+++кр 3 лкм

Задание 1

	Вопросы
	Аппаратурное оформление получения алкидных олигомеров непрерывным способом Аппаратурное оформление стадии диспергирования с применением трехвалковых машин при производстве пигментированных лакокрасочных материалов

Аппаратурное оформление получения алкидных олигомеров непрерывным способом включает следующие элементы:

• Подача сырья. Твёрдое сырьё (пентаэритрит) непрерывно подаётся в реактор шнековым дозатором из бункера. Жидкое сырьё (подсолнечное масло) непрерывно подаётся дозировочным насосом из ёмкости хранения.

• Предварительный подогрев масла. Он проводится в подогревателе и электронагревателе.

• Получение кислого алкоголизата. Для этого используется аппарат с электроиндукционным обогревом, мешалкой и уловительной системой. Готовый алкоголизат непрерывно поступает в реактор самотеком через секционный теплообменник.

• Подача фталевого ангидрида. В расплавленном виде он подаётся в реактор дозировочным насосом из ёмкости хранения.

• Выдержка реакционной массы. Она выдерживается 0,5 часа при температуре не выше 170 °С.

• Перелив готового кислого переэтерификата. Он самотеком переливается в ёмкость-хранилище, оборудованную пароводяной рубашкой и двумя якорными мешалками.

• Проведение полиэтерификации непрерывным методом. Для этого используется реактор с распределителем, через который реакционная масса поступает на распределительную тарелку, а затем в виде тонкой плёнки стекает вниз.

• Предварительное растворение готового олигомера. Для этого используется промежуточный смеситель с гладкой рубашкой для подачи охлаждающей воды, мешалкой и конденсатором. Олигомер самотеком непрерывно стекает из реактора в смеситель, для его охлаждения имеется теплообменник.

• Подача растворителя. Растворитель непрерывно подаётся в смеситель дозировочным агрегатом в тот же штуцер, что и олигомер.

Бесперебойная работа аппаратуры обеспечивается соответствующим подбором ёмкостей реакторов и установкой промежуточной ёмкости-хранилища между непрерывной и периодической частями схемы.

Рисунок 1 - Технологическая схема производства алкидных олигомеров перио­дическим методом:

1 — автоматические порционные весы; 2, 3 — обогреваемые весовые мерники; 4 — весо­вой мерник; 5, 13 — жидкостные счетчики; 6 — аппарат для предварительного подогрева исходных жидких веществ; 7 — разделительный сосуд; 8, 15 — конденсаторы; 9 — суб­лимационная труба; 10 — мокрый уловитель погонов; 11 — реактор с индукционным обо­гревом; 12 — объемный мерник; 14 — смеситель; 16, 18 — шестеренчатые насосы; 17 — фильтр

Аппаратурное оформление стадии диспергирования с применением трехвалковых машин при производстве пигментированных лакокрасочных материалов включает следующие этапы:

• Подготовка смеси. Предварительно полученная смесь порошкообразных пигментов и наполнителей с пленкообразующей системой подаётся в клиновидную щель между первым и вторым валками.

• Диспергирование. Происходит за счёт механических сдвиговых воздействий из-за разности скоростей вращения валков.

• Транспортировка диспергируемой массы. За счёт большей скорости второго валка диспергируемая масса переходит на его поверхность и транспортируется в зазор между вторым и третьим валками, где повторно подвергается диспергирующему воздействию.

• Снятие готового материала. С последнего валка его снимают ножом.

Достоинства трёхвалковой машины: лёгкость очистки при переходе на другую пигментную пасту, пригодность для диспергирования высоковязких пигментных паст, возможность диспергирования на ней тонкодисперсных, но труднодиспергируемых пигментов.

Недостатки: открытая поверхность валков и связанные с этим загрязнение атмосферы цеха и потери растворителей, сложность конструкции, низкая производительность, повышенные затраты ручного труда и трудность механизации при переработке высоковязких паст, быстрый износ поверхности валков при диспергировании немикронизированных грубодисперсных природных пигментов и наполнителей.

Задание 2 (задача)

Рассчитать рецептуру ЛКМ (в массовых процентах) на основе пленкообразующей системы, содержащей 40 массовых процентов пленкообразователя, 60 массовых процентов растворителя, пигмент и наполнитель (массовое соотношение 0,2 : 0,8), исходя из заданного ОСП в покрытии – 20%.

	Пигмент		Наполнитель
	Название	Плотность, г/см3	Название	Плотность, г/см3
	Охра	3,0	Тальк	3,0

Расчет рецептуры для краски, содержащей в качестве пигмента охру, в качестве наполнителя – тальк.

Расчет массового содержания минеральной части в покрытии (пигмент + наполнитель), исходя из ОСП = 20%:

M_ПГ+НАП = ОСП∙ρ_ПГ+НАП,

где ρ_ПГ+НАП – плотность смеси пигмента и наполнителя, рассчитывается исходя из заданного массового соотношения пигмента и наполнителя.

ρ_ПГ+НАП = ρ_ПГ∙0,2 + ρ_НАП∙0,8 = 3,0 ∙ 0,2 + 3,0 ∙ 0,8 = 3 г/см³,

М _ПГ+НАП = 20∙3 = 60 г,

исходя из заданного массового соотношения пигмента и наполнителя, рассчитывается массовое содержание пигмента и наполнителя в краске

М_ПГ = 60∙0,2 = 12 г,

М_НАП = 60∙0,8 = 48 г.

Исходя из условия, что плотность пленкообразователя равна 1 г/см³ и заданного значения ОСП рассчитывается масса пленкообразователя в покрытии:

М_ПО = V_ПО = 100 – ОСП = 80 г.

ОСП = 20

Содержание растворителя и пленкообразователя в краске рассчитывается, исходя из заданного соотношения пленкообразователя и растворителя:

М_Р-Р = 80·0,6 = 48 г.

М_ПО = 80·0,4 = 32 г.

Переход от массовых частей к процентам осуществляется исходя из пропорции:

140	32
100	X
Х = (32∙100)/140=22,9%

140	48
100	X
Х = (48∙100)/100=34,2%

140	48
100	X
Х = (48∙100)/140=34,3%

140	12
100	X
Х = (12∙100)/140=8,6%

Рассчитанная рецептура ЛКМ:

Компонент	Содержание компонентов
	масс. части	%
Пленкообразователь	32	22,9
Растворитель	48	34,2
Охра	12	8,6
Тальк	48	34,3
Всего:	140	100,0