Материал: Разработка технологической схемы синтеза бутадиен-нитрильного каучука и композиции на его основе

синтез нитрильный каучук

Дегазация латексов

Латекс из батареи полимеризаторов поступает в промежуточную емкость, снабженную рамной мешалкой, откуда насосом через фильтр подается в колонну предварительной дегазации работающую в режиме прямотока латекс - пар давлением 0,6 МПа. В колонне удаляется основная масса непрореагировавшего бутадиена, который через сепаратор направляется на выделение и регенерацию, а частично дегазированный латекс насосом подается в верхнюю часть дегазационной колонны первой ступени, где окончательно удаляется из латекса бутадиен и отгоняется основная масса стирола. Для окончательного удаления стирола латекс из куба колонны насосом подается в колонну второй ступени дегазации. Дегазированный латекс, содержащий менее 0,3% (масс.) акрилонитрила, выводится из куба колонны через гидрозатвор и насосом откачивается на выделение каучука. Отгоняемые в колоннах углеводороды поступают в сепаратор, где отделяются от захваченных частиц каучука, возвращаемых в нижнюю часть колонны, и далее в систему конденсации, состоящую из двух последовательно соединенных конденсаторов, которые осаждаются промышленной и охлажденной водой.

Сконденсированные продукты через гидрозатвор насосом подаются в отстойник, а несконденсированные (бутадиен) вместе с газообразными веществами из колонны подаются на разделение и регенерацию. Углеводородный слой из отстойника поступает на очистку от примесей, а нижний водный слой сливается и направляется на очистку.

Колонны дегазации, работающие при прямотоке греющий пар - латекс, имеют пакетную насадку диск-кольцо, скорость прохождения латекса через колонну регулируется шиберами.

Предварительная отгонка бутадиена может быть осуществлена в промежуточной емкости, которая в этом случае для подогрева латекса глухим паром снабжается рубашкой.

Дегазация высокотемпературных латексов осуществляется в двухступенчатом отгонном агрегате при температуре около 80 °С и остаточном давлении 52 кПа.

. Создание полимерной композиции

Полимерная композиция (рецепт приведен в таблице 4) характеризуется улучшенными физико-механическими показателями [15].

Таблица 4 - Рецепт резиновой смеси

Произведем расчет навесок ингредиентов рассматриваемой резиновой смеси для ее изготовления на резиносмесителе РС 270-20 с производительностью 20 тыс. т/год.

Для обеспечения заданной производительности предприятие работает по графику пятидневной рабочей недели с двумя выходными днями (все воскресные дни не рабочие, а субботние - лишь частично не рабочие). Эффективный фонд времени его работы составит (таблица 5):

Таблица 5 - Расчет годового фонда времени предприятия

Продолжительность работы производства в сутки принимается равной 23 часам, в том числе: 8 часов днем, 8 часов вечером и 7 часов ночью. Продолжительность ночной смены уменьшена на 1 час в связи с тяжестью работы в ночное время суток.

Проведем расчет навесок ингредиентов на одну заправку и расход сырья на 20 тыс. т/год (табл. 6)

Таблица 6 - Рецепт резиновой смеси

Теоретическая плотность - 1320,04 кг/м3.

Для расчета теоретической плотности резиновой смеси используют следующую формулу:

Далее определяют необходимое количество резиносмесителей.

Сначала определяется производительность одного резиносмесителя, при этом принимаются во внимание коэффициенты, учитывающие время, необходимое для ремонта К1, и время на технологические потери К2.

где V - полезный объем смесительной камеры (для РС 270-20 - 155 л);- плотность резиновой смеси;- время цикла смешения (6 мин);

К1 - для тяжелых машин - 0,98;

К2 - при изготовлении резиновой смеси только одного шифра в смену К2 = 0,98.

Для потребности в резиновой смеси 20 000 тонн в год (или 262 дней в году при 3 сменной работе) составляет 76 335,9 в день необходимое количество резиносмесителей составит:

Принимается к установке два резиносмесителя, Пприн = 2.

Коэффициент загрузки (К3) составит: К3=Прасч/Пприн = 0,84

Заключение

В данной курсовой работе в ходе изучения литературных данных был выбран способ производства, произведены необходимые расчеты по процессу, дающие представление об объемах и соотношениях реагентов и продуктов, полноты протекания процесса.

Список использованной литературы

Аверко-Антонович Л.А. и др. Химия и технология синтетического каучука/ Л.А. аверко-Антонович, Ю.О. Аверко-Антонович, И.М. Давлетбаева, П.А. Кирпичников. - М.: Химия, КолосС, 2008. - 357 с.: ил. - (учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

Куперман, Ф.Е. Новые каучуки для шин. Приоритетные требования. Методы оценки Текст. / Ф.Е. Куперман.-М.: НТЦ НИИШП, 2005.- 329 с .

Технология резины: Рецептуростроение и испытания/ Под ред. Дика Дж.с; Пер. с англ. Под ред. Шершнева В.А.- СПб.: Научные основы и технологии, 2010.- 620 с.

Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука: Учеб. Пособие для вузов. - 2-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1986 - 224 с. ил.

Вострокнутов, Е.Г. Переработка каучуков и резиновых смесей / Е.Г. Вострокнутов, М.И. Новиков, В,И. Новиков и др.:// - М.: Химия, 2005.369 с

Корнев, А. Е Технология эластомерных материалов / А. Е. Корнев, А. М. Буканов, О. Н. Шевердяев.- М.: НППА Истек, 2005. - 508 с.

Справочник химика том VI

Технический анализ и контроль производства синтетических каучуков. Изд. 2-е, пер. и доп., Л., Химия, 1976 - 168 с., ил.

Шур А.М. высокомолекулярные соединения: Учебник для ун-тов. - 3-е изд., перераб. И доп. - высш. Школа, 2008. - 650 с., ил.

Сайт о химии: www.chemport.ru <http://www.chemport.ru>

Сайт о химии: www.xumuk.ru <http://www.xumuk.ru>

Шутилин, Ю.Ф. Справочное пособие по свойствам и применению эластомеров Текст. / Ю.Ф. Шутилин. Воронеж: ВГТА, 2003.- 871 с.

Абызгильдин А.Ю. Графические модели основных производств промышленности синтетического каучука, 2001, 142 с.

Соколов Р.С. Химическая технология. - М.:Владос,2000.-1.2т

Патент «Резиновая смесь» (РФ 2232172, МПК C08L93:04, C08K13/02, C08K3:04, C08K3:22, C08K3:26, C08K5:01, C08K5:09, C08K5:18, C08K5:3412, C08K5:40, C08K5:44, опубл. 10.07.2004)