《化工工藝學》教案第五章產(chǎn)品后加工

1、第五章產(chǎn)品后加工第一節(jié)產(chǎn)品后加工概述產(chǎn)品后加工一般以兩條標準為指導， 一條標準是商品的標準，產(chǎn)品最終作為商品 投放場，有商品的條件諸如計量、檢測、標簽、包裝和其它裝飾要求等。商品標 準不一定等同產(chǎn)品標準，因為商品有牌號，同一產(chǎn)品后加工處理可能出現(xiàn)不同的 牌號。另一條標準是使標準，用戶對產(chǎn)品提出特殊要求，或者用戶是本企業(yè)集團 的另一個分廠或者是下一個工段為方便下一工序的工作，產(chǎn)品生產(chǎn)出來之后，可能要作后加工處理。當然，對于使用來說上一工序產(chǎn)品的后加工處理， 接近于或 略等于下一工序的原料準備。產(chǎn)品后處理是產(chǎn)品作為成品的最后一道工序， 質(zhì)量保證體系的終端環(huán)節(jié)，因此要 以保成品的質(zhì)量標準為中心，設(shè)計

2、后處理方案。通常作為產(chǎn)品的要求是純度指標、 雜質(zhì)種類和量含量的極限值，產(chǎn)品的形態(tài)，使用要求，包裝方法，貯存運輸?shù)囊?束苦el.第二節(jié)廣品后加工方案一、去除微量雜質(zhì)從產(chǎn)物中去除微量雜質(zhì)，通常這也應(yīng)屬于產(chǎn)物的分離凈化過程，但許多企業(yè)也習 慣于精制稱為后處理過程。原料經(jīng)預(yù)處理合成和產(chǎn)物分離之后，已經(jīng)獲得基本純凈的產(chǎn)品，雜質(zhì)的含量其來 源有二，一是原料帶入的，二是反應(yīng)和分離過程的沾染。對于前者，當然最好從 原料的精制上加以控制；對于后者，也以控制副反應(yīng)，分離過程盡量簡化高效為 主要思路。但也不一概而論，要加以技術(shù)經(jīng)濟指標的比較，如果從產(chǎn)物中去除微 量雜質(zhì)要比控制原料和反應(yīng)過程容易，且經(jīng)濟上合理的話，則

3、不必徒費精力去精 制原料。固體形態(tài)產(chǎn)物中微量雜質(zhì)的去除最簡單的方案是洗滌，此外可以用結(jié)晶重結(jié)晶等 方搴示意如下： 固 體 產(chǎn) 物 微 量 雜 質(zhì) 去 除 方 案產(chǎn)洗洗海（用水或非酒劑卜沖洗 L與成心干饅等合用括品溶液潔晶d 里 in P H精雁結(jié)晶（區(qū)域熔煉）,粉砰一分級液相形態(tài)產(chǎn)物中微量雜質(zhì)去除方案叫./川蟲的魚”分子啼活性嵬 儂附包擔脫色偏于交悌樣脂離反應(yīng)-沉淀一般施 化學處苒”白AT聚TiS 結(jié)晶一重結(jié)晶f解髀 扁虛氣相產(chǎn)物微玨雜質(zhì)去除方案:吸叫硬收分子扉L活性戰(zhàn)液體吸酎剌化學吸收反應(yīng)吸收生物化學反應(yīng)朝1深冷卻液化具體設(shè)計方案，根據(jù)雜質(zhì)類型加以研究，操作設(shè)備已在前面幾章舉例，詳細查閱 化

4、學工程手冊及有關(guān)設(shè)計手冊。二、產(chǎn)品后加工和精細加工方案”1 .研磨和粉碎一般的粗粉碎和篩分的設(shè)備不難選型設(shè)計， 對于產(chǎn)品后加工來說，常使用精細的 研磨技術(shù)。液相乳液或懸浮相產(chǎn)品，常用膠體磨進行精細加工，一般膠體磨可適用于中等硬 度以下的產(chǎn)品。膠體磨結(jié)構(gòu)示意如圖51所示。一般可根據(jù)軸的位置分為立式、 透平式和輪盤式（用圖5-1定輪盤式），工作原理示意于圖52和圖53。對 于乳液產(chǎn)品常用勻質(zhì)乳化泵將乳液粒子研磨得更細更勻，有利于產(chǎn)品乳液的穩(wěn)7Ho給料產(chǎn)品所圖5-2內(nèi)式膠體乘工作原理1515-1 JTM120型立式轉(zhuǎn)齒膠體磨結(jié)構(gòu)示意圖1一電機;2一機座；3-密封亙;4一排X槽；5困他；6、11、20

