Производство лака ПФ-060

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Химическая технология органических покрытий»

Курсовой проект защищен с оценкой ________

Руководитель, канд. техн. наук, доцент

____________ Курбатов В.Г.

«___» ____________ 2014

производство Лака ПФ-060

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Оборудование и основы проектирования производства полимеров»

ЯГТУ 240 100.62−04 КП Нормоконтролер Работу выполнил канд. техн. наук, доцент студент гр. ХТЛ-44

_________Курбатов В.Г. __________ А.А. Ионова

«___» ____________ 2014 «___» ____________ 2014

Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Химическая технология органических покрытий»

ЗАДАНИЕ № 4

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ Студенту Ионовой А. А. Факультет: хим.-тех. Курс: 4 группа: ХТЛ-44

1. Тема проекта и исходные данные Участок производства лака ПФ-060

Годовая мощность 5000 т/год

2. Представить следующие материалы

1) текстовые а) Расчетно-пояснительную записку

2) графические а) Технологическую схему производства

3. Рекомендуемая литература и материалы Согласно методическим указаниям

4. Дата выдачи задания г.

5. Срок сдачи окончательного проекта г.

6. Отметка о явке на консультацию РуководительКурбатов В.Г. .

Зав кафедрой Ильин А.А.

Реферат

101 с, 1 рис., 18 таб., 1 прил., 10 источников ЛАКОКРАСОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ, ЛАК Пф-060, ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, МАТЕРИАЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ, ТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ, РЕАКТОР, МЕШОЧНЫЙ НАСОС, ИНЕРТНЫЙ ГАЗ, РАСТВОРИТЕЛЬ, СМЕСИТЕЛЬ.

В расчётно-пояснительной записке рассмотрена методикаполучения алкидного лака ПФ-060.

Алкидный лак ПФ-060 является полуфабрикатным и представляет собой раствор в легколетучих органических растворителях пентафталевой смолы, модифицированной подсолнечным мослом.

Производство лака сводится к синтезу основы лака в реакторе, растворению основы лака и постановке на «тип» в смесителе, фильтрации и фасовке.

Лак ПФ-060 используется в качестве связующего при изготовлении пентафталевых эмалей, грунтовок, шпатлевок и других лакокрасочных материалов.

Данный курсовой проект посвящен производству алкидных лаков на примере ПФ-060 мощностью 5000 тонн в год.

• СОДЕРЖАНИЕ
• Введение
• 1. Обоснование выбора технологии и оборудования
• 1.1 Обоснование выбора технологического способа производства
• 1.2 Обоснование выбора способа удаления воды
• 1.3 Выбор реактора
• 1.5 Выбор перемешивающего устройства
• 1.6 Выбор оснастки реактора
• 1.7 Выбор оборудование для стадии растворения и постановки на тип
• 1.8 Выбор оборудование для фильтрации
• 1.9 Выбор насоса
• 2. Технологические расчеты
• 2.1 Расчет материального баланса на 1 тонну лака
• 2.2 Расчет эффективного фонда времени работы оборудования
• 2.3 Расчёт количества реакторов и выбор объёма реактора
• 2.4 Расчёт материального баланса на реактор
• 2.5 Расчёт объёма смесителя
• 2.6 Расчёт количества фильтров
• 2.7 Расчёт объёма весовых мерников
• 2.8 Расчёт объема ёмкости хранилища
• 3. Описание аппаратурно-технологической схемы процесса
• 3.1 Характеристика готовой продукции
• 3.2 Характеристика сырья, полуфабрикатов и энергоресурсов
• 3.3 Описание технологического процесса и схемы
• 3.4 Нормы технологического режима
• 4. Технические расчеты
• 4.1 Тепловой расчет реактора
• 4.2 Механические расчеты
• 4.2.2 Расчет обечайки реактора
• 4.2.3 Расчет опор для реактора
• 5. Характеристика пожаровзрывоопасности и токсичности свойств сырья, полуфабрикатов, готового продукта и отходов производства
• 6. Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и локализации
• 7. Охрана труда и окружающей среды
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение

В настоящее время лакокрасочные покрытия — основное средство защиты и отделки объектов, предметов и изделий разного назначения. На их долю приходится около 80 процентов противокоррозионной защиты изделий машиностроения, свыше 90 процентов поверхности зданий и строительных конструкций подвергаются окрашиванию. Нанесением лакокрасочных покрытий заканчивается процесс производства изделий мебельной, кожевенной, обувной полиграфической промышленности, многих резиновых изделий.

