Производство поливинилбутираля. Дипломная (ВКР). Химия.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Производство поливинилбутираля
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Химическая
промышленность прошла бурный путь развития в период 50-х – 80-х годов. В
отрасли был создан значительный производственный потенциал. Однако он был
ориентирован на цели командно–административной распределительной системы. В
химической индустрии насчитывается около 600 крупных и средних промышленных
предприятий и 100 научных и проектно–конструктивных организаций, опытных и
экспериментальных заводов с общей численностью – 929 тысяч человек, в том числе
промышленно–производственного персонала – 787 тысяч человек. В своём развитии
промышленность органического синтеза разделилась на ряд отраслей (технология
красителей, лекарственных веществ, пластических масс, химических волокон и
т.д.), среди которых важное место занимает промышленность основного
органического и нефтехимического синтеза. Продукты этой отрасли промышленности
отличаются большим многообразием строения, свойств и областей применения.
Первым промышленным пластическим материалом, полученным в 1843 году
вулканизацией натурального каучука серой, был эбонит, который стали применять
для электроизоляции. К 30-м годам относится начало производства полимеров, получаемых
реакцией полимеризации. В настоящее время промышленность пластических масс
стала одной из ведущих отраслей народного хозяйства.
Мощным
источником сырья для производства полимерных синтетических материалов служит
нефтепродукты и природный газ. Основную часть природного газа составляет метан,
из которого получают ацетилен, являющийся, в свою очередь, сырьем для
производства значительного количества полимеров. Основными видами полимерных
материалов в настоящее время являются пластмассы, волокна, каучуки и
лакокрасочные покрытия. Производство полимеров сохраняет свои позиции на
международном рынке благодаря достаточно конкурентоспособным ценам.
Производству синтетических волокон требуется модернизация, без которой оно не
может конкурировать с предприятиями зарубежных стран. Производство
нефтехимической продукции наиболее конкурентоспособно. Химическая
промышленность объединяет множество специализированных отраслей.
Химическая
промышленность в целом – высоко сырьеемкая отрасль. Затраты на сырье из-за высокой
ценности сырья или значительных удельных его расходов составляют от 40% до 90%
в пересчете на производство 1 тонны готовой продукции. Предприятия химической и
нефтехимической промышленности внесли в 1997 году в доходную часть бюджета 20
миллиардов рублей налоговых платежей, что составляет около 3,5% от всех
налоговых поступлений и 5,6 миллиардов рублей отчислений в государственные
внебюджетные фонды.
Производственный
процесс в настоящее время находится в состоянии неустойчивого и хрупкого
равновесия. С учетом сегодняшнего состояния экономики инновационная
составляющая промышленности должна способствовать развитию отечественного
научно-технического потенциала. Определяющей особенностью передачи результатов
научных исследований для их освоения в промышленности является создание и
развитие систем коммерческих форм взаимодействия науки и производства. В
глубоком кризисе находятся научно-исследовательские организации химической
индустрии. Крайне острыми продолжают оставаться для отрасли проблемы экологии. Сбросы
загрязненных стоков химическими предприятиями составляют почти 20% загрязненных
сбросов всех стационарных источников страны.
В 1996 году
выбросы химическими предприятиями в атмосферу составили 413,2 тысячи тонн, в
том числе диоксида серы – 64,8 тысячи тонн, оксидов азота – 33,7 тысячи тонн,
оксида углерода – 106,2 тысячи тонн. В водные бассейны химическими
предприятиями сброшено в 1996 году 1,52 км 3 сточных вод, из которых
нормальной обработке подверглось лишь около 11% стоков, требующих очистки. Большое
значение в производстве органического синтеза занимает производство
поливинилбутираля, который отличается высокой эластичностью, стойкостью к
действию солнечного света, кислорода и озона, повышенной адгезией к металлам,
стеклу и пластмассам. Поливинилбутираль наиболее широко применяется в технике
по сравнению с другими поливинилацеталями. Его главное назначение –
изготовление небьющихся стекол для автомобилей, автобусов, самолетов. Из
раствора поливинилбутираля в спирте изготовляют клей. Также используют для
получения покрытий по днищам морских судов, металлическими изделиями и
сооружениями, находящимся в воде, для декоративных и защитных покрытий по
дереву, алюминиевым и магниевым сплавам.