5、、 210型丁脂橡殷密封圈；7一定齒;8一轉(zhuǎn)齒;9一手柄；1()一間 除調(diào)箕套；12-柴麗；13給鞘牛；14一番形螺母；15-注油孔;16一主軸；17用牌；18機械密封；19一用油盤固體粒料的研磨常用氣流粉碎的方案.又稱氣流磨.根據(jù)其粉碎方式分類為：旋流噴嘴氣流攜帶物料高壓噴A磨機，又叫施平惻盤氣流磨，如圖5-4和圖5-5;對噴式氣流噴嘴相對安裝，如圖5-6；靶式高速氣流攜物料，沖擊在靶匕使物料粉碎，如圖5-7;有時將幾種形式復合使用，如圖5-心圖5-5扇平吧投氣旗鹿一結(jié)料嗎愫；2一知母空氣,；3一粉磨室；4一檢啾;，一旋流區(qū)I氣力旋流器；7廄塵器L-氣流；M-斛料；P最撰產(chǎn)品2 .團聚、壓片

6、和切粒有些固體產(chǎn)品經(jīng)粉碎后物料堆積角極大，在使用產(chǎn)品時，顯得“不流動”，例如 塑料的主塑和其它必須使用給料時，“流動”性不好，易使模具有空腔，給料計量不足等，有必要將粉末加以“造?！?，使之成為細球形，減小堆積角。團聚的廣義包括造塊、造球、造粒、壓片、燒結(jié)等，有時在過程中要加添加劑， 添加劑種類有增加強度的，比如一些粘合劑或準粘合劑。有些是改善使用性能的, 如色素等。有些是一些特別的要求，如防老劑，增塑劑等等，不一而足，有關(guān)手 冊上可以查找。常用的方法和例示如表 51所示.表51團聚的方法、設(shè)備和應(yīng)用團聚的方法設(shè)備應(yīng)用壓塊詹球燒結(jié)或加熱固結(jié)其它方法： 噴丸法 溶膠法 施態(tài)化法 聚法 聚合法模型沖

7、壓機壓片機對輻壓型機切塊機螺旋擠壓機、柱塞擠壓機圓筒造球機、圓盤造球機帶式燒結(jié)機、燒結(jié)盤、帶式焙燒機、豎爐、鏈算機一回轉(zhuǎn)窯噴丸塔噴霧柱流態(tài)化床層攪拌機錐形混合機塑料制品、粉末冶金制品藥片、催化劑、化工產(chǎn)品、陶瓷產(chǎn)品、金屬粉末氯化鈉、氯化鉀、有機化合物、礦石、煤、焦炭、石灰、海綿鈦、磷酸鹽藥品、塑料、粘土制品、碳素制品、化工產(chǎn)品、肥料、橡膠產(chǎn)品、飼料鋁磯土、塑料、稀土氟化物、粘土鐵礦和有色金屬礦的球固礦、吧料、非金屬礦、粘土、炭黑、廢料由鐵礦、有色金屬礦和非金屬礦制成燒結(jié)礦和球團礦，水泥熟料，固體廢料尿素，硝酸氨，樹脂，煤焦油瀝青金屬的球狀二碳化物藥片，液態(tài)的放射性廢料分離并團聚液體中的固體顆粒

8、咖啡，糊精產(chǎn)品，淀粉，脫脂的干乳品壓片是將粉狀物料在較大壓力下壓制成形，可以是有模壓制，也可是無模壓制噴霧造粒，實際上是噴霧干燥的一種方法，而且 與干燥融為一體，干燥的同時造粒，但噴霧干燥 獲得的產(chǎn)品粒子較細，基本上為粉狀，如奶粉等。 要獲得極大粒徑的產(chǎn)品，常用熔體噴霧、冷卻凝 周，人們把這種設(shè)備稱“噴丸塔”。噴丸塔原理 示意如圖59。有時為了加工方便而臨時“造球”，不要求球的 強度多大，只要在加工時減小堆積角，一般可用 噴灑液體（加工時可揮發(fā)掉）振動造球，設(shè)備十分簡單，可制成 小球。反應(yīng)器焙池一 蒸發(fā)器或熔池3-Qi* *U B ! S 1+ *-F I KI排氣風機噴霧嘴也空氣顆料轉(zhuǎn)換器產(chǎn)