Велика роль лакокрасочных покрытий как основного средства электроизоляции, герметизации, защиты от излучения, декоративной отделки в электротехнической и электронной промышленности, при производстве космических кораблей и летательных аппаратов.

С развитием потребляющих отраслей промышленности все более возрастают требования к лакокрасочным покрытиям. Сейчас уже нельзя говорить об универсальных покрытиях, как это было несколько десятилетий назад. Все более существенной становится роль покрытий целевого назначения: химически-, термо-, морозо-, огнеи радиационностойких, антифрикционных, антиадгезионных, оптическипрозрачных и многих других.

Такие покрытия необходимы для борьбы с кавитацией, обледенением, грязеудержанием, обрастанием в морских условиях микроорганизмами, для целей звукоизоляции, светомаркировки и создания источников света, решения ряда санитарно-гигиенических задач.

В связи с этим лакокрасочная промышленность выпускает обширный ассортимент лакокрасочных материалов: лаки, эмали, краски, грунтовки шпатлевки, различные вспомогательные материалы, которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, в строительстве, на транспорте, в быту. В последние годы ассортимент лакокрасочных материалов значительно расширился. Основой любого лакокрасочного материала является лак — раствор пленкообразующего вещества в легколетучем органическом растворителе. Все большее применение находят материалы на основе алкидных, эпоксидных, аминоформальдегидных, кремнийорганических и других видов смол.

Наиболее распространенным типом пленкообразующих веществ, применяемых в лакокрасочной промышленности, являются модифицированные олигоэфиры (алкиды). Это обусловлено сочетанием комплекса ценных свойств покрытия на основе этих олигомеров с наличием сырьевой базы для их получения. При производстве алкидов наиболее полно реализуются условия широкого варьирования свойств лакокрасочных материалов. На основе алкидов получают эластичные, атмосферостойкие покрытия с высокой механической стойкостью, способные в большинстве случаев отверждаться на воздухе. Благодаря хорошим технологическим свойствам и высокому качеству покрытий эти материалы составляют значительную долю (около 70 процентов) всей синтетической промышленности.

Основная цепь алкидов образуется за счет поликонденсации многоатомных спиртов с полиосновными кислотами. Наиболее часто при синтезе алкидов используют глицерин или пентаэритрит в сочетании с фталевым ангидридом. Такиеалкиды называются соответственно глифталями и пентавталями.

Данный курсовой проект посвящен проектированию производства алкидных лаков на примере ПФ-060.

1. Обоснование выбора технологии и оборудования

1.1 Обоснование выбора технологического способа производства Существует три способа организации производства алкидов: периодический, непрерывный и полунепрерывный.

а) При непрерывном способепроизводства технологическая схема состоит из аппаратов непрерывного действия. Целесообразно использовать этот способ для создания многотоннажных серийных производств при малом ассортименте.

Достоинства:

· высокая производительность;

· механизация и автоматизация;

· высокое качество продукта;

· относительно невысокие потери сырья;

· малая доля вспомогательного оборудования.

Недостатки:

· дорогое оборудование;

· сложность переналадки на выпуск другой продукции.

б) При периодическом способе производства технологическая схема состоит из аппаратов периодического действия. Данный способ применим для малотоннажных производств.

Достоинства:

· относительно невысокая стоимость оборудования;

· простота оборудования;

· легкость переналадки на выпуск другой родственной продукции, пользующейся спросом.

Недостатки:

· высокая стоимость готовой продукции;

· высокая доля вспомогательного оборудования.

Для производства алкидного полуфабрикатного лака ПФ-060 применим в данном проекте периодическую схему.

1.2 Выбор реактора

технологический лак фильтрация растворение

Основными критериями, определяющими выбор конструкции реактора для проведения синтеза, являются способ производства (периодический или непрерывный), его температурный режим, вязкость и фазовое состояние реакционной массы (гомогенная, гетерогенная) и масштабы производства. Для проведения периодических процессов применяются вертикальные цилиндрические реакторы непрерывного действия со сферическими или эллиптическими днищами и со сферическими или эллиптическими снимающимися крышками.

Для синтеза пленкообразующих веществ наиболее часто используются реакторы полного смешения периодического или непрерывного действия.

Конструкционным материалом реактора обычно является нержавеющая сталь, но для ее экономии корпус изготавливается из двухслойной стали — слой обычной стали (конструкционная сталь), плакирован слоем нержавеющей стали 2−3мм.

