книги / Технология лаков и красок

ципу. Плавители фенола применяются главным образом в произ­ водствах фенолоформальдегидиых и уретановых смол.

Р у б а ш к о в ы й п л а в и т е л ь ф е н о л а (рис. 10.12) пред­ ставляет собой приямок 5 с несколькими цилиндрическими ячей­ ками 1 для барабанов с фенолом 3, которые устанавливаются в ячейки при помощи тельфера и закрываются крышками 2. Каждая ячейка имеет паровую рубашку 6 и термоизоляцию 7. Расплавлен­ ный фенол отсасывается из барабана при помощи вакуума, созда­ ваемого в хранилище для расплавленного фенола, а пары фенола удаляются через вентиляционный воздуховод 3. К недостаткам этого фенолоплавцтеля следует отнести трудность полной очистки барабанов от фенола.

Ш к а ф - ф е н о л о п л а в и т е л ь представляет собой аппарат прямоугольного сечения, разделенный на несколько секций (по числу одновременно расплавляющихся барабанов с фенолом). Секции закрыты откатной дверью. Нижняя часть шкафа пред­ ставляет собой резервуар с паровым змеевиком, заполненный рас­ плавленным фенолом. Выплавление фенола из барабана произво­ дится за счет размыва фенола струей горячего фенола, подавае­ мого форсункой в барабан. Циркуляция горячего фенола произво­ дится при помощи насоса. Расплавленный фенол стекает в нижнюю часть аппарата и выводится из нее в приемники фенола. Для ускорения выплавления фенола из барабана в каждой секции имеются паровые змеевики. Загрузка барабанов с фенолом в шкаф и выгрузка пустых барабанов производится специальными меха­ низмами с захватами.

Этот тип фенолоплавителя применяется в промышленности пластических масс. Все детали аппарата, соприкасающиеся с фе­ нолом, изготавливаются из нержавеющей стали.

снабженный внутри змеевиками 2. Плавитель располагают вне здания цеха в приямке. Загрузка фенола производится при помо­ щи тельфера или ручной кошки 6 через шлюзовой затвор 4 с камерой 5, рассчитанной на прием одного барабана. Под нижним

Рис. 10.13. Аппарат для плавления фенола, освобожденного от тары:

/— прямоугольный бак; 2—змеевик; 3-направляющне; 4-шлю'"» зовой затвор; 5—камера; 6— кошка; 7—конденсатор.

А п п а р а т с р а з м ы в о м ф е н о л а п а р о м . В процессах синтеза некоторых типов фенолоформальдегидных смол допуска­ ется применение 93%-ного фенола, вместо 100%-ного. В этих слу­ чаях может быть применен аппарат для размыва фенола водой, представляющий собой горизонтально расположенный цилиндри­ ческий герметичный шкаф, имеющий каретку, движущуюся по направляющим. На каретку устанавливается в горизонтальном или слегка наклонном положении барабан с фенолом. Внутрь ба­ рабана через форсунку подается острый пар, который размывает фенол. Постепенно вытекающий из барабана фенол, обводненный конденсатом, стекает в приемник аппарата, а затем откачивается насосом в хранилища. Все детали аппарата, соприкасающиеся с фенолом, изготавливаются из нержавеющей стали.

Аппаратура для очистки синтетических смол и лаков

Для очистки синтетических смол и лаков от загрязнений при­ меняются три метода: отстаивание, центрифугирование и фильтра­ ция. Для проведения этих процессов применяются отстойники, центрифуги и фильтры.

Отстойники. Отстаивание является очень эффективным спосо­ бом, главным образом при очистке алкидных смол и многих лаков.

ков-отстойников), а следовательно, и больших площадей. Отстой­ ники представляют собой баки прямоугольного сечения, емкость которых должна соответствовать по объему партиям лака или смолы, получаемым после растворения в смесителях. Отстойники рекомендуется устанавливать в теплом помещении. На ряде заво­ дов отстойное отделение представляет собой парк горизонтальных цистерн-отстойников, зарытых в землю и снабженных паровым обогревом.

Центрифуги. Основными видами центрифуг для очистки рас­ творов синтетических смол и лаков являются: сверхцентрифуги и центрифуги-сепараторы.