В настоящее
время Американская корпорация Solutia Сент–Луис, открыла в китайском городе Сучжоу
новый завод по производству поливинилбутираля, который компания поставляет на
мировой рынок под торговой маркой Saflex поливинилбутираля – аморфный полимер,
находящий широкое применение в производстве безосколочных стёкол «триплекс» в
качестве промежуточного склеивающего слоя. Продукция предприятия, мощность
которого составляет приблизительно 10 млн. м 2 поливинилбутираля в
год, будет использоваться в основном в автомобильной промышленности. Компания
рассматривает возможность дальнейшего расширения производства в случае
повышения мирового спроса на поливинилбутираль. Корпорация Solutia – один из мировых
лидеров по производству поливинилбутираля помимо этого, компания выпускает
функциональные химикаты для резинотехнической промышленности, теплоносители и
различные виды полиамидных пластиков.
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА
1.1МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА
ГОТОВОГО ПРОДУКТА И ИХ КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ВЫБОР МЕТОДА, ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА
Существует 3 метода производства поливинилбутираля:
в спиртовом растворе, из полвинилацетата с применением не смешивающихся с водой
растворителей, из поливинилового спирта и масляного альдегида. Реакция
образования поливинилацеталей впервые была описана учёными Германом и Генелем в
1927 году. При определённых условиях поливинилацетали образуются почти со всеми
альдегидами – алифатическими, ароматическими, предельными и непредельными.
Однако в промышленности нашли применения не многие: поливинилформаль,
поливенилэтиналь, поливенилбутираль. Основная масса поливинилбутираля
производится конденсацией поливинилового спирта с масляным альдегидом. Этот
метод самый простой и доступный. Метод осуществляется периодически, что
позволяет проводить ремонт оборудования.
1.1.1 Получение поливинилбутираля в спиртовом
растворе
Весь процесс проводится в реакционном котле без
отделений промежуточных продуктов. В качестве сырья применяют винилацетат,
метиловый спирт СН 3 ОН или этиловый спирт С 2 Н 5 ОН,
перекись бензоила (инициатор), концентрированную серную кислоту H 2 SО 4
(катализатор), масляный альдегид, едкий натр NaOH. Конечный продукт
окрашен в жёлтый цвет и имеет ограниченное применение.
Недостатки: продукт получается окрашенный,
многостадийный процесс
1.1.2 Получение поливинилбутираля из
поливинилацетата с применением несмешивающихся с водой растворителей
Одновременно осуществляется гидролиз
поливинилацетата и ацеталирование образовавшегося поливинилового спирта.
Удаление несмешивающихся с водой растворителей из реакционной смеси (при
выделении поливинилового спирта) значительно упрощается. В некоторых случаях
процесс одновременного омыления и ацеталирования осуществляется в отсутствии
органических растворителей в водной эмульсии. Применение растворителей,
смешивающихся с водой, влечёт за собой экономически невыгодные операции
осаждения поливинилбутираля и регенерации растворителей.
Достоинства: доступность сырья, образование
поливинилового спирта в одну стадию.
Недостатки:
экономически невыгодная стадия осаждения поливинилбутираля и регенерации
растворителей.
1.1.3 Получение поливинилбутираля из изолированного
поливинилового спирта
Поливинилацетат предварительно гидролизуется и полученный
поливиниловый спирт выделяется. Уже после этого поливиниловый спирт
подвергается обработке масляным альдегидом в присутствии катализатора – НСl. В качестве
растворителя применяется обессоленная вода. Получаемый поливинилбутираль
нерастворим в воде и выпадает из раствора в осадок. Выделение поливинилбутираля
сводится к отфильтровыванию и отмывке кислоты.
