35. Суспензиялық поливинилхлорид өндірісі
Винилхлоридтің полимерлену реакциясы бұлғауышпен қыздыруға жəне суытуға арналған қаптамасы бар таттанбайтын болаттан жасалған не іші əйнектелген реакторда жүргізіледі. Инициатор ретінде бензоил, лаурил, хлорацетил пероксидтері, азоизомай қышқылының динитрилі ж.б. қолданылады. Ортаның рН-ын тұрақты ұстап тұру үшін реакцияға буферлі қоспалар – суда ерімейтін қосылыстар не фосфаттар, металдар гидроксидтері, каолин ж.б. не суда еритін жоғары молекулалық қосылстар – фенолформальдегид шайырлары – винилацетаттың сополимерлері, поливинил спирті ж.б. енгізіледі.
Поливинилхлоридті периодты əдіспен алу технологиялық процесі бастапқы компоненттерді дайындау, винилхлоридті полимерлеу, суспензиядағы газдарды кетіру, центрифугалау, полимерді кептіру, елеу, қаптау, реакцияға түспей қалған винилхлоридті бөліп алу, пайдаланылған ағын суларды жəне қажетсіз газдарды тазарту сатыларынан тұрады.
1 – реактор-полимеризатор; 2 – стабилизатор ерітіндісіне арналған сауыт; 3 – фильтр; 4 – бөлгіш; 5 – суспензия дегазаторы; 6 –суспензияны біркелкілеуші ; 7 – центрифуга; 8 – кептіргіш; 9 – бункер; 10 – ұнтақты елегіш (виброелек).
Бастапқы компоненттерді дайындау дегеніміз винилхлоридті тазарту, суды иониттермен тұзсыздандыру, инициаторды мономерді еріту жəне суспензия стабилизаторды суда еріту жəне суспензия стабилизаторын суда еріту.
Реактор–полимеризаторға 1 өлшеуіш арқылы дименералданған су, 2 сауыттан 3 фильтр арқылы стабилизатор ерітіндісі жəне инициатор ерітіндісі құйылады. Сонан реакторды вакуумдайды немесе азотпен үрлейді де, араластырып тұрып сұйық винилхлорид қосады. Барлық компоненттерді құйғаннан кейін реактордың қаптамасы арқылы реакциялық қоспаны қажетті температураға дейін қыздыру үшін ыстық су жібереді. 45-70 .С температура мен 0,5-1,4 мПа қысымда реакция 5-10 сағаттай жүреді, мономердің конверсиясы 80-90%. Реактордағы қысым 0,05-0,2 мПа дейін төмендегенде процесс аяқталады. Реакцияға түспей қалған винилхлоридті алдымен үрлеп шығарады, содан кейін вакууммен реактордан газгольдерге айдайды да, регенерациялайды.
Регенерацияланған винилхлорид қайтадан полимерленуге қолданылады. Винилхлорид суспензиясы 4 бөлгіш арқылы құрамындағы реакцияға түспей қалған винилхлорид, хлорды сутек жəне басқа да қосындылар газдарынан құтыл үшін 5 қондырғыға түседі. Регенерацияланған винилхлоридті полимерлеуге қайтарады. Содан кейін суспензияны 6 қабылдағыш біркелкілеушіге жібереді. Біркелкі араластырғышта суспензияны винилхлоридтің полимерлену процесінің басқа операцияларында алынған суспензиямен араластырады да, полимерді сулы фазадан бөлу үшін 7 центрифугаға жібереді. Дымқылдығы 20-30% ұнтақ полимер 8 кептіргіште кептірілді, 10 виброелектерде бөлшектердің өлшеміне қарай сортталады да, қаптарға салынып, сақтауға жіберіледі.
36. Полиуретан өндірісінің технологиялық сызбанұсқасын жасаңыз. Полиуретандардың негізгі тізбегінде буындарында уретан топтары —N(R)—C(O)O— мұндағы R = Н болады. Полиуретандарды өнеркәсіпте диизоцианаттардың ди немесе триолдармен полиқосылу реакциясы нәтижесінде алады;
- ROH + OCNR’ - → - [ROCNH – R’O]n – Жиі қолданылатын мономерлер; гексаметилендиизоцианат, толуилендиизоцианат, 1,5-нафтилендиизоцианат, 4,4-дифенилметандиизоцианат, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол және т.б. Преполимерлерді алудың технологиялық процесі екі сатыдан турады: Глицериннің кастор айымен переэрификациясы; преполимердің переэтирификат пен 2,4-толуилендиизоцианаттың негізіндегі синтез.
Полиуретанды преполимер дайындаудың технологиялық сызба-нұсқасы.Глицериннің кастор айымен переэрификациясын 11 реакторда азеотропты әдіспен компоненнттірдің келесі қатынасында алады, кастор майы 75,6; глицерин 12,6; толуол 11,8. Переэтирификацияны катализаторсыз инертті газда 240ºС жүргізеді. Алкоголиз соңында реакциялық массаны 30 - 40ºС дейін суытады да әрекеттеспеген глицериннен шаяды. Алынған переэтирификатты толуол мен судың қоспасын азеотропты айдау арқылы сусыздандырады. Айдалған эмульсияны 9 бөлгіш ыдысқа жинайды да одан шыққан толуол 11 реакторға қайтадан жіберіледі. Соңғы сатыда толығымен сусыздандыру үшін су толуол қоспасын тура айдап 8 қабылдағышқа жинайды.Переэтирификаттағы судың мөлшері 0,15% аспау керек. Преполимерді толуол ерітісінде инертті газда алады. Процесті 50 - 55ºС, - 55ºС, ақырындап 2,4-толуилендиизоцианатына кастор майының переэтирификатын қосу арқылы жүргізеді. Процесті салқындатқыш сумен жабдықталған 12 реакторда берілген параметрлерге сәйкес келетін өнім алғанша дейін жүргізеді де оны тараға құяды.