С в е р х ц е н т р и ф у г а . Основной частью сверхцентрифуги (рис. 10.14) является трубчатый барабан 8, который вращается с большой частотой, что обусловливает быстрое осаждение частичек, плотность ’ которых больше плотности осветляемой жидкости. Ба­ рабан приводится в движение от электродвигателя 1 с частотой вращения 13 000— 15 000 об/мин. Передача осуществляется при по­ мощи цельнотканого ремня, который охватывает ведомый шкив 3, эластично связанный с веретеном для подвески барабана центри­ фуги. Барабан снабжается самоустанавливающимся эластичным подшипником 11. Подача жидкости на осветление в нижнюю часть барабана осуществляется через f сопло. Далее жидкость, пройдя под действием центробежных сил по стенкам барабана кверху, выходит из барабана, в распыленном виде улавливается тарель-

322

Рис. 10.14. Трубчатая сверхцентрифуга закрытого типа:

чатой крышкой и выводится из центрифуги в приемный сосуд. Отложение частичек грязи на стенках барабана ухудшает работу центрифуги, поэтому ее часто приходится останавливать для чист­ ки барабана. Остановка барабана (после выключения мотора) производится при помощи тормоза 12. В настоящее время с целью

Рис. 10.15 Схема многокамерной центрифуги:

/ — барабан; 2—перегородка; 3—камера; 4—труба для подвода жидкости; 5—канал для отвода жидкости.

Рис. 10.16. Схема тарельчатой центрифуги:

/ — барабан; 5—тарелка; 5—труба для подвода жидкости; 4—канал для отвода жидкости; 5—грязевое пространство.

уменьшения взрывоопасности и возможности регулирования частоты вращения барабана центрифуги применяются конструкции центрифуг с гидравлическими приводами.

Ц е н т р и ф у г и - с е п а р а т о р ы . Основной частью центри­ фуг-сепараторов (рис. 10.15 и 10.16), являются сепарационная головка (барабан) 1 с многочисленными перегородками 2, распо­ ложенными по конусу или вертикально для увеличения длины пути осветляющейся жидкости под действием центробежной силы (та­ рельчатые или многокамерные центрифуги). Привод центрифуг сепараторов расположен внизу и осуществляется при помощи чер­ вячной передачи. Осветляемая жидкость поступает в сепарационную головку сверху и распределяется между коническими тарел­ ками или перегородками барабана, расположенными на близком расстоянии друг от друга, что обусловливает быстрое выделение примесей из жидкости в тонком слое. Под действием центробеж­ ной силы инородные частицы отбрасываются к периферии, откуда извлекаются во время чистки барабана. Частота вращения бара­ бана центрифуги сепараторов составляет 4000—7500 об/мин.

Фильтры. При очистке в центрифугах трудно достичь высокой степени очистки (особенно от хлопьевидных примесей, плотность которых близка .к плотности осветляемой жидкости), поэтому часто при очистке лаков и смол применяют закрытые фильтры, в которых осветляемая жидкость пропускается через перегородку с нанесен­ ным намывным слоем или через фильтрующий материал. Для фильтрации лаковых смол применяются:

1)рамные фильтры с намывным слоем:

2)тарельчатые (дисковые) фильтры;

3)фильтр-прессы с вертикальными или горизонтальными фильтрующими элементами;

324

применяются для очистки алкидных и карбамидных смол. Рамный фильтр представляет собой герметичный кожух 2, установленный на раме 1 из уголков. Откидная крышка 5 притягивается к кожуху при помощи откидных болтов. Фильтруемую смолу в специальном бачке смешивают с небольшим количеством асбеста и полученную суспензию прокачивают через фильтр, на сетках которого намыва' ется слой асбеста. В качестве фильтрующих элементов использу­ ются металлические сетки, натянутые на рамки 3 из разрезных труб, которые укрепляются вертикально. Число рамок — от 4 до 10. Подача суспензии осуществляется через патрубок 8 в крышке фильтра. Фильтрующаяся смола пропускается через намывной слой и сетки и выходит из рамок через два коллектора 4, заканчи­ вающихся патрубками 9. На крышке фильтра предусмотрены ма­ нометр 6 и воздушник 7. Фильтр работает под небольшим давле­ нием без применения насоса. Напор, необходимый для нормальной работы фильтра, составляет 3—4 м. Поверхность фильтрации рам­

фильтр (рис. 10.18) представляет собой горизонтально располо­ женный диск /, состоящий из двух массивных чугунных или

Рис. 10.17. Рамный фильтр с намывным слоем:

/•—рама; 2— кожух; 3—фильтрующие рамки; 4—коллектор; 5—крышка; 6— манометр; 7—воздушник; в —патрубок для подачи суспензии; У—патрубок для отвода фильтрата.

/

/ —диск; 2—перфорированные решетки с фильтрующим слоем; 3—штуцер для загрузки; 4—штуцер для выгрузки; 5—станина; 6—противовес; 7—откидной болт.