Достоинства: получаемый продукт более высокой
степени чистоты. Так как метод периодический, он позволяет проводить ремонт
какого-либо оборудования, не останавливая всего процесса производства,
доступный растворитель.
Недостатки: образуется много побочных веществ.
1.2ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО–ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЫРЬЯ,
ПОЛУПРОДУКТОВ И ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ. ХАРАКТЕРИСТИКА ИХ КАЧЕСТВА СОГЛАСНО
СТАНДАРТАМ
Для производства поливинилбутираля применяют:
10% водный раствор поливинилового спирта, гидроксид натрия, соляная кислота,
масляный альдегид.
Поливиниловый спирт – порошок от белого до
кремового цвета, растворимый в воде и стойкий к действию жиров и масел,
кетонов, простых и сложных эфиров, алифатических, ароматических и хлорированных
углеводородов. Свойства поливинилового спирта зависят от молекулярной массы и
содержания неомылённых ацетатных групп. Поливиниловый спирт – кристаллический
полимер с изотактической или синдиотактической структурой:
Показатели основных свойств поливинилового
спирта приведены ниже:
Плотность, кг/м 3 ...........................................................1200
– 1300
при
растяжении.......................................................98,1–137,2
при
статическом изгибе..........................................58,9 – 63,8
Относительное удлинение при разрыве,
%.........................3 – 5
Модуль упругости при изгибе,
МПа........................ ...........5300
Теплоёмкость по воде,
°С.............................................150 – 160
Температура стеклования,
°С...................................................85
Растворимость в горячей воде,
%.............................................99
Удельная вязкость, кДж/моль..............................................4
– 6
Наибольшее распространение получил синтез
поливинилового спирта щелочным омылением поливинилацетата в безводном спирте.
Процесс протекает по схеме:
Кислотное омыление полвинилацетата водят в
среде этанола, где кислота является только катализатором:
Растворимость поливинилового спирта зависит от
содержания ацетатных групп. При 5 – 10% содержание ацетатных групп
поливиниловый спирт хорошо растворяется в воде.
Технические требования на раствор
поливинилового спирта: содержание ацетатных групп не более 3%
сухой остаток для поливинилбутираля
1.2.2Гидроксид натрия. Физические свойства
Гидроксид натрия, формула – NaOH (м = 40,00 г/моль) – белое
непрозрачное очень гигроскопичное вещество. Температура плавления 320°С;
температура кипения 1378°С; плотность 2,13 г/см; растворимость в воде 107 г/100
г (20°С). Не горюч. При соприкосновение с водой выделяется большое количество
тепла.
Гидроксид натрия поглощает диоксид углерода из
воздуха с образованием карбоната натрия:
Хорошо растворяет жиры, превращая их в глицерин
и мыла - соли органических кислот. Гидроксид натрия является сильным основанием,
взаимодействует с кислотами, с кислотными и аморфными оксидами:
2NaOH + ZnO + Н 2 0 Na 2 [Zn(OH) 4 ]
Ввиду сильного разъедающего действия на ткани,
кожу, бумагу и другие органические вещества гидроксид натрия называют едким
натром:
1.2.3Соляная кислота. Физические свойства:
Соляная кислота, формула НСl (м = 36,5 г/моль) – в
чистом виде соляная кислота представляет собой бесцветную жидкость с резким
запахом. Техническая кислота окрашена примесями (солями железа) в жёлтый цвет.
Соляная кислота хорошо растворима в воде. Кислота химически активная, плотность
1,19 г/см и содержит около 37% НСl.
