Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

diploma.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

221.18 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 73 4 5 6 7 > Следующая >>>

1.3. Описание и обоснование технологии проектируемого процесса

Технология производства товарного латекса БМВП-10Х основана на процессе радикальной полимеризации. По способу проведения — полимеризация в эмульсии, с использованием инициатора (химическое инициирование). Инициирование ведётся обратимой окислительно-восстановительной системой ЖТК-гипериз-ронгалит.

Гипериз — гидроперекись изопропилбензола (инициатор)

ЖТК — железо-трилоновый комплекс

Достоинством эмульсионной полимеризации является возможность осуществления процесса с большими скоростями и образование полимера высокой молекулярной массы, а также лёгкость теплоотвода. К тому же процесс легко оформляется по непрерывной схеме и хорошо регулируется. Так как тепло реакции отводится равномерно, получаемый полимер имеет более высокий молекулярный вес и более однороден по структуре и качеству. Эмульсионная полимеризация характеризуется и более высокими технико–экономическими показателями. Значительную долю себестоимости полимера составляет стоимость мономеров, примерно 70%. Себестоимость полимеров эмульсионной полимеризации значительно ниже, главным образом за счёт более низкой стоимости мономеров. Кроме того эмульсионные процессы характеризуются меньшими затратами на вспомогательные материалы и более низким расходом энергии.

1.4. Рецепт полимеризации, роль и назначение компонентов

Таблица 1. Рецепт полимеризации в массовых частях на 100 массовых частей абсолютных мономеров

Наименование компонентов	Дозировки
Бутадиен	90
2-метил-5-винилпиридин	10
СЖК	5.2
Лейканол	0.3
KOH	1.3
Меркаптан	0.22
Ронгалит	0.12
Трилон «Б»	0.02
Гипериз	0.4
ГПД	0.09
Сернокислое железо	0.03
Умягченная вода	180
Конверсия мономеров, %	92-100
Температура полимеризации, ^оC	6-25

Бутадиен и 2-метил 5-винилпиридин являются сырьём для процессапроизводства латекса БМВП-10Х. Они используются в качестве мономеров для реакции полимеризации.

Гипериз — инициатор реакции,

ронгалит — активатор,

меркаптан - регулятор.

СЖК (синтетические жирные кислоты) и KOH используются для приготовления калиевого мыла СЖК (парафината калия).

Из сернокислого железа и трилона «Б» получают раствор ЖТК (железо-трилоновый комплекс).

Полученные парафинат калия и раствор ЖТК, вместе с лейканолом, ронгалитом и умягчённой водой используются для приготовления водной фазы.

1.5. Разработка структурной схемы изучаемого процесса

Процесс подготовки сырья и приготовления латекса можно условно представить тремя стадиями. Сначала готовятся растворы для водной фазы и для полимеризации, затем — водная фаза, ну, и заключительной стадией является непосредственно процесс полимеризации. После полимеризации латекс отправляется в отделение дегазации для отгонки незаполимеризовавшихся мономеров.

Стадия приготовления растворов. На этой стадии готовятся раствор парафината калия, раствор ЖТК, раствор ронгалита, эмульсия ТДМ и раствор инициатора.

На стадию поступают материальные потоки:

а) умягчённая вода с температурой помещения с содержанием растворённого кислорода 0.3 мг/л, железа 0.6 мг/л, CO₂ 3.0 мг/л;

б) синтетические жирные кислоты (СЖК) с t=60-70°C с массовой долей неомыляемых веществ 1.3 (1.9)%, воды 1%, кислот C₁₀-C₁₆ 72 (58)%$

в) калия гидрат окиси технический (KOH) с температурой помещения с массовой долей едких щелочей (KOH + NaOH) в пересчёте на KOH 54 (52)%;

г) трилон «Б» с температурой помещения с массовой долей влаги 1.5 (2.0)%, трилона «Б» 98 (95)%;

д) ронгалит (NaHSO₂·CH₂O) с температурой помещения с массовой долей формальдегидсульфоксилата Na (NaHSO₂·CH₂O) 73 (68)%, железа 0.01 (0.02)%;

е) калийканифольное мыло (ККМ) с температурой помещения с массовой долей сухого остатка 20-25%, свободной щёлочи 0.18%, железа 0.004%, абиетиновых кислот 5%;

ж) гипериз с температурой помещения с массовой долей гидропероксида изопропилбензола 89%;

з) железо сернокислое семиводное с температурой помещения с массовой долей сернокислого железа 98-100%, нерастворённых в воде веществ 0.02%;

и) ТДМ с температурой помещения с массовой долей ТДМ 96.5 (92)%.

В скобках указаны значения для 1-го сорта.

Со стадии отправляются потоки:

а) раствор инициатора гипериза с температурой помещения с содержанием гипериза 5.0-8.0%, сухого остатка 7.0-10.0%;

б) раствор парафината калия с содержанием сухого остатка 8.0-12.0%;

в) раствор ронгалита с температурой помещения с содержанием ронгалита 2.0±0.2%;

г) эмульсия ТДМ с температурой помещения с концентрацией ТДМ 5±0.05%, сухого остатка 7±0.2%;

д) раствор железо-трилонового комплекса (ЖТК) с температурой помещения с массовой долей трилона «Б» 0.95-1.0%, железа 0.61-0.64%.

Стадия приготовления водной фазы. На этой стадии из уже приготовленных растворов готовится водная фаза. Приготовление водной фазы ведется летом при температуре помещения, зимой — при дополнительном обогреве. Время перемешивания два часа.

На стадию поступают материальные потоки:

б) раствор парафината калия с содержанием сухого остатка 8.0-12.0%;

в) раствор ронгалита с температурой помещения с содержанием ронгалита 2.0±0.2%;

г) раствор ЖТК с температурой помещения с массовой долей трилона «Б» 0.95-1.0%, железа 0.61-0.64%;

д) лейканол с температурой помещения с массовой долей активного вещества в пересчёте на сухой продукт 52%, воды 68%.

Со стадии отправляется единственный материальный поток — водная фаза с температурой помещения с содержанием ронгалита 0.085%, сухого остатка водной фазы 2.7-2.9%.

Стадия полимеризации. Это основная стадия всего производства. Сюда подаются приготовленная водная фаза, бутадиен, 2-метил-5-винилпиридин и раствор инициатора. Полимеризация ведётся при температуре 6-25°C.

На стадию поступают материальные потоки:

а) водная фаза с температурой помещения с содержанием ронгалита 0.085%, сухого остатка водной фазы 2.7-2.9%;

б) бутадиен-1,3 с температурой помещения с массовой долей бутадиена 98.0%, легколетучих углеводородов 0.4%, карбонильных соединений 0.006%, монозамещённых ацетиленовых углеводородов 0.02%, тяжёлого остатка 0.3%;

в) 2-метил-5-винилпиридин (МВП) с температурой помещения с массовой долей МВП 88%, высших пиридиновых оснований 2.5%, полимера 0.1%

г) раствор инициатора гипериза с температурой помещения с содержанием гипериза 5.0-8.0%, сухого остатка 7.0-10.0%;

д) умягчённая вода с температурой помещения с содержанием растворённого кислорода 0.3 мг/л, железа 0.6 мг/л, CO₂ 3.0 мг/л;

е) эмульсия ТДМ с температурой помещения с концентрацией ТДМ 5±0.05%, сухого остатка 7±0.2%.

Со стадии отправляется материальный поток — недегазированный латекс.

В общем виде структурная схема производства может быть представлена так:

СКЖ — сернокислое железо

Ронгалит Лейканол