стальных крышек, между которыми зажаты две перфорированные решетки 2 с большим числом отверстий и фильтрующий матери­ а л — марля с ватой. Крышки крепятся между собой откидными болтами 7. Верхняя крышка может приподниматься при помощи противовеса 6, нижняя — неподвижно крепится к станине 5 филь­ тра. Фильтруемая жидкость снизу подается насосом или под дав­ лением инертного газа через штуцер 3. Отфильтрованная жидкость выходит через верхнюю крышку в некоторых случаях — через штуцер 4 в нижней крышке. Поверхность фильтрации — 0,2 м2. Фильтр применяется главным образом для фильтрации летуче­

ны в качестве аппаратов для очистки лаков и синтетических смол. Для этой цели применяют закрытые стационарные и передвижные фильтры, состоящие из уплотнительных рам и дренажных перего­ родок, закрытых с двух сторон фильтрующими элементами. Филь­ трацию производят через перегородку (из специальной бумаги или картона) или через намывной слой асбеста или кизельгура. Для повторной фильтрации применяют фильтры с перепускными каме­ рами. Рабочее давление создается насосом или за счет гидроста­ тического давления расположенной выше емкости. К недостаткам фильтр-прессов можно отнести периодичность работы, большие затраты ручного труда и потери растворителя. Поверхность филь­ трации фильтр-прессов может колебаться в широком диапазоне — от 0,5 до 5 м2.

Ф и л ь т р - п р е с с ы с г о р и з о н т а л ь н ы м и ф и л ь т р у ­ ю щ и м и э л е м е н т а м и . Фильтр применяется для очистки син­

820

тетических смол различных видов. Фильтр-пресс с горизонтальны­ ми фильтрующими элементами (рис. 10.19) представляет собой цилиндрический кожух 6 со сферической крышкой, открывающейся при помощи откидных болтов, на которой установлен манометр 4, и приваренного сферического днища. Фильтр снабжен паровой ру­ башкой и устанавливается на лапах. Внутри фильтра помещены горизонтально расположенные фильтрующие элементы — рамы (тарелки) 3. Каждый фильтрующий элемент состоит из перфори­ рованного сита 2, на которое ложится перегородка или фильтрую­ щий слой, втулки и соединительного кольца. Фильтрация может производиться через намывной слой, предварительно нанесенный на фильтрующую поверхность или перегородку. Нижняя пластина фильтра служит для дофильтровывания остатков продукта. Фильтр изготовлен из нержавеющей стали. Фильтруемый продукт подает­ ся снизу и распределяется по всем фильтрующим элементам.

Рис. 10.19. Горизонтальный тарельчатый фильтр типа ТВ-10*2:

/ —центральный канал для отфильтрованной смолы; 2 ~ фильтровальные круги и сетки; 5—рамы (тарелки); 4— манометр; 5—отверстие на корпусе тарелок для ввода нефильтрован­ ной жидкости; 5—кожух; 7—трубопровод для слива.

Рис. 10.20. Фильтр дисковый с центробежным сбросом осадка:

/ —электродвигатель; 2—крышка; 3—диск; 4— вал; 5—кор­ пус; б—лапа; 7—трубопровод для слива.

Отфильтрованный продукт по центральному каналу 1 в полом валу выводится из фильтра через штуцер в днище, при этом остатки продукта дофильтровываются. Фильтрация может производиться при повышенной температуре за счет нагрева паром без потерь растворителя. После окончания фильтрации производят переза­ рядку фильтра заранее заготовленным фильтрующим пакетом. Фильтры небольших размеров иногда выполняют передвижными.

представляет собой цилиндрический корпус 5 со сферической крышкой 2, открывающейся при помощи откидных болтов, и при­ варенного сферического днища. Внутри фильтра помещены гори­ зонтально расположенные фильтрующие элементы — диски 3, кото­ рые крепятся к полому валу 4. Каждый фильтрующий элемент сверху обтянут фильтрующей тканью; нижняя часть фильтрующего элемента представляет собой металлический лист, наклоненный к полому валу. Расстояние между фильтрующими элементами фик­ сируется промежуточными кольцами. Пакет фильтрующих элемен­ тов зажимается специальным зажимным устройством на полом валу.

Фильтруемый продукт подается через штуцер в днище фильтра и заполняет все его рабочее пространство. Продукт фильтруется, проходя через предварительно намытый слой фильтрующего мате­ риала, фильтрующую ткань, опорную сетку и попадает в полый вал, по которому, стекая вниз, выводится через выпускной штуцер в днище фильтра. Нижний штуцер снабжен сальниковым уплотне­ нием. Во время намывания фильтрующего слоя и в процессе филь­ трации вал и фильтрующие элементы не вращаются. Только после окончания фильтрации система приводится во вращение для сбро­ са осадка. После этого через полый вал в направлении, обратном движению продукта, пускают растворитель для промывки фильт­ рующих элементов. Грязевая лепешка сбрасывается с поверхности фильтрующих элементов под действием центробежной силы, а также при промывке фильтра растворителем, и выводится через патрубок для сбрасывания осадка, расположенный на днище.