Выбираем реактор непрерывного действия со сферической съемной крышкой. В качестве привода используют двигатель и редуктор. Штуцера для ввода жидкого сырья, датчиков КИП, для вала и проб отборников.

Вертикальные цилиндрические реакторы снабжены элементами для обогрева. До 120 обогрев производится водяным паром, через внутренний змеевик, далее до температуры синтеза используют комбинированный электроиндукционный обогрев. А также элементом для охлаждения (змеевик внутри реактора, и перемешивающими устройствами.

1.3

1.4 Выбор обогрева В зависимости от типа полимера температура синтеза в основном может быть в пределах 30−300°С. Обогрев может производиться 3 способами:

· обогрев продуктами сгорания топлива;

· обогрев теплоносителями;

· электрообогрев.

а) Обогрев продуктами сгорания топлива В качестве топлива применяют твердое топливо (уголь, торф) и жидкое (мазут).

Топливо сжигают в выносных топках, в результате образуются дымовые газы, которые и обогревают реактор. Газообразное топливо сжигают непосредственно под днищем реактора через небольшие тарелки (огневой обогрев), но коэффициент полезного действия (КПД) очень низкий и варьируется в пределах:

КПД (тв.) = 15%

КПД (жидк.) = 30%

КПД (газ.) = 60%

Недостатки:

· низкий КПД;

· достаточно высокая пожаро и взрывоопасность;

· проблемы с охлаждением;

· сложность и громоздкость установки;

· трудоемкость обслуживания.

б) Обогрев теплоносителями В качестве теплоносителя используются:

1) горячая вода (нагревает реакционную массу до 80−85 °С);

2) водяной пар — доступный и относительно дешевый теплоноситель,

кроме того у него высокий коэффициент теплоотдачи, равный 5000 — 10 000 Вт/м²* К;

3) Высокотемпературный органические теплоносители (ВОТ) — это

дифенильная смесь, кремнийорганическая жидкость, ароматизированные минеральное масло и т. д.

Достоинства дифенильной смеси:

· высокая температура кипения 360;

· высокая плотность паров;

· смесь горючая;

· не высокая стоимость.

Недостатки:

· смесь легко проникает через места уплотнений (фланцевые соединения трубопроводов и арматуры, сальники запорных соединений приспособлений и насосов)

· имеют высокую токсичность ;

· необходимость замены смеси через определенное время.

в) Электроиндукционный обогрев

1) В лаковых цехах при синтезе алкидов широко применяется электроиндукционный обогрев.

Достоинства:

· высокий КПД = 90%;

· низкий перепад температур между стенками реактора и реакционной массой (5−8 °С в стационарном режиме);

· тонкая регулировка благодаря небольшой температурной инерции, что благоприятно сказывается на свойствах полимеров;

· возможность осуществления управления температурным режимом с дистанционного пульта;

· относительная простота;

· отсутствует загрязнение атмосферы цеха.

Недостатки:

· высокая стоимость электроэнергии.

2) Комбинированный обогрев Применяют с целью экономии энергии, до 120 °C нагревают водяным паром через внутренний змеевик, а затем до 230 °C включают электроиндукционный обогрев.

Выбираю комбинированный обогрев с целью экономии энергии.

1.5 Выбор перемешивающего устройства

Механические перемешивающие устройства (МПУ) делятся по разным признакам:

· конструкция (турбинные с вертикальными, прямыми и изогнутыми лопатками; пропеллерные; турбинные с наклонными лопатками; лопастные, якорные рамные);

· по типу течения (радиальный; аксиальный; тангенциальный);

· по скорости вращения (быстроходные и тихоходные).

а) Турбинные МПУ (имеют 6 лапаток):

· с вертикальными прямыми лопатками;

· с вертикальными изогнутыми лопатками;

· с наклонными прямыми лопатками;

· с горизонтальными дисками, к которым приварены вертикальные лопатки.

Техническая характеристика:

1 d/D=0,25−0,33;

d-диаметр описываемый лопастью мешалки.

D-диаметр реактора (м);

2 число оборотов от 2−20 об/сек, окружная скорость 3−9 м/сек.

3 пределы для системы с вязкостью ?=30 Па/c

б) Пропеллерные МПУ:

· стандартный;

· с отверстиями (для трудносмачивающихся порошков);

· с зубчатыми краями (для волокнистых материалов).

