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1、摘要 I 摘摘 要要 POM 是当今五大工程塑料之一，具有广阔的市场前景。本设计对 POM 的市场需求和 用途进行了较全面的分析，并详细阐述了 POM 的性能和共混改性的方法。POM 共混造粒 生产线的工艺并不复杂，选择普遍使用的双螺杆挤出造粒的成型方法生产 POM 粒料， 通过配方筛选、物料衡算、设备选型、工艺参数控制等过程对整个工艺流程作了较为 详尽的阐述。并从降低成本、提高性能、应用前景等各方面考虑设计了较为合理的 POM 造粒生产配方和留有发展潜力的生产设备，计算其生产车间所需的各种生产设备和总 投资成本，绘制出工艺流程图和生产车间设备平面布置图，对实际投资建设 POM 造粒 生产车间
2、的各个方面具有积极的指导作用。 关键词关键词：POM；共混造粒；改性；性能；生产线；工艺设计 茂名学院专科毕业设计：5000 吨/年聚甲醛共混造粒生产线的设计 II Abstract POM is today one of the five major engineering plastics, it has broad market prospects. The design on the market demand and use of POM for a more comprehensive analysis, and detail the performance of the POM
3、and the blend modified approach. POM blend granulation production line process is not complicated, select the widespread use of the twin-screw extrusion granulation method of producing molding POM aggregates, through formula selection, material balance, equipment selection, process parameters contro
4、l the whole process process made more in detail. From lower costs, improve performance, prospects and other aspects to consider a more rational design of POM granulation formulation and left potential production equipment, Calculate all the necessary workshop equipment and total investment costs, Dr
5、aw a flow chart and workshop equipment, floor plan, POM actual investment and construction workshop in all aspects of granulation positive guidance. Keywords: POM； granulation blend； modified； performance； production line； process design 目录 1 目录目录 摘摘 要要.I ABSTRACTII 第一章第一章 概述概述.1 1.1 聚甲醛简介1 1.2 聚甲醛的
6、应用和市场现状1 1.2.1 聚甲醛材料的应用.1 1.2.2 聚甲醛的市场现状.2 1.3 聚甲醛的结构与性能3 1.3.1 聚甲醛的结构.3 1.3.2 聚甲醛的性能.3 1.4 聚甲醛的改性7 1.5 聚甲醛共混造粒生产线设计8 1.5.1 2500t/aPOM 的合金化改性生产线简介 .8 1.5.2 2500t/aPOM 的增韧改性生产线简介 .9 1.6 工艺流程叙述10 1.6.1 成型料的准备.10 1.6.2 挤出成型技术.11 1.6.3 挤出辅机.12 第二章第二章 工艺计算工艺计算.19 2.1 物料衡算19 2.1.1 计算基准.19 2.1.2 物料衡算.19 2.
7、2 能量衡算22 2.2.1 电能.22 2.2.2 冷却水.23 2.2.3 耗气量.24 第三章第三章 设备计算设备计算.25 3.1 挤出生产线的设备计算25 3.2 混合机组的设备计算25 3.3 筛选设备计算25 3.4 切粒机的计算25 3.5 其它设备计算25 3.6 生产线平面布置图和工艺流程图说明26 3.6.1 生产工艺要求.26 3.6.2 设备安转、检修.26 第四章第四章 主要技术经济指标主要技术经济指标.28 4.1 主要经济技术指标28 4.1.1 原料消耗定额.28 4.2 原料的技术参数28 4.2.1 POM 树脂主要技术指标 .28 4.2.2 HDPE
8、主要技术指标29 4.2.3 相容剂 PE-g-MAH 主要技术指标 .30 4.2.4 TPU 主要技术指标.30 4.2.5 抗氧剂 300 主要技术指标31 茂名学院专科毕业设计：5000 吨/年聚甲醛共混造粒生产线的设计 2 4.2.6 润滑剂 HSt 主要技术指标31 第五章第五章 工艺参数工艺参数.33 5.1 配方33 5.2 工艺控制指标33 5.2.1 混合.33 5.2.2 共混造粒.33 5.2.3 冷却切粒.34 5.2.4 筛分.34 5.3 设备参数34 第六章第六章 生产成本估算生产成本估算.38 6.1 固定成本计算38 6.1.1 设备投资成本.38 6.1.
