книги / Технология лаков и красок

Принципиальная схема установки Сжигания вредных стоков приведена на рис. 10.22. Стоки из емкости 1 подаются насосом 2 в форсунки 3 топки 4. Распыление стоков производится форсунками механического распыления. На трубопроводе за форсункой уста­ навливается регулятор давления «до себя» 8, который поддержи­ вает избыточное давление в пределах 0,4—0,5 МПа. К мазутной форсунке 5 или газовой горелке подается топливо и воздух. Про­ дукты сгорания выбрасываются в трубу 7. Термические способы имеют целый ряд существенных преимуществ перед химическими:

1) универсальность способа (полное уничтожение вредностей независимо от исходных загрязнений);

2) небольшие капитальные затраты на создание установки;

3)меньший расход пара и электроэнергии;

4)небольшой штат обслуживающего персонала.

Установки для пожаротушения

Применение в производстве плеикообразующих веществ легко воспламеняющихся и горючих .жидкостей заставляет применять особые меры для пожарной безопасности цехов и установок, выпу­ скающих эти материалы. Применение во всех этих случаях воды для целей пожаротушения малоэффективно, а в ряде случаев и опасно. К системе пожаротушения и пожарогасящему агенту предъявляются следующие требования:

1) большая теплоемкость пожарогасящего агента;

2) возможность быстрого транспортирования пожарогасяще­ го агента к месту пожара (наличие потенциальной энергии в самом пожарогасящем агенте без применения посторонних источников энергии);

3)быстрое приведение в действие установки для пожароту­ шения (автоматически или вручную) на расстоянии из помещения станции;

4)отсутствие в системе искрообразующих элементов (электро­ датчики, электроприводы, пиропатроны и т. д.).

Для тушения пожара в производстве лакокрасочных материа­ лов можно использовать различные огнегасительные средства: распыленную воду, водные растворы различных химических реа­ гентов или воздушно-механическую пену. Тушение пожара раство­ рами или воздушно-механической пеной происходит быстрее, чем водой, и с меньшим расходом огнегасительного вещества.

Необходимо, чтобы используемое для тушения пожара средство обеспечивало необходимый эффект (тушение, локализацию или блокирование пожара) в заданный промежуток времени.

Впроизводствах лакокрасочных материалов рекомендуется применение автоматических централизованных установок с ис­ пользованием пены для тушения и локализации пожара. Для ло­

кализации и охлаждения очага пожара рекомендуется применять воду,

831

Для тушений й локализации пожара допускается -также приме* нение газовых составов (диоксид углерода, состав 3,5) и порош­ ков.

Для тушения очага пожара на отдельных участках и в отдель* ных помещениях рекомендуется применение стационарных устано­ вок. Примером таких установок может служить воздушно-пенный усовершенствованный огнетушитель ОВПУ-250.

ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВА ПИГМЕНТИРОВАННЫХ

ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Для приготовления эмалей и красок применяется оборудование для дезагрегации и диспергирования пигментов в связующем. Вы­ бор типа оборудования зависит от рецептуры изготавливаемых лакокрасочных суспензий — наличия в составе легколетучих рас­ творителей, свойств применяемых смол, количества и вида при­ меняемых'пигментов и т. д. Выбор емкости и производительности оборудования и аппаратуры определяется мощностью заданного объекта и условиями монтажа. Большое значение при выборе смесительного и диспергирующего оборудования имеет вязкость перерабатываемых материалов. Использование в производствах лакокрасочных суспензий тонкоизмельченных пигментов и напол­ нителей (микронизированный рутил, микротальк, микробарит) со­ здает возможность замены энергоемких и сравнительно малопро­ изводительных машин (шаровых мельниц и краскотерочных ма­ шин) на менее энергоемкие и более производительные, рассчитан­ ные на непрерывную работу: аттриторы и бисерные мельницы. Оборудование, применяющееся в производстве лакокрасочных суспензий, можно классифицировать следующим образом:

1)замесочные машины и смесители;