Особенности:

· высокий насосный эффект;

· быстроходные;

· дорогие.

в) Лопастные (листовые, ластовые) МПУ (2 лопатки):

· с вертикальными прямыми низкими лопатками;

· с вертикальными прямыми высокими лопатками (целесообразно применять в реакторах синтеза алкидов);

· с наклонными прямыми лопатками.

Особенности:

· создают тангенсальное течение;

· тихоходные;

· дешевые.

г) Якорные МПУ:

· стандартный якорь;

· с «пальцами» и отражательными перегородками.

Особенности:

· создают тангенсальное течение;

· тихоходные;

· близко примыкают к стенкам реактора.

д) Рамные МПУ:

· стандартный вариант;

· якорно-рамные.

Выбираем лопастное МПУ с вертикальными прямыми высокими лопатками, так как в реакторе присутствует внутренний змеевик.

1.6 Выбор оснастки реактора

При получении алкидов выделяется вода, как за счет протекания реакции, так и за счет того что она может содержаться в исходном сырье, например, в растительных маслах.

Для удаления реакционной воды существует два способа: блочный и азеотропный.

Оснастка реактора — это система для отвода, конденсации или улавливания летучих веществ, которые образуются в реакторе, а также для сообщения реактора атмосферой.

Тип оснастки определяется технологическим режимом процесса, в частности давлением и т. д.

Так как при синтезе алкидов выделяется побочный продуктреакционная вода и вода содержащаяся в компонентах в виде влаги, который смещает равновесие химической реакции в сторону исходных продуктов, то его необходимо удалять из зоны реакции.

а) Оснастка для азеотропной отгонки:

Классический вариант — оборудование для данной оснастки включает теплообменник для нагревания паров азеотропной смеси; наклонный конденсатор для охлаждения паров азеотропной смеси; разделительный сосуд для разделения воды и ксилола.

Достоинства:

· высокая эффективность,

· относительная простота конструкции.

Недостатки:

· потеря фталевого ангидрида;

По методу «DuРont» — по этому варианту вместо теплообменника устанавливается насадочная колонна, обогреваемая паром. Температура внутри колонны должна быть такой, чтобы пары азеотропной смеси свободно пролетали через нее в конденсатор, а фталевый ангидрид оседал на насадке колонны. Пары азеотропной смеси конденсируются, затем в разделительном сосуде конденсат разделяется, вода отгоняется, а ксилол насосом подается в верхнюю часть колонны. Проходя через насадку колонны, ксилол смывает фталевый ангидрид обратно в реактор, что значительно уменьшает потери фталевого ангидрида.

Достоинства:

· высокая эффективность,

· относительная простота конструкции,

· возврат фталевого ангидрида в реактор, что позволяет уменьшить потери исходного сырья.

Недостатки:

· сложный расчет насадочной колонны;

б) Блочная оснастка реакторов синтеза аллкидов.

Оснастка включает сублимационную трубу и уловитель погонов. Метод основан на том, что при высокой температуре происходит испарение воды и фталевого ангидрида, пары направляются в сублимационную трубу, имеющую температуру 120 °C, где нагреваются и поступают в уловитель мокрых погонов. В уловителе, через форсунку распыляется охлажденная вода, за счет чего происходит конденсация паров воды и фталевой кислоты.

Достоинства:

· простота конструкции.

Недостатки:

· под действием высокой температуры фталевый ангидрид гидролизуетсяв фталевую кислоту, которая выводится вместе с конденсатом.

в)Комбинированная оснастка реакторов синтеза аллкидов.

На реакторах ставят две оснастки :

· для азеотропного обезвоживания,

· блочная оснастка (с сублимационной трубой) Блочная оснастка используется как вспомогательная.

Достоинства:

· уменьшение пыление при загрузке реагентов.

· удаление газовых выбросов,

· Рациональность использования.

Недостатки:

· сложность конструкции.

В данном проекте применяем комбинированную оснастку. Потому что данная оснастка увеличивает эффективность производства.

1.7 Выбор оборудование для стадии растворения и постановки на «тип»

В настоящее время применяются два типа смесителей:

· вертикальный;

· горизонтальный.

Критерии выбора смесителей: если объем смесителя меньше 16 м³, то ставят как вертикальные, так и горизонтальные. Если объем смесителя выше 16 м³, ставят только горизонтальные .

В данном проекте применяю смеситель объемом 6,3 м³, выбираю вертикальный смеситель обычного типа с лопастной мешалкой и рубашкой.