9、品冷 用涂料等圖5-9噴丸塔的原理圖塑料切料是高分子材料（合成得到的一般為粉料和細球形）與各種添加劑，混合均勻后，熔融一冷卻一切成小粒。作為商品出售，用戶在模壓時特別方便。塑料切粒有定型的切粒機械。熔融 的方法有雙螺桿擠出機和釜式融熔幾種形式，適用和方便程度因事而異。3 .復混和混批作為商品的產(chǎn)品要求給用戶提供盡可能多的方便，有時要與各種添加劑均勻混 合，如阻聚劑、抗震劑、防凍劑等這些添加劑往往用量很小，如不均勻混合，等 于不起作用。有時某些產(chǎn)品的乳液、液體物料生產(chǎn)的批次不同，在質(zhì)量上略有波 動，比如乳液產(chǎn)品的固體含量，液體產(chǎn)品的粘度，它們都在某個合格的范圍之內(nèi)， 但批與批之間略有差別，一般都

10、在后處理階段安裝一個較龐大的“拼批混合器”， 以達到在一個較大的數(shù)量級上質(zhì)量指標完全一致。這種混批混合器，要安裝功率較大的攪拌器，轉(zhuǎn)速并不要求高而要混合均勻。固體產(chǎn)品各種粉末混合而用的攪拌，通常是螺帶式或螺旋式的等。4 .混煉和色料橡膠塑料或某些粉狀產(chǎn)品，作為精細加工的產(chǎn)品，有時要添加各種添加劑，如增 強、堆塑、增韌、抗寒、抗氧、阻燃、抗輻射、防光、防熱、防老化等性能，有 的液體產(chǎn)品用戶要有顏色加以區(qū)別， 有些液固相懸浮產(chǎn)物，如涂料等要求顏料粉 漿分散均勻等等。常用高壓攪拌機均勻分散固體和液體產(chǎn)物。用捏和機、混煉機、螺桿擠出機等對 橡膠鎏料和加工中的添加劑一起混和，進行精加工，以精細產(chǎn)品作為商

11、品出售， 如混煉膠塑料的各種色母料等等。5 .脫色和除臭常用活性炭處理，一般液體可以經(jīng)過一個 1?舌性炭吸附塔或簡單的活性炭浸液 器，處理三將活性炭過濾分離，活性炭的基本性能如表52。其它的吸附分離方法，如用硅藻土，膨潤土，活性白土，以及生物微生物的方法。 設(shè)；一相當?shù)奈剿讲僮鞑⒉皇呛芾щy，問題是吸附之后，如何將吸附劑 再生并不致造成二次污染，各種吸附劑的再生方法不盡相同，此處不贅。6 .干燥和深度干燥干燥已如前述。許多產(chǎn)品用戶要求水含量極低，一般可細低至 50X 10山以下， 更有甚者要求含水量更低，用此通常對產(chǎn)品進行深度干燥。深度干燥的方法往往 是用分子篩吸附干燥，可達到 5X 1

12、0山以下。7 .深冷和氣體液化氣體產(chǎn)品一般要液化貯存和運輸。氣體液化的方法通常是常壓下冷凍或深度冷 凍。許多氣體不易液化，則采用加壓下冷卻液化的方法，例如無水氟化氫，通常 在室溫下是氣體，常壓下沸點為19. 4C,只要冷凍即可液化。但大多數(shù)氣體形 態(tài)的產(chǎn)品如C12, NH3 CH3C1等,都是加壓以后冷卻液化的，隨著產(chǎn)品飽和蒸汽壓的不同而加壓程度不同。加壓的設(shè)備用往復式壓縮機，特殊氣體可用液環(huán)式氣體壓縮機。8 .專門要求的加工這類加工一般都是因為商品有特別的要求， 例如需要一定的粘稠度，可以外加增 稠劑。又如硝酸用于電子工業(yè)中要求無色產(chǎn)品，脫色的方法不是用活性炭，是因為 N02溶于硝酸使之發(fā)黃