При использовании фильтров с центробежным сбросом осадка исключается применение ручного труда и достигается высокая эффективность при очистке. Дисковый фильтр, отечественного про­ изводства имеет следующие характеристики:

Основные детали выполнены из нержавеющей стали. Зарубежные образцы фильтров этого типа снабжаются про­

граммным регулированием.

828

А п п а р а т у р а дл я дезо д о р а ц и и и улавли ван и я погопов

Дезодорационная установка (рис. 10.21) предназначена для очистки воздуха от вредных и дурнопахнущих погонов (газов). Воздух промывается тонко распыленной водой, подаваемой через форсунки под давлением 0,5—0,6 МПа. Выделяющиеся из реакто­ ров 9 и оксидационных аппаратов погоны поступают в промывные колонки 7, оборудованные семисопловыми форсунками 6 для оро­ шения водой. При промывке большая часть дурнопахнущих погонов конденсируется и растворяется в воде. Вода из промывных колонок поступает в канализацию через отстойник, в котором происходит отделение масляных погонов от воды. Несконденсировавшиеся по­ гоны из промывных колонок отсасываются вентилятором 2 в. маги­ стральный воздуховод 5, в котором установлены форсунки на уча­ стках между реакторами с целью дополнительной промывки отхо­ дящих погонов. Затем газы, пройдя сепаратор 3 для отделения увлеченных частиц воды, выбрасываются с помощью вентилятора в атмосферу через кирпичную трубу на высоту 50 м. Промывные воды из магистрального воздуховода и сепаратора отводятся через отстойник в канализацию. С целью улавливания возгоняющегося при синтезе алкидных смол фталевого ангидрида реакторы для синтеза алкидных смол оборудуются кроме промывных колонок сухими уловителями фталевого ангидрида.

Установки для обезвреживания сточных вод

При производстве синтетических лаковых смол (алкидных, фенолоформальдегидных и др.) получаются загрязненные стоки. Эти стоки содержат вредные вещества, которые запрещается сбрасы­ вать в водоемы. Основными способами обезвреживания сточных вод являются: химические и термические.

Х и м и ч е с к и е с п о с о б ы основаны на взаимодействии ве­ ществ, содержащихся в сточных водах, с химическими реагентами с образованием нетоксичных веществ. При обесфеноливании сточ­ ных вод цеха фенолоформальдегидных смол можно выделить следующие стадии: конденсацию, фильтрацию, окисление н нейтра­ лизацию.

Процесс конденсации осуществляется в среде 3%-ной серной кислоты при 97—98 °С в реакторах. Фильтрация осуществляется на фильтр-прессах, окисление производится при тех же условиях, что

ипри конденсации.

Вкачестве окислителя применяется пиролюзит. Процесс про­

текает в специальных реакторах и продолжается до достижения содержания фенолов 3 мг/л. После отстаивания с целью задержа­ ния пиролюзита иногда применяется фильтрация и сточные воды направляются на станцию нейтрализации.

320

Рис. 10.21. Установка для дезодорации потопов:

а —общая схема; б—колонка; / — насос; 2—вентилятор; 3—пластинчатый сепаратор; 4— одно­ сопловая форсунка;-5—магистральный воздуховод; 6—семнсопловая форсунка; 7—колонка; б—отводящая труба; 9—реактор; 10—отводные трубы; 11—люк для очистки.

способа основана на полном уничтожении вредных стоков при воздействии высоких температур в присутствии свободного кисло­ рода, с последующим выбросом продуктов сгорания в атмосферу. При применении термических способов полностью исключается по­ падание сточных вод в водоемы.

Конструкция печей для сжигания сточных вод определяется составом загрязнений, находящихся в стоках. Принято разделение на две группы стоков: стоки производства алкидных смол и лаков и стоки производства фенолоформальдегидных смол. В состав стоков второй группы входят: фенол, крезол, алкилфенолы, формальдегид, метанол, сульфат натрия и другие соединения. Для сжигания сто­ ков первой группы печи выполняются с одним или двумя газохода­ ми. Температура в печах поддерживается в пределах 800—900 °С. Для сжигания стоков второй группы печи выполняются стремя или

четырьмя газоходами. В га­ зоходах устанавливают до­ полнительные форсунки или газовые горелки. Температу­ ра в печах поддерживается в пределах 900— 1000°С.

Рис. 10.22. Принципиальная схема уста­ новки сжигания вредных стоков:

830