1.8 Выбор оборудование для фильтрации

В настоящее время все аппараты для очистки лаков делятся на основные группы:

· тарельчатые фильтры;

· патронные фильтры;

· мешочные фильтры.

а) Тарельчатые фильтры Особенности: очищают лаки с частицами загрязнений любой плотности; эффективны при очистке лаков, требующих вызревания; позволяют совмещать процессы фильтрования и адсорбции.

Тарельчатые фильтры по конструкции делятся на фильтры:

1)с механизированной выгрузкой осадка,

2)фильтры с ручной выгрузкой осадка.

1) Тарельчатые фильтры с механизированной выгрузкой осадка.

Особенности: работают под давлением 0,4−0,6 МПа, работают с адсорбентами, площадь поверхности фильтровального элемента 10, 15, 20 м².

Достоинства:

· высокая механизация, минимум ручного труда;

· высокая степень очистки вязких лаков;

· возможность совмещения фильтрации и адсорбции;

· большая производительность единичного аппарата;

· полная герметичность.

Недостаток:

· необходимость применения дорогостоящих вспомогательных веществ-адсорбентов.

Аппарат представляет собой корпус, в котором расположен полый вал. К полому валу крепятся диски. Диск представляет собой конус с горизонтальной верхней поверхностью, на которой находится фильтровальный элемент. Внутренняя часть диска (тарелки) соединяется с полым валом. При вращении вала осадок отбрасывается с дисков к стенкам и потом удаляется.

2) Тарельчатые фильтры с ручной выгрузкой осадка.

Особенности: работает под давлением 1−1,5 МПа; наиболее часто Применяется поверхность фильтровального элемента 10 м; производительность 50 — 1000 кг/м час.

Достоинства:

· высокая степень очистки лаков, требующих вызревания;

· возможность совмещения фильтрации и адсорбции.

Недостатки:

· ручная разборка и сборка при замене фильтрующих элементов;

· более низкая производительность, чем у вышеописанного фильтра.

Фильтр представляет собой корпус, в котором имеется труба для выпуска очищенного лака, а также тарелки, которые прикреплены к этой трубе. Привод отсутствует, труба неподвижная, а выгрузка осадка производится вручную.

б) Патронные фильтры Особенности: большая толщина пористой стенки патрона исключает проскок крупных частиц.

Достоинство

· очень высокая степень очистки лаков, не требующих вызревания.

Недостатки:

· применение дорогостоящих патронов;

· ручная замена патронов;

· ограниченная производительность единичного аппарата.

Фильтровальный элемент представляет собой цилиндр определенных размеров. Материал цилиндра — волокна, пропитанные фенолформальдегидными смолами и другими смолами. Главный показатель — диаметр пор — 5−125 мкм.

Особенность фильтровального элемента — он одноразового действия, т.к. регенерировать его промывкой растворителем нерентабельно вследствие большого расхода растворителя и невозможности полностью очистить поры от загрязнений. Поэтому отработанные патроны либо выбрасываются, сжигаются, либо их перерабатывают путем измельчения и добавляют в какие-либо ЛКМ.

Указанные патроны помещаются в корпус, в котором может быть от 10 до 42 патронов.

в) Мешочные фильтры Представляет собой; мешок из фильтрующего материала, закрепленного на каркасе и помещенный в цилиндрический корпус фильтра.

Материалом мешков может быть (используются различные волокна):

· полиэстер — хорошая химическая и термостойкость (170−190 °С);

· полипропилен — стойкость к кислотам и щелочам (100−110 °С);

· нейлон — химическая стойкость кроме кислот (170−190 °С);

· NOMEX (ароматический полиамид) химическая стойкость до 220 °C;

· фторсодержащие полимеры — великолепная химическая стойкость (250−260 °С);

· шерсть — хорошая устойчивость к растворителям.

Возможности фильтров:

· очистка жидких сред от твердых и гелеобразных частиц с размерами 0,5 — 12 мкм;

· производительность от 0,5 до 1000 м /час;

· возможность подбора материала, устойчивого к различным химическим средам.

Конструкции различные, в корпусе может быть установлено от 2 до 24 мешков. Сами корпуса могут быть изготовлены из нержавеющей стали или химически стойкого стеклопластика.

Достоинства:

· простота,

· надежность,

· многоразовое использование.

