Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Обоснование выбора технологического процесса

1.1 Обоснование выбора технологического процесса

1.2 Обоснование выбора способа производства

1.3 Выбор аппаратурного оформления

1.4 Выбор способа обогрева

1.5 Выбор перемешивающего устройства

1.6 Выбор оснастки реактора

1.7 Выбор оборудования для фильтрации

1.8 Выбор оборудования для транспортирования сырья и дозирования сырья

2. Технологические расчеты

2.1 Материальные расчеты

2.1.1 Расчет материального баланса на 1 реактор

2.2 Потребность в сырье

2.3 Нормы образования побочных продуктов

2.4 Расчет эффективного фонда времени работы оборудования

2.5 Расчет количества оборудования

2.5.1 Расчет числа реакторов

2.5.2 Расчет объемного оборудования

3. Описание аппаратурно-технологической схемы производства

3.1 Характеристика готовой продукции

3.2 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов

3.3 Описание технологической схемы

3.4 Нормы технологического режима

3.5 Контроль производства

4. Технические расчеты

4.1 Тепловой расчет на реактор объемом 6,3 м3

4.2 Тепловой расчет на реактор объемом 12,6 м3

4.3 Тепловой расчет кожухотрубчатого теплообменника

4.4 Расчет площади поверхности и геометрических размеров наружного змеевика

4.5 Расходные нормы теплоносителей на 1 тонну готового продукта

4.6 Механические расчеты

4.6.1 Расчет механического перемешивающего устройства реактора

4.6.2 Расчет реактора на прочность

5. Автоматизация технологического процесса производства эпоксидной смолы Э-40

5.1 Обоснование выбора точек контроля и регулирования

5.2 Описание принятой схемы автоматизации

5.3 Заказная спецификация на средства контроля и регулирования

6. Охрана труда и защита окружающей среды

6.1 Основные опасности производства

6.2 Характеристика проектируемого производства

6.2.1 Санитарно-гигиеническая характеристика производства

6.2.2 Токсикологические характеристики веществ и материалов, обращающихся на производстве

6.2.3 Показатели взрыво- , пожароопасности веществ и материалов

6.3 Электробезопасность проектируемого производства

6.4 Мероприятия по защите от статического электричества

6.5 Инженерно-техническое решение по устранению опасностей в технологических процессах

6.5.1 Инженерно-техническое решение по устранению опасностей в технологических процессах

6.5.2 Молниезащита производства эпоксидной смолы

6.6 Производственная санитария

6.6.1 Метеорологические условия на производстве

6.6.2 Вентиляция

6.6.3 Производственное освещение

6.6.4 Мероприятия по защите от шума и вибрации

6.7 Пожарная профилактика

6.8 Водоснабжение и канализация

6.9 Расчет искусственного освещения

6.10 Защита окружающей среды

6.10.1 Сточные воды

6.10.2 Твердые и жидкие отходы

7. Архитектурно-строительное решение

8. Технико-экономический раздел

8.1 Расчет балансовой стоимости основных производственных фондов

8.1.1 Балансовая стоимость здания

8.1.2 Балансовая стоимость основного и вспомогательного оборудования

8.2 Текущие издержки производства смолы Э-40

8.2.1 Расчет материальных затрат

8.2.2 Определение фонда оплаты труда отдельных категорий промышленно-производственного персонала

8.2.2. 1 Состав и численность рабочих

8.2.2.2 Годовой фонд оплаты труда рабочих

8.2.2.3 Состав и численность руководителей, специалистов и служащих

8.2.2.4 Годовой фонд оплаты труда руководителей, специалистов и служащих

8.2.3 Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования

8.2.4 Смета цеховых расходов

8.2.5 Полная себестоимость 1 тонны смолы Э-40

8.3 Показатели экономической эффективности проекта

8.3.1 Чистая текущая стоимость проекта

8.3.2 Срок окупаемости инвестиций

8.4 Технико-экономические показатели проекта

Список использованных источников2

Введение

Без продукции лакокрасочной промышленности не может обойтись ни одна отрасль народного хозяйства, т.к. лакокрасочные материалы при нанесении на различные подложки выполняют множество функций - защитные, декоративные, специальные и др. В качестве пленкообразующих веществ для большинства лакокрасочных материалов используются синтетические полимеры и олигомеры. Использование синтетических пленкообразователей позволило расширить сырьевую базу лакокрасочной промышленности, а также создать новые более совершенные лакокрасочные материалы, которые принципиально невозможно получить на основе только природных продуктов. Это позволило, в частности, решить проблему получения долговечных, атмосферо-, термо-, и химстойких покрытий с высокими декоративными свойствами. К их числу относятся в первую очередь материалы на основе полиэфиров, эпоксидных олигомеров, олигоуретанов, политетрафторэтилена и многих других. [1]

Разнообразие эпоксидных олигомеров и применяемых отвердителей позволило создать большое количество лакокрасочных материалов различного назначения.