Химические свойства: Хлорид водорода
соединение прочное, начинает разлагаться на водород Н 2 и С1 2
лишь при температуре выше 1000°С. При реакции нейтрализации из кислоты и щёлочи
получается соль и вода:
2NaOH + H 2 S0 4 Na 2 SО 4 + H 2 О
2NaOH + Cl 2 NaClO + NaCl + H 2 O
Встречается в воздухе цехов химических,
резиновых, лакокрасочных пластмассовых, текстильных и других производств; содержится
в прогорклом масле, в масле зеленого чайного листа, эвкалипта, табака.
Применяется в производстве поливинилбутираля (бутвара) и масло–спирто–растворимых
смол.
Получается каталитическим окислением бутилового
спирта; гидрированием кротонового альдегида в присутствии платиновой черни или
никеля.
Масляный альдегид. Физические свойства:
Масляный альдегид, формула СН 3 СН 2 СН 2 СНО
(м = 72,1 г/моль) – бесцветная жидкость с острым запахом. Температура кипения
74,8 – 75,7 °С; температура плавления – (–97,1 °С); плотность – 0,817 г/см 3 .
Масляный альдегид ГОСТ ТУ 6–09–3828–74 утерян.
1.2.5Деминерализованная вода. Физические
свойства
Деминерализованная вода, формула – Н 2 0
(м = 18 г/моль) – простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом,
жидкость без запаха, вкуса и цвета. Некоторые параметры, характеризующие
свойства воды при атмосферном давлении:
Температура кипения, °С
...................................................100
Температура плавления,
°С.................................................0
Температура критическая,
°С.............................................374,15
Давление критическое,
МПа..............................................22,06
Плотность жидкости при 20ºС, г/см 3 ................................0,998
жидкости при 273
К.............................................................561
жидкости при 318
К.............................................................645
жидкости при
25°С.............................................................78,3
жидкости при 20°С.............................................................1,3333
пара при 0°С и 0,1
МПа......................................................1,000252
Температурный коэффициент объёмного расширения,
°С:
жидкости при 0ºС..............................................................–3,4
• 10 –5
жидкости при 10°С............................................................9
• 10 –5
жидкости при
20°С............................................................2,0 • 10 –5
Плавление
льда при атмосферном давлении сопровождается уменьшением объёма на 9%.
Температурный коэффициент объёмного расширения льда и жидкой воды отрицателен
при температурах соответственно ниже –210°С и 3,98°С. Теплоёмкость С р °
при плавлении возрастает почти в двое и в интервале 0 – 100°С почти не зависит
от температуры (имеется минимум при температуре 35°С). Минимум изотермической
сжимаемости 144,9 • 10 –11 Па –1 , наблюдаемый при 46°С,
выражен довольно чётко. При низких давлениях и температурах до 30°С вязкость
воды с ростом давления падает. Высокая диэлектрическая проницаемость и
дипольный момент воды определяют её хорошую растворяющую способность по
отношению к полярным и ионогенным веществам.
При обычных условиях с водой взаимодействует до
половины растворённого в ней хлора и значительно меньше количества брома и
йода. При повышенных температурах хлор и бром разлагают воду с образованием
водорода и кислорода. При проникновении паров воды через раскалённый уголь она
разлагается и образуется так называемый водяной газ:
При повышенной температуре в присутствии
катализатора вода реагирует с СО, СН 4 другими углеводородами,
например:
Н 2 О + СН 4 СО + 3Н 2 (катализатор
Ni или Сo)
Эти реакции используют для промышленного
получения водорода. Фосфор при нагревании с водой под давлением в присутствии
катализатора окисляется в метафосфорную кислоту.
Вода взаимодействует со многими металлами с образованием
водорода и соответствующего гидроксида, со щелочными и щелочноземельными
металлами (кроме магния). Эта реакция протекает уже при комнатной температуре:
1.2.6Поливинилбутираль. Физические свойства
Поливинилбутираль, формула СНзСН 2 СН 2 СНО
(М = 72,10 г/моль) – является продуктом ацеталирования поливинилового спирта.
Поливинилбутираль представляет собой ацеталь, содержащий бутиральные,
гидроксильные и ацетатные группы. Имеет следующую эмпирическую формулу:
2)
для
лакового поливинилбутираля марки «А»:
Поливинилбутираль – белый горючий порошок.
Хорошо растворим в сложных эфирах, в метиловом, этиловом, пропиловом спиртах,
циклогексаноне и хлорированных углеводородах. Нерастворим в углеводородах
парафинового ряда. Поливинилбутираль обладает хорошей стойкостью к испарению,
высокой атмосферостойкостью, стойкостью к действию солнечных лучей. Имеет
высокую термостойкость – разлагается при нагревании до 160°С и выше.
Поливинилбутираль содержит 78% бутиральных и 2 – 3 ацетатных групп. Обладает
хорошими адгезионными свойствами.
1.3 КРАТКОЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТОЧКИ
СТРОИТЕЛЬСТВА
Правильное размещение производственных сил – необходимое
условие ускоренного хозяйства. Оно обеспечивается экономией капитальных
вложений, снижением транспортных затрат, снижением себестоимости продукции,
повышением рентабельности производства и в конечном итоге экономией
общественного труда.
При размещении промышленности учитываются
технико–экономические особенности различных отраслей производства, зависящие от
их материальных, энергетических и водных ресурсов, от транспортабельности сырья
для данного производства. При вариантах размещения следует учитывать
технологические возможности комбинирования данной отрасли с другими отраслями
промышленности в целях комплексного, более полного использования сырья и
отходов производства. Основной принцип размещения промышленности – приближение
предприятий к источникам сырья, топлива и рынкам потребления, а также
населённым пунктам.
Следующий принцип размещения предприятия,
обеспечивающее освоение новых районов – эффективное использование природных
богатств, а также использование трудовых ресурсов страны.
Открытие новых методов производства и новых
источников сырья и топлива, внедрение передовой технологии на основе новейших
достижений науки и техники оказывает большое влияние на рациональное размещение
промышленности, в том числе и химической. При решении задач по размещению
химических предприятий наряду с рассмотренными примерами необходимо учитывать
также и факторы, отражающие экономические особенности различных химических
производств. Факторы: сырьевой, энергетический, трудовой, водный, транспортный.
Кроме перечисленных выше факторов важно учитывать и фактор времени с тем, чтобы
выбираемые варианты размещения химических предприятий осуществляется быстрей, с
этой точки зрения преимущества отдаются тем вариантам, в которых предполагаются
использование имеющих мощные строительства, наличие производственных и
монтажных организаций.
Выбор пункта строительства – город Кусково
Московской области.
1.4ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
ОСНОВЫ ПРИНЯТОГО МЕТОДА
Ацеталирование поливинилового спирта проводят
масляным альдегидом на катализаторе соляная кислота.
Процесс получения поливинилбутираля протекает в
семь стадий:
а) Растворение поливинилового спирта.
Поливиниловый спирт растворяют в аппарате – подогревателе по режиму:
Модуль ванны......................1:10
Температура, °С..................50–60
В подогреватель подают сухой поливиниловый
спирт и обессоленную воду. В течение 5–6 часов перемешивают и подогревают
раствор до температуры 60°С.
б) Приготовление водного раствора щёлочи. В
ёмкость для растворения щёлочи центробежным насосом загружают обессоленную
воду, а через лаз в крышке шнеком загружают твёрдую щёлочь из расчёта получения
раствора 10 – 15% концентрации. Растворение щёлочи производят при перемешивании
сжатым воздухом в течение 10–15 минут. По окончанию растворения раствору дают
отстояться в течение 8–12 часов и анализируют на содержание щёлочи. Отстоявшийся
раствор через боковой штуцер сливается в мерник для загрузки в аппарат.
в) Масляный альдегид поступает в цех,
ректифицированный и дополнительной, обработке не подвергается.
г) Соляная кислота. Перед загрузкой в
ацеталятор анализируется на содержание хлорида водорода, затем разбавляется
обессоленной водой в мернике
до концентрации 10–22% и передавливается сжатым
воздухом в ацеталятор.
1.4.2 Ацеталирование поливинилового спирта
Ацеталирование
поливинилового спирта проводят в ацеталяторе при модуле ванны 1:10 масляным
альдегидом в присутствии НСl, который служит катализатором. Концентрация
поливинилового спирта при этом будет 9%. Горячий водный раствор поливинилового
спирта центробежным насосом, через фильтр, перекачивается в ацеталятор.
Ацеталятор представляет собой эмалированный аппарат, снабжённый рубашкой для
обогрева и охлаждения и якорно-лопастной мешалкой. В случае если раствор
поливинилового спирта имеет температуру ниже 60°С, его, при перемешивании,
подвергают дополнительному подогреву при температуре 60 – 70°С в течение 2
часов. После этого раствор охлаждают до 8 – 10°С. Охлаждение ацеталятора
производят сначала холодной водой, подаваемой в рубашку, а затем хладагентом
(раствор СаС1 2 ). Одновременно с началом охлаждения из ацеталятора
отбирают пробу раствора спирта для определения сухого остатка и цветности. По
результатам анализа проводят расчёт количества загруженного на ацеталирование
сухого поливинилового спирта и загружают обессоленную воду. При температуре
8–10°С и непрерывном перемешивании раствора поливинилового спирта в ацеталятор,
через фильтр, загружают масляный альдегид. После 20 минутного перемешивания
поливинилового спирта с масляным альдегидом в ацеталятор загружают разбавленную
обессоленной водой соляную кислоту из мерника. Ниже приведены нормы загрузки
компонентов в ацеталятор (в массовых частях):
Вода обессоленная...................925
Масляный альдегид.................60
Соляная кислота, 37%.............15
С добавлением соляной кислоты температура в
аппарате увеличивается до 10 – 12°С. Реакционную смесь охлаждают, а время
достижения температуры 10°С, считают началом процесса ацеталирования. Процесс
ацеталирования ведут при перемешивании и обогреве реакционной массы горячей
водой через рубашку ацеталятора при следующем температурном режиме:
Подъём температуры от 10 до 14°С – 3 часа
выдержка при температуре 55°С – 1 час
По
окончании ацеталирования содержимое аппарата охлаждают до 25 –28°С. Затем
отбирают пробу маточного раствора для определения содержания в нём масляного
альдегида, которого должно быть в маточнике не более 0,4%.
1.4.3
Выделение продукта операцией центрифугирования:
Полученную
суспензию поливинилбутираля вместе с маточником разгружают в центрифугу,
отжимают и передают в промыватель.
Промывку
поливинилбутираля проводят в промывателях. Промыватель – цилиндрический аппарат
с коническим днищем. Аппарат снабжён рубашкой для обогрева и охлаждения, якорно–лопастной
мешалкой со специальными люками, расположенными на нижней конической части
аппарата с устройством для отсоса промывных вод под вакуумом и загрузки
обессоленной воды под давлением. Промыватель, снабжен уровнемером для
поддержания уровня промывной воды. Температура подаваемой воды должна быть не
выше 40°С, модуль ванны 1:8. После подачи обессоленной воды производится 10
минутное перемешивание и отсос воды. Промывка считается законченной, когда
кислотность промывной воды будет не выше кислотности воды, подаваемой в
промыватель.
1.4.5Операция стабилизации поливинилбутираля
После промывки поливинилбутираля для устранения
кислотности проводят стабилизацию его водным раствором щёлочи. В аппарат при
работающей мешалке загружают из мерника раствор щёлочи. Через 10 минут после
загрузки щёлочи отбирают пробу для контроля концентрации щёлочи в ванне.
