略有波动，比方乳液产品的固体含量，液体产品的粘度，它们都在某个合格的范围之内，但批与批之间略有差异，一般都在后处理阶段安装一个较浩大的“拼批混合器”，以到达在一个较大的数量级上质量指标完全全都。这种混批混合器，要安装功率较大的搅拌器，转速并不要求高而要混合均匀。固体产品各种粉末混合而用的搅拌，通常是螺带式或螺旋式的等。4 .混炼和色料橡胶塑料或某些粉状产品，作为精细加工的产品，有时要添加各种添加剂，如增加、堆塑、增韧、抗寒、抗氧、阻燃、抗辐射、防光、防热、防老化等性能，有的液体产品用户要有颜色加以区分，有些液固相悬浮产物，如涂料等要求颜料粉浆分散均匀等等。常用高压搅拌机均匀分散固体和液体产物。用捏和机、混炼机、螺杆挤出机等对橡胶鎏料和加工中的添加剂一起混和，进展精加工，以精细产品作为商品出售，如混炼胶塑料的各种色母料等等。5 .脱色和除臭常用活性炭处理，一般液体可以经过一个1?舌性炭吸附塔或简洁的活性炭浸液器，处理三将活性炭过滤分别，活性炭的根本性能如表52。其它的吸附分别方法，如用硅藻土，膨润土，活性白土，以及生物微生物的方法。设;一相当的吸附塔，吸附操作并不是很困难，问题是吸附之后，如何将吸附剂再生并不致造成二次污染，各种吸附剂的再生方法不尽一样，此处不赘。6 .枯燥和深度枯燥枯燥已如前述。很多产品用户要求水含量极低，一般可细低至50X10山以下，更有甚者要求含水量更低，用此通常对产品进展深度枯燥。深度枯燥的方法往往是用分子筛吸附枯燥，可到达5X10山以下。7 .深冷和气体液化气体产品一般要液化贮存和运输。气体液化的方法通常是常压下冷冻或深度冷冻。很多气体不易液化，则承受加压下冷却液化的方法，例如无水氟化氢，通常在室温下是气体，常压下沸点为19.4,只要冷冻即可液化。但大多数气体形态的产品如C12,NH3,CH3C1等，都是加压以后冷却液化的，随着产品饱和蒸汽压的不同而加压程度不同。加压的设备用往复式压缩机，特别气体可用液环式气体压缩机。8 .特地要求的加工这类加工一般都是由于商品有特别的要求，例如需要确定的粘稠度，可以外加增稠剂。又如硝酸用于电子工业中要求无色产品，脱色的方法不是用活性炭，是由于N02溶于硝酸使之发黄，必需通入纯洁的NQ以气提法脱去N02,才得到无色的硝酸；有些产品要在纯N2气氛F保存；有些产品不耐可见光，精制后，要存放在特别颜色的贮槽中等等，必需将贮槽等进展预处理；有些产品作为商品要预先活化.有些则要预先钝化以利运输等等。如此后处理加工的特别要求，因产品而异，不能一概而论。表5-2活性炭的根本性能及用途活竹炭外形IMfI话化法检度大小,!1Wl/%气几率/%空左军/%充培密度,(gc-)比外表物/(Jfg>平均孔衽/溶剂吸H%受甲AHi脱色率/(lnl/g)但健肤色等/%用途441药品700-15002.O5O0.7-1.2120-2啊)冷水、淞相脱水、粉末KH气体800-15001.5-3.0O舟2140-250,J-95田臭、MIWKE气体750-135015-3.5OiK-LI20-2006，八裂开状果无煤气体气体4/8.8/32S/32.10/40X)*SOJeo50-7038-4538-450.M-O,550.35-0.55900T500MXI-13501.5-2.515-3.On-5050450.872>.7-1.2100-23040-250气体精w.净化.落IWH收.脱乜.他化剂机体球状HE石油气体,体8/20,8/3220/36.28/6050-65M八、.0.400.580.45O.62850-1250笫0T3501.5-2.51.5-2.5如7川0.7-1.208I.2140-2301(30-1803065液体脱色就削，水冷制,溶剂回收成禁果光rtw气体气体/6.6/84/6.6/8M-52-6538-4538750.38-0.480.翔489OO-I5OOWQ-Ii3501.5-251.5-2.533-4«中二、溶剂回收,空气净化,气体精刖墓化gF它100020235-2.53-50(8-1.210-230溶剂回收,水净制第三节产品包装一、产品合格检验产品按生产批次送检，检验由工厂的质量监视科室执行。在产品生产过程中，所进展的车间生产把握检验，对成品的检验有把握意义。合格产品标注并进入成品仓库，不合格产品待处理，产品严格按产品标准检验，用户有特别要求则按用户要求的指标和方法代检验，依据用户特别要求的产品，也应有产品的企业标准。产品检验由质量监视科室抽样，以保证产品的检验公正性。每一批产品都必需检验，出具检验合格证书，制定合格标识，并有质量监控指标、质量标准要点和主要指标，注明产品生产日期、出厂日期、保质期限、储存运输和使用留意事项等，随产品送至用户。二、产品计量和包装计量工具必需每年由标准计量局指定检验合格后，投入使用。产品严格按企业标准和商品要求计量后，按计量进展包装。计量和包装都有定型的设备，如电子秤，按质量计算；一些包装机、灌装机等则按容积计算，特别产品的包装要有特地的包装设备，包括各种封口机、封头机等等。包装形式，由企业依据标准和市场要求制定，包装容器、包装袋要有严格合理的规定，包装形式首先要保证产品质量，不因包装材料而变化。包装容器不能与产品发生化学反响，不发生化学和物理变化，有些产品对光线敏感，还要求有特别颜色的包装容器（如红色、蓝色、黑色等）。其次，产品的包装要求在储运过程中牢靠性强，不能由于储存运输内损坏、损失或变化。第三，产品的包装要符合商标法和国家有关规定，对于有毒有害物质，不仅要严格把握包装质量，同时要有明显标志，并注明储运中的留意事项，按有关规定储存和运输。此外包装形式也要便利运输，不至于在运输中发生意外。在包装过程中，要留意劳动者人身安全，要留意环境保护，包装设备定期修理检验，操作时随时留意，避开包装事故。三、贮存和运输产品的贮存运输的事项，在产品的标准中必需有规定，在执行产品标准时，留意产品的贮存要求、贮存环境、贮存条件和质量保质期、保质要求。在产品的贮存和运输过程中，为避开事故的发生，要尽量具体注明储运留意事项，有毒有害易燃易爆产品不仅仅是作为危急品运输，而且应当尽可能地注明应急措施和急救方法。