Лакокрасочные материалы на основе эпоксидных олигомеров обладают комплексом таких ценных свойств, как высокая адгезия к металлическим и неметаллическим поверхностям, стойкость к действию воды, щелочей, кислот, ионизирующих излучений, малая пористость, незначительная влагопоглощаемость и высокие диэлектрические показатели, их применяют для получения ответственных покрытий самого различного назначения, в том числе для получения химически стойких, водостойких, электроизоляционных и теплостойких покрытий.

В течение последних лет появились новые виды материалов на основе эпоксидных олигомеров. К их числу относятся порошки, системы без растворителей, а также водоразбавляемые и вододисперсионные материалы.

Эпоксидные олигомеры делят на три вида: диановые, алифатические, феноксисмолы. Получают их взаимодействием эпихлоргидрина с гидроксилсодержащими соединениями (дифенилолпропан, этиленгликоль, диэтиленгликоль, наволачные фенолформальдегидные олигомеры). Кроме того, свойства эпоксидных олигомеров можно варьировать в широких пределах, вводя в их состав мономеры с различными свойствами.[2]

Диановые эпоксидные олигомеры лучше всего растворяются в кетонах, а также этилацетате и бутилацетате. Они хорошо совмещаются с алкидами, фенолформальдегидными олигомерами, аминоформальдегидными олигомерами и полиуретанами.

Алифатические эпоксидные олигомеры в отличие от диановых очень низковязкие, а отвержденные покрытия на их основе не водостойкие.

Все эпоксидные олигомеры в чистом виде не отверждаются (не зашиваются) и требуется добавлять отвердитель. Отверждение осуществляется с помощью отвердителей: сшивающего типа (аминные, кислотные, полизоцианаты, аминоформальдегидные олигомеры, фенолформальдегидные олигомеры). Эпоксидные олигомеры (смолы) применяют как индивидуально, так и в сочетании с другими пленкообразователями. На основе низко- и среднемолекулярных эпоксидных смол можно получать пленкообразующие системы, не содержащие растворителя.

Поскольку эпоксидные олигомеры обладают комплексом ценных свойств и их ассортимент отличается большим разнообразием, спрос на эпоксидные олигомеры на рынке увеличивается. С другой стороны, производство эпоксидных смол по стране сокращается, соответственно организация производства эпоксидной смолы Э-40 является актуальной.

1. Обоснование выбора технологического процесса

1. Обоснование выбора технологического процесса

Под эпоксидными пленкообразующими обычно понимают олигомеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных групп, за счет которых происходит образование пространственного (сетчатого) полимера.

В основе промышленного способа получения эпоксидных диановых олигомеров положена реакция взаимодействия эпихлоргидрина с дифенилолпропаном с последующим дегидрохлорированием образующихся хлоргидриновых эфиров. Реакция проводится в присутствии гидроксида натрия (обычно в виде водного раствора), играющего роль катализатора и дегидрохлорирующего агента.

Диановые эпоксидные олигомеры принято делить на три группы: низко-, средне- и высокомолекулярные.

Молекулярная масса эпоксидных олигомеров определяется условиями проведения технологического процесса.

Синтез низкомолекулярных эпоксидных олигомеров проводят в большом избытке эпихлоргидрина, необходимом для подавления реакции роста полимерной молекулы. Это обстоятельство определяет специфические особенности процесса. Будучи введенным в реакционную массу в значительном количестве, эпихлоргидрин выполняет функции реагента и растворителя. Синтез олигомера до сравнительно высоких степеней завершения процесса протекает в однофазной системе.[2]

Синтез олигомеров средней молекулярной массы и высокомолекулярных смол проводится гетерофазно в водно-органической среде с добавкой или без добавки органического растворителя. Молекулярная масса полученного олигомера в первую очередь зависит от соотношения исходных реагентов и состава органической фазы. Средне- и высокомолекулярные олигомеры могут образовываться также при взаимодействии низкомолекулярных олигомеров с дифенилолпропаном. Процесс обычно проводят в расплаве при температурах 160-210 оС, часто в присутствии катализаторов - третичных аминов. Этот способ получения диановых эпоксидных олигомеров принято называть методом сплавления.

Метод гетерофазной конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном имеет целый ряд преимуществ по сравнению с методом сплавления. Прежде всего, он универсален и позволяет получать полимеры с очень широким диапазоном молекулярных масс (от 600 до 6000). Процесс ведут в мягких условиях (при 70-80 оС) и получают олигомеры, более однородные по составу( узкое молекулярно-массовое распределение). Данный метод позволяет осуществить синтез олигомеров в одну стадию и открывает возможность проведения процесса непрерывным способом.

В данном проекте для производства эпоксидного олигомера выбираем способ, основанный на конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в щелочной среде при 1,5-2 кратном избытке эпихлоргидрина. Для улучшения растворения образующегося олигомера синтез проводится в среде растворителя - толуола. Для уменьшения количества сточных вод применяем 25-% раствор щелочи. Кроме того, в технологический процесс вводится стадия отгонки непрореагировавшего эпихлоргидрина. Введение этой стадии позволяет уменьшить потери эпихлоргидрина и гидроксида натрия за счет гидролиза; позволяет уменьшить количество побочных продуктов и уменьшить себестоимость продукта за счет использования возвратного эпихлоргидрина.