2)машины для диспергирования пигментов;

Замесочные машины и смесители

Машины, применяемые для предварительного смешения пиг­ мента и связующего перед диспергированием выбирают исходя из вязкости пасты и мощности производства. Так, для высоковязких паст применяются машины типа резиносмесителей или двухвальные горизонтальные мешатели тяжелого класса; для средневязких паст — двухвальные горизонтальные мешатели, планетарные ме­ шатели и мешатели с возвратно-поступательным движением лопа­ стей; для иизковязких паст различного типа применяют мёшатели с откатными дежами, а также стационарные и передвижные мешал­ ки. Таким образом, замесочные машины можно подразделить на несколько типов:

1) горизонтальные двухвальные мешатели;

332

Р и с . 10.24. З у б ч а т о - д и с к о в а я м е ш а л к а (д и с с о л ь в е р ):

/ — з у б ч а т ы й д и с к ; 2 — д е ж а ; 3 — в а л ; 4 — э л е к т р о д в и г а т е л ь ; 5 — п у л ь т у п р а в л е н и я .

При вращении дежи мешалки, смонтированные на станине, совершают возвратно-поступательное движение.

Напольные и настенные мешатели. Загрузка смешивающихся материалов в мешатели этого типа производится в откатные дежи (бачки на колесах). Размешивающие' приспособления стационарно установлены на полу или крепятся на стене. Предусмотрена воз­ можность поднятия и опускания вала с мешалкой. Формы мешалок могут быть самые разнообразные (якорные, лопастные, пропел­ лерные, турбинные). В некоторых конструкциях мешалок предус­ мотрена коробка скоростей для изменения частоты вращения вала мешалки. Напольные и настенные мешатели применяются для бы­ строго размешивания небольших и опытных партий, а также для изготовления подколеровочных паст.

Смесители с дискофрезерными мешалками (дисольверы). Сме­ сители с дискофрезерными мешалками применяются в основном для предварительного смешения пигментов со связующим перед диспергированием на бисерных мельницах, шаровых мельницах и краскотерочных машинах. Дискофрезерные мешалки не могут при­ меняться для пигментных паст большой вязкости. С помощью дискофрезерных мешалок помимо предварительного смешения компонентов осуществляется и первичное диспергирование пасты. При применении микронизированных пигментов необходимая сте­ пень дисперсности может быть достигнута и без применения дис­ пергирующего оборудования. Некоторые краски (водоэмульсион­ ные, тертые готовые к употреблению и др.) также могут быть получены на серийных пигментах без применения диспергирующе­ го оборудования.

334

Дискофрезерные мешалки применяются также и на других стадиях производства эмалей и грунтов, и в частности, для состав­ ления эмалей в смесителях (стационарных, с открытыми дежами и др.). Одна установка с дискофрезерной мешалкой может быть использована для нескольких емкостей, В некоторых конструкциях метателей предусмотрены вариаторы частоты вращения и воз­ можность возвратно-поступательного движения вдоль оси вала. Преимуществом смесителей с дискофрезерными мешалками явля­ ется возможность быстрого смешения компонентов и их предвари­ тельное диспергирование.

На рис. 10.24 приведена зубчато-дисковая мешалка типа МЗД-290. Пигментная паста замешивается в деже 2. Для фиксации положения дежи на станине предусмотрены зажимы. Рабочим

Р и с . 10.2G. С м е с и т е л ь с а с и м м е т р и ч н о рас»

3 — л ю к д л я з а г р у з к и ; 4 — к р ы ш к а ; 5 — л а п а ; 6 — к о р п у с; 7 — л ю к д л я ч и стк и ; 5 — д н и щ е; 9 — у гл о в о й в е н т и л ь ; 10— в а л с д и с к о -ф р е ­ зе р н о й м е ш а л к о й .