9、2 车间定员及人员工资.39 6.1.3 车间选址及厂房投资.40 6.2 可变成本计算40 6.2.1 原料费用计算.40 6.2.2 水电费用计算.41 6.3 生产总成本计算41 6.3.1 制造费用.41 6.3.2 管理费用.42 6.3.3 销售费用.42 6.3.4 财务费用.43 6.4 利润计算43 6.4.1 销售收入.43 6.4.2 税金.43 6.4.3 利润.44 6.5 主要经济指标44 第七章第七章 设备一览表设备一览表.46 第八章第八章 安全防范与环境保护安全防范与环境保护.47 8.1 安全方面47 8.2 环保方面47 结束语结束语.48 致致 谢谢.4
10、9 参考文献参考文献.50 第一章 概述 1 第一章第一章 概述概述 1.1 聚甲醛简介 聚甲醛（POM）是一种具有优良综合性能的工程塑料，在整个工程塑料行业中， POM 的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯，成为当今五大工程塑料之一。聚甲醛学名聚氧 亚甲基，英文名称 Acetal resin，Polyoxy-methylene，简称 POM，是一种高熔点、高密 度、高结晶性的热塑性工程塑料。聚甲醛是一种弱极性线型无分支结构的高分子聚合 物。POM 按其合成方法及分子结构不同，可以分为共聚甲醛和均聚甲醛两种，其化学 结构分别为： 共聚甲醛：(CH2O)n(CH2OCH2CH2)m，nm 均聚甲醛：(C
11、H2O)n 1959 年，美国杜邦公司推出商品名为 Delrin 的均聚甲醛，首先实现工业化生产。 1962 年，美国 Celanese 公司推出了名为 Celcon 的共聚甲醛。随后，德国的 Hoechst- Celanese 公司在 1963 年、美国 BASF 公司在 1969 年以及宝理公司在 1968 分别推出了 以 “Hostaform” 、 “Ultraform” 、 “Duracon”为商品名的共聚甲醛。Hoecgst、杜 邦公司是世界上最大的聚甲醛生产公司其生产能力分别占世界的 28和 24。旭化 成工业公司于 1972 年和 1987 年分别开始生产均聚甲醛和共聚甲醛，商品
12、名为 “Tenac”和“TenacC” ，它也是唯一能提供第三类聚甲醛，即嵌段共聚甲醛在含有 活泼氢的功能聚合物 R(X)mOH 存在下聚合制得，以摩擦、磨耗特性见长的制造商。 三菱瓦斯化学公司也于 1981 年开始了以 “Jupital”为名的共聚甲醛的工业化生产。由 于聚甲醛的生产技术难度大，使其生产高度集中在少数生产商手中，并且大多由杜邦、 Hoechst、Celanese、Po1yplastic 等公司掌控。 在我国，中国科学院长春应用化学研究所和沈阳化工研究院于 1959 年开始了均聚 甲醛和共聚甲醛研制开发工作。20 世纪 60 年代中期由吉林石井沟联合化工厂和上海溶 剂厂、建成共
13、聚甲醛的实验装置。前者采用釜式淤浆聚合，后者采用板框式本体聚合。 目前国内也只有这两家生产共聚甲醛，生产工艺大致相同，均采用三聚甲醛路线，吉 林石井沟联合化工厂的生产能力为 1000 吨年，上海溶剂厂为 1700 吨年。但经过 30 多年的发展，技术水平并没有重大突破，与国外公司比差距较大，表现为装置规模 小、物耗能耗高、品级低、牌号少、产品质量不稳定等。1997 年云天化集团公司从波 兰 ZAT 公司引进 1 万吨年共聚甲醛生产技术，于 2000 年建成 l 万吨年聚甲醛生产 装置，现在国内聚甲醛总生产能力达到 127 万吨年。 茂名学院专科毕业设计：5000 吨/年聚甲醛共混造粒生产线的设
14、计 2 1.2 聚甲醛的应用和市场现状 1.2.1 聚甲醛材料的应用 聚甲醛的综合性能十分优良，在汽车工业、机械制造、精密仪器、电器通信设备、 化学工业、结构零件、农用机械、家庭用具等领域都得到了广泛的应用。 (1)汽车工业 聚甲醛在汽车工业中的应用量最大，可用于替代铜、铝、锌等有色 金属制造各种汽车结构件以及传动装置，而且还能取代铸铁件和铜冲压件。用无机填 料改性后的聚甲醛所制造的轴承其性能可以与金属轴承相媲美。此外，聚甲醛还可用 来制造仪表板、汽油泵、汽化器、油泵罩壳等。在汽车发动机燃料油系统，可用于制 造散热器水管阀门、散热器箱盖、冷却液的备用箱、水阀体、燃料油箱盖、水泵叶轮、 汽化器壳
15、体、油门踏板等零部件；还可用来制造加热器风扇、控制杆、各式开关、齿 轮外壳、轴承支架、调节器手柄、制动器及洗涤泵等部件。用聚甲醛制作的汽车零件 具有减少润滑点、耐磨、便于维修、简化结构、提高效率、降低成本、节约铜材等良 好效果。例如用聚甲醛代替铜制作汽车上的半轴、行星齿轮垫等，不但节约了铜，而 且提高了使用寿命。据报道，日本每台汽车平均要用 1.2kg 的聚甲醛，汽车工业的消费 量占全部 POM 消费的 28。 (2)机械设备 由于聚甲醛具有硬度大、耐磨、耐疲劳、冲击强度高、尺寸稳定性 好、有自润滑性等特点，大量用于制造各种齿轮、滚轮、轴承、输送带、弹簧、凸轮、 螺栓及各种泵体、壳体、叶轮摩擦
16、轴承座等机械设备的结构零件。经玻纤增强的聚甲 醛还可作为机械结构材料使用。 (3)电子电器 聚甲醛的介电损耗小，介电强度和绝缘电阻高，具有耐电弧性等性 能，广泛应用于电子电器领域，适于制造电话、收音机、电话机的各种附件以及变换 继电器等；还可以制造电扳手外壳、电动羊毛剪外壳、煤钻外壳和开关手柄、电话、 无线电、录音机、录像机、电视机、计算机、传真机的零部件、计时器零件、录音机 磁带座等。 (4)精密仪器 在钟表制造、照相机以及其他精密仪器的零件中，聚甲醛已被广泛 运用。据报道，瑞士钟表公司已制造除发条和钟摆以外，全部由聚甲醛和聚碳酸酯材 料制成的挂钟。 (5)其他方面 由于聚甲醛具有自润滑性、耐水腐蚀、耐水垢等特点，使其在建筑 器材方面可用来制作自来水龙头、窗框、洗漱盆、水箱、门帘滑轮、水表壳体和水管 接头等。在农业机械方面，聚甲醛能代替金属材料制作手动喷雾器部件、播种机的连 接与联运部件、挤乳机的活动部件、排罐水泵壳、进出水阀座、接头和套管等。 随着聚甲醛材料应用领域的不断开拓以及适应市场的新需要。许多新的聚甲醛改 性品种不断出现，同时随