В данном проекте применяю очистку смолы на мешочном фильтре, что позволяет достичь высокой степени очистки смолы. Кроме того, данные фильтры дешевле в эксплуатации (стоимость мешков меньше стоимости патронов); фильтр имеет более простую конструкцию; проще регенерировать фильтрующий элемент (мешок).

Марка фильтра Б1−2-02 «Ручеек».

1.9 Выбор насоса

Для производства смолы используется жидкое сырье (ксилол, растворители) и сыпучий материал (фталевый ангидрид).

Жидкое сырьё транспортируется по трубопроводам с помощью насосов. Существует несколько типов насосов, используемых в лакокрасочной промышленности. Это шестерёнчатые, центробежные и мембранные насосы.

Достоинства шестеренчатых насосов

· высокое развиваемое давление.

Недостатки шестеренчатых насосов:

· работа с низковязкими веществами;

· малая объемная подача;

· выход из строя при работе без рабочей среды;

· чувствительность к загрязнения перекачиваемой среды.

Достоинства центробежных насосов

· высокая объемная подача.

Недостатки центробежных насосов:

· малый развиваемый напор;

· невысокий КПД;

· необходимость электропривод во взрыво, пожароопасном исполнении.

Особенность мембранных насосов:

Данного топа насос работает с помощью пневмо-привода под давлением сжатого воздуха.

Достоинства мембранных насосов:

· безопасная работа;

· взрыво-пожаробезопасность;

· надежная и прочная конструкция;

· тонкая регулировка потока;

· способность перекачивать агрессивные жидкости;

· способность перекачивать: жидкости с высокой вязкостью; абразивы; твердые фрагменты; жидкости, чувствительные к расслоению.

· не загрезняющая система воздуха распределения.

Недостатки мембранных насосов:

· пульсационный режим работы.

В данном проекте выбираю мембранные насосы.

2. Технологические расчеты

2.1 Расчет материального баланса на 1 тонну лака А. исходные данные:

1) Кислотное число пентафталя, не более 20 мг КОН/г;

2) Жирность пентафталя 60,0%;

3) Молекулярная масса алкидных олигомеров 1300—5000 гг.;

4) Соотношение реагентов при загрузке в реактор (таблица 1.1);

5) Массовая доля нелетучих веществ лака (МДНВ), 55±2%;

6) Состав лака при МДНВ=55%;

7) Потери по стадиям технологического процесса с 1 тонны готового лака (таблица 1.3).

Таблица 2.1 — Соотношение реагентов при загрузке в реактор

Таблица 2.2 — Состав лака при МДНВ = 55%

Таблица 2.3 — Потери по стадиям технологического процесса с 1 тонны готового лака

Примечание: снижение потерь на стадии подготовки сырья и синтеза этрифталя связано с применением оснастки фирмы Дюпон вместо классической азеотропной.

Б. Расчет материального баланса на 1 тонну лака

1) Расчет массы пентафталя, необходимого для получения 1 тонны лака.

Расчет ведется с последней стадии. Потери на стадии фильтрации и слива составляют 5,35 кг, из них: основы лака 2,94 кг; растворителя 2,41 кг. Результаты расчета заносятся в таблицу 1.4.

Таблица 2.4 — Материальный баланс стадии фильтрации и слива лака

На стадии растворения пентафталя потери составляют 2,3 кг, из них: пентафталя 1,27 кг; растворителя 1,03 кг. Результаты расчета заносятся в таблицу 1.5.

Таблица 2.5 — Материальный баланс стадии растворения пентафталя и постановки лака на «тип»

Таким образом, для получения 1000 кг лака необходимо синтезировать 554,21 кг пентафталя.

2) Расчет стадии синтеза по теории (без учета потерь).

Молекулы пентафталей ориентировочно содержат 4- 6 остатков фталевого ангидрида. При этом, кроме остатков эфира пентаэритрита в молекулах пентафталей содержатся также моноглицеридные остатки, которые образуются при переэтерификации масла.

В соответствии с этим формулу жирногопетафталя, модифицированного подсолнечным маслом, схематично можно представить в виде:

где — СОR жирнокислотные остатки кислот подсолнечного масла со средней молекулярной массой М = 265. Отсюда, молекулярная масса звена 1280.

Молекулярная масса олигомера (М_олиго) рассчитывается по формуле:

М_олиго = М_звена•n + М_{концевых групп}.

Отсюда, М_олиго = 1280•3 + 18=3858 (при n=3)

Проверка кислотного числа:

К.Ч. = 1•56,1•1