Р и с . 10.25. С м е с и т е л ь с р а м н о й м е ш а л к о й :

/ — к р ы ш к а ; 2 — т р у б а д л я з а г р у з к и ; 3 — э л е к т р о д в и г а т е л ь ; 4 — р е д у к т о р ; 5 — в а л ; 6 — к о р п у с; 7 — м е ш а л к а ; в — д н и щ е ; 9 — у гл о в о й в с и т н л ь ; 10— л а п а ; / / — ш т у ц е р д л я в е н т и л я ц и и ; 1 2— л ю к .

835

Органом мешалки является зубчатый диск /, сидящий на валу 3. Привод мешалки с электродвигателем 4 может обслуживать несколько передвижных или стационарных деж. Управление*пово­ ротом, подъемом, опусканием мешалки, а также изменением ча­ стоты вращения мешалки производится с пульта управления 5, смонтированного на станине.

Смесители для составления эмалей и красок. Для составления эмалей и красок применяются смесители (рис. 10.25 и 10.26) ци­ линдрической формы со сферическим днищем, снабженные якор­ ными, пропеллерными или турбинными мешалками. На крышке смесителей расположены штуцеры для загрузки жидкого сырья и полуфабрикатов, люк для загрузки пастообразных материалов и чистки, штуцеры для инертного газа и щелочи и др. В днище аппарата монтируется выгрузочный штуцер с угловым вентилем. В смесителях этого типа рубашки не предусматриваются. Емкость смесителей — от 1 до 16 м3, аппараты изготовлены из углеродистой стали.

Машины для диспергирования пигментов

Как указывалось выше, выбор машин для диспергирования пигментов зависит от рецептуры перерабатываемых паст, объема производства и вязкости пигментной пасты. Для диспергирования высоковязких паст применяются валковые машины: двухвалковые фрикционные вальцы, краскотерочные машины, шнек-смеситель- ные диспергаторы, волчковые смесители и др. Для диспергирова­ ния в средневязкой среде применяются валковые краскотерочные машины, шаровые мельницы, жерновые карборундовые мельницы, а также новые высокопроизводительные машины — аттриторы и песочные или бисерные мельницы. Для диспергирования в низко­ вязкой среде, а в особенности при использовании микроизмельченных пигментов и наполнителей, применяется ряд машин различных конструкций, работающих по принципу использования центробеж­ ных сил для всасывания и нагнетания диспергирующего материала в рабочие зазоры рабочих органов мешалок, в которых происходит интенсивное смешивание, смачивание и диспергирование за счет усилий сдвига, и удара. К этим машинам относятся мельницы типа «Кейди Милл», коллоидные мельницы и мешалки с турбинными колесами. В последние годы применяется диспергирование пиг­ ментных паст с помощью ультразвуковых колебаний, однако этот метод не получил еще широкого распространения.

Машины для-диспергирования пигментных паст можно подраз­ делить на следующие типы:

1) валковые краскотерочные машины — трехвалковые; много­ валковые; двухвалковые и одновалковые;

2)шаровые мельницы — периодического действия; непрерыв­ ного действия; планетарные и вибрационные;

3)аттриторы;

336

Рис. 10.30. Одпоиалковая краскотерочпая машина:

/ — с т а н и н а ; 2 — в а л о к ; 3 — з а г р у з о ч н а я в о р о н к а ; 4 — ф и л ь т р у ю щ и й б р у с ; 5 — ш т у р в а л ; 6 — ф а р т у к .

повторного диспергирования. Щель между нижним валом и перетирочным брусом строго регулируется при помощи штурвала 3. Части­ цы пасты, не прошедшие через щель, подни­ маются верхним валом вверх и снова попа­ дают на первичное диспергирование между валками. Верхний вал кроме вращательного движения имеет возвратно-поступательное движение вдоль оси, в результате которого

улучшается качество диспергирования. Перетирочный брус и валы изготавливаются из специальной стали или отбеленного чугуна.