13、，必須通入純凈的用以氣提法脫去N02,才得到無色的硝酸；有些產(chǎn)品要在純N2氣氛F保存；有些產(chǎn)品不耐可見光，精制后，要存放在特殊 顏色的貯槽中等等，必須將貯槽等進行預(yù)處理；有些產(chǎn)品作為商品要預(yù)先活化.有 些則要預(yù)先鈍化以利運輸?shù)鹊?。如此后處理加工的特殊要求，因產(chǎn)品而異，不能一概而論。表5 2活性炭的基本性能及用途活性炭形狀原料活化法立度大小/目硬度/%氣孔率/%空隙率/%充填密度/(g/c )比表面積/(抒 /g)平均孔徑/溶劑吸附量/%碘吸附量/(”g)基甲基藍脫色率/(InI/g)焦糖脫色率/%用途木材藥品70015002.。5* O0. 71 * 21202啊85 98凈水、液相脫水、粉末

14、木材氣體80015001. 5-3. 0O舟1 . 2140 25070 95脫臭、精制其它氣體750 135015-3. 50灌1 * 1120 20060 93果殼氣體/8. 8/329050 6038 450. 38 0. 5590015001. 52. 533 500. 812100 230氣體精制、凈化，破碎狀溶劑回收、脫乜，催煤氣體/ 32. 10/ 409050 7038 45O. 35 一 O. 55900 135015-3, O3045O. 71. 2 140250化劑擔體球狀煤石油氣體氣體8 / 2020/38/ 326, 28/60909250 6550 6535 423

15、3 4U0. 40 O. 58O. 45 一 O. 6285090012501. 3501.1.52* 530 4JC33 450.O87 1 * 21 * 2140 2301(30 18030 一。65 液體脫色精制，水凈制，溶劑回收52*5果殼氣體4 / 6.6/89552 6538 450. 38 O* 4890015001.5253348溶劑回收，空氣凈成型苴官氣體4 / 6.6/895 -52 6538 450. 38-0. 489001: 3501.52*530 45化，氣體精制.摧化劑擔體纖維狀其它氣體1000-20005-2.533 50O.8-1.2190230溶劑回收，水凈

16、制第三節(jié)產(chǎn)品包裝一、產(chǎn)品合格檢驗產(chǎn)品按生產(chǎn)批次送檢，檢驗由工廠的質(zhì)量監(jiān)督科室執(zhí)行。 在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，所 進行的車間生產(chǎn)控制檢驗，對成品的檢驗有控制意義。合格產(chǎn)品標注并進入成品倉庫，不合格產(chǎn)品待處理，產(chǎn)品嚴格按產(chǎn)品標準檢驗， 用戶有特殊要求則按用戶要求的指標和方法代檢驗，按照用戶特殊要求的產(chǎn)品， 也應(yīng)有產(chǎn)品的企業(yè)標準。產(chǎn)品檢驗由質(zhì)量監(jiān)督科室抽樣，以保證產(chǎn)品的檢驗公正 性。每一批產(chǎn)品都必須檢驗，出具檢驗合格證書，制定合格標識，并有質(zhì)量監(jiān)控指標、 質(zhì)量標準要點和主要指標，注明產(chǎn)品生產(chǎn)日期、出廠日期、保質(zhì)期限、儲存運輸 和使用注意事項等，隨產(chǎn)品送至用戶。二、產(chǎn)品計量和包裝計量工具必須每年由標準計量局

17、指定檢驗合格后， 投入使用。產(chǎn)品嚴格按企業(yè)規(guī) 范和商品要求計量后，按計量進行包裝。計量和包裝都有定型的設(shè)備，如電子秤， 按質(zhì)量計算；一些包裝機、灌裝機等則按容積計算，特殊產(chǎn)品的包裝要有專門的 包裝設(shè)備，包括各種封口機、封頭機等等。包裝形式，由企業(yè)根據(jù)標準和市場要求制定，包裝容器、包裝袋要有嚴格合理的 規(guī)定，包裝形式首先要保證產(chǎn)品質(zhì)量，不因包裝材料而變化。包裝容器不能與產(chǎn) 品發(fā)生化學反應(yīng)，不發(fā)生化學和物理變化，有些產(chǎn)品對光線敏感，還要求有特別 顏色的包裝容器（如紅色、藍色、黑色等）。其次，產(chǎn)品的包裝要求在儲運過程中 可靠性強，不能因為儲存運輸內(nèi)損壞、損失或變化。第三，產(chǎn)品的包裝要符合商標法和國家有關(guān)規(guī)定， 對于有毒有害物質(zhì)，不僅要嚴 格把握