Стабилизацию проводят при перемешивании и температуре 55°С в течение 2 часов.
По окончанию стабилизации содержимое аппарата охлаждают до 20 0 С в
течение 2 часов.
Стабилизированный поливинилбутираль, при работающей
мешалке промывателя, поступает в центрифугу и отжимается до содержания влаги 30
– 40%.
Отжатый поливинилбутираль поступает в
аэрофонтанную сушилку непрерывного действия и при температуре не выше 50°С
сушится до остаточного содержания влаги 3%. Высушенный продукт просеивают на
вибрационном сите и мелкую фракцию упаковывают в мешки. Воздух уходящий из верхней
части сушилки уносит с собой небольшое количество поливинилбутираля, для его
улавливания мы ставим циклон. Мелкие частицы мы отправляем обратно в
производство.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА
2.1ПОДРОБНОЕ
ОПИСАНИЕ ВЫПОЛНЕННОЙ ГРАФИЧЕСКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПРОИЗВОДСТВА
ИЛИ ОТДЕЛЕНИЯ
Ацеталирование поливинилового спирта проводится
масляным альдегидом на катализаторе соляная кислота.
Поливиниловый спирт растворяют в аппарате – подогревателе
ПД по режиму:
Модуль ванны.....................1:10
Температура, °С..................50–60
В подогреватель ПД подают сухой поливиниловый
спирт и обессоленную воду. В течение 5–6 часов перемешивают и подогревают
раствор до температуры 60°С. В ёмкость Е3 для щёлочи центробежным насосом H2 загружают
обессоленную воду, а через лаз в крышке шнеком загружают твёрдую щёлочь из
расчёта получения раствора 10 – 15% концентрации. Растворение щёлочи производят
в Е3 при перемешивание сжатым воздухом в течение 10–15 минут. По окончанию
растворения раствору дают отстояться в течение 8–12 часов и анализируют на
содержание щёлочи. Отстоявшийся раствор через боковой штуцер сливается в мерник
М2 для загрузки в аппарат. Масляный альдегид поступает в цех, ректифицированный
и дополнительной обработке не подвергается. Перед загрузкой HCl в ацеталятор
анализируется на содержание хлорида водорода, затем разбавляется обессоленной
водой в мернике М1 до концентрации 10–22 % и передавливается сжатым воздухом в
ацеталятор.
Ацеталирование
поливинилового спирта проводят в ацеталяторе АЦ при модуле ванны 1:10 масляным
альдегидом в присутствии НСl, который служит катализатором. Концентрация
поливинилового спирта при этом будет 9%. Горячий водный раствор поливинилового
спирта центробежным насосом Н3, через фильтр Ф2, перекачивается в ацеталятор
АЦ. Ацеталятор АЦ представляет собой эмалированный аппарат, снабжённый рубашкой
для обогрева и охлаждения и якорно–лопастной мешалкой. В случае если раствор
поливинилового спирта имеет температуру ниже 60°С, его при перемешивании
подвергают дополнительному подогреву при температуре 60 – 70°С в течение 2
часов. После этого раствор охлаждают до 8 – 10°С. Охлаждение ацеталятора АЦ
производят сначала холодной водой, подаваемой в рубашку, а затем хладагентом
(раствор СаС1 2 ). Одновременно с началом охлаждения, из ацеталятора
АЦ отбирают пробу раствора спирта для определения сухого остатка и цветности.
По результатам анализа проводят расчёт количества загруженного на
ацеталирование сухого поливинилового спирта и загружают обессоленную воду. При
температуре 8–10°С и непрерывном перемешивании раствора поливинилового спирта в
ацеталятор, через фильтр Ф1, загружают масляный альдегид. После 20 минутного
перемешивания поливинилового спирта с масляным альдегидом в ацеталятор АЦ
загружают разбавленную обессоленной водой соляную кислоту из мерника М1. Ниже
приведены нормы загрузки компонентов в ацеталятор (в массовых частях):
Вода обессоленная..................925
Масляный альдегид.................60
Соляная кислота, 37%.............15
С добавлением соляной кислоты температура в
аппарате увеличивается до 10–12°С. Реакционную смесь охлаждают, а время
достижения температуры 10°С, считают началом процесса ацеталирования. Процесс
ацеталирования ведут при перемешивании и обогреве реакционной массы горячей
водой через рубашку ацеталятора АЦ при следующем температурном режиме:
подъём температуры от 10 до 14°С – 3 часа
выдержка при температуре 55°С – 1 час
По
окончании ацеталирования содержимое аппарата охлаждают до 25–28°С. Затем
отбирают пробу маточного раствора для определения содержания в нём масляного
альдегида, которого должно быть в маточнике не более 0,4%. Полученную суспензию
поливинилбутираля вмести с маточником разгружают в центрифугу Ц, отжимают и
передают в промыватель ПК.
Промывку
поливинилбутираля проводят в промывателях. Промыватель ПК – цилиндрический
аппарат с коническим днищем. Аппарат снабжён рубашкой для обогрева и
охлаждения, якорно-лопастной мешалкой со специальными люками, расположенными на
нижней конической части аппарата с устройством для отсоса промывных вод под
вакуумом и загрузки обессоленной воды под давлением. Промыватель ПК, снабжён
уровнемером для поддержания уровня промывной воды. Температура подаваемой воды
должна быть не выше 40°С, модуль ванны 1:8. После подачи обессоленной воды
производится 10 минутное перемешивание и отсос воды. Промывка считается
законченной, когда кислотность промывной воды будет не выше кислотности воды,
подаваемой в промыватель.
После промывки поливинилбутираля для устранения
кислотности проводят стабилизацию его водным раствором щёлочи. В аппарат ПК при
работающей мешалке загружают из мерника M2 раствор щёлочи. Через
10 минут после загрузки щёлочи отбирают пробу для контроля концентрации щёлочи
в ванне. Стабилизацию проводят при перемешивании и температуре 55°С в течение 2
часов. По окончанию стабилизации содержимое аппарата охлаждают до 20 0 С
в течение 2 часов.
Стабилизированный поливинилбутираль, при
работающей мешалке промывателя ПК, поступает в центрифугу Ц и отжимается до
содержания влаги 30 – 40%. Отжатый поливинилбутираль поступает в аэрофонтанную
сушилку СА непрерывного действия и при температуре не выше 50°С су
Похожие работы на - Производство поливинилбутираля Дипломная (ВКР). Химия.
Реферат На Тему Легедзино Трипільська Культура
История В Жизни Человека Сочинение
Реферат: Analysis Of The Lesson Essay Research Paper
Курсовая Работа Связь С Общественностью
Сочинение По Литературе Написано На 5 Страницах
Дневник Практики Помощник Стоматолога Ортопеда
Эсс Office 01
Становление Личности Эссе
Реферат: Трансферты в Российской системе бюджетного федерализма
Шпаргалки На Тему Социальная Психология
Реферат: Программа, демонстрирующая иерархию окон Windows. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная Работа На Тему Структурная Группировка Собственных Оборотных Средств
Основы Уголовного Права Рк Реферат
Сочинение О Великобритании В Эпоху Королевы Виктории
Реферат по теме Украинские военные взгляды на события Северной войны
Контрольная Работа 10 Алгебра Мерзляк
Курсовая работа по теме Инвентаризация в бюджетном учреждении
Будущее Эссе На Английском
Реферат: Социальные структуры и сословные организации Древних Афин. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Анализ гостиниц города Барнаула
Похожие работы на - Методы расчета калькуляционных статей
Похожие работы на - Воспитательная работа в колледжах
Реферат: Массовое убийство на военной базе Форт-Худ