Двухвалковая краскотерочная машина применяется главным образом для диспергирования паст жидкой консистенции. Частота вращения нижнего вала— до 250 об/мин., верхнего— 100— 120 об/мин; число колебаний верхнего вала вдоль оси-в 1 мин до 10; диаметр нижнего вала — до 350 мм, верхнего — до 250 мм. К каждой машине прилагается комплект перетирочных брусьев с разной шириной трущей поверхности — от 6 до 30 мм.

О д н о в а л к о в ы е к р а с к о т е р о ч н ы е м а ши н ы . В од­ новалковой краскотерочной машине (рис. 10.30) отсутствует верх­ ний валок, и, следовательно, не проводится предварительное дис­ пергирование. Иногда машины применяются с несколькими перетирочными брусьями. Одновалковая машина находит применение главным образом для фильтрации эмалей и паст. Перетирочный брус при этом заменяется фильтрующим (рафинирующим) брусом 4, который задерживает загрязнения и волокнистые материалы, имеющие размер меньший, чем щель между валком 2 и перетироч­ ным брусом машины. Частота вращения валка машины — 200 об/мин. Фильтрующие одновалковые машины применяются в производстве эмалей вместо центрифуг.

паст применяются шаровые мельницы — мельницы мокрого помо­ ла. Простота конструкций этих мельниц, их герметичность и сов­ мещение в одном аппарате операций замешивания и диспергиро­ вания дает возможность применять эти машины в производствах эмалей и красок.

На рис. 10.31 приводится схема движения шаров при дисперги­ ровании, на рис. 10.32 — схема шаровой мельницы периодического действия.

Основной частью шаровой мельницы (рис. 10.32) является ее барабан 5, вращающийся при помощи,шестеренчатой передачи 1 и 3. Барабан имеет люк 4 для загрузки сырья и выгрузки готовой продукции, а также патрубок для отбора проб — воздушник.

939

Р л с . 10.31. С х е м а д в и ж е н и я ш а р о в п р н д и с п е р г и р о в а н и и :

1 — б а р а б а н ш а р о в о й м е л ы ш ц ы ; 2 — ш а р ы ;

/ — у ч а с т о к , г д е н е т . д и с п е р г и р о в а н и я (н а б л ю д а е т с я т о л ь к о с к о л ь ж е н и е ш а р о в ); I I — у го л б ы ст р о го и с т и р а н и я .

5—барабан.

Барабан мельницы выполнен из стали, торцевые крышки — из ста­ ли или чугуна. Барабан внутри защищен силикатной футеровкой (фарфор, плавленный диабаз или базальт и т. д.) или футеровкой из стальных марганцовистых броневых плит. У шаровых мельниц со стальной футеровкой барабан, как правило, снабжается рубаш­ кой для охлаждения. Работа шаровой мельницы основана на дис­ пергировании содержимого стальными или фарфоровыми шарами (или морской галькой). Частота вращения шаровой мельницы за­ висит от диаметра барабана и подсчитывается по формуле

42,3

Пкр “ УD

где D —диаметр барабана, м.

Частоту вращения принимают равной 40—60% от пкр. Отношение диаметра барабана к его длине D :L принимают равным 1 :(1— 1,5). Заполнение барабана стальными шарами составляет 26%, а фар­ форовыми шарами или галькой — 42%. Отношение диаметра ша­ ров к диаметру барабана мельницы находится в пределах 1 : 30— 1 :50. Коэффициент заполнения мельницы материалом принимает­ ся в среднем равным 50% и зависит от качества диспергируемого материала и мелющих тел.

Потребляемая мощность шаровой мельницы N (в кВт) подсчи­ тывается по формуле:

N - (0.10403LVl, ШЧ>Г + 0,\D L n ) ^

где D и L соответственно диаметр и длина барабана мелышцы, м; уи. ш— насып­ ная плотность шаров (стальных — 5 т/м3, фарфоровых — 1,41 т/м3); Ф — коэффи­

циент заполнения барабана мельницы шарами; тц и 1 )2 — соответственно КПД привода и мотора.

Цикл работы мельницы (а следовательно и ее производитель­ ность) колеблется в широких пределах — от 12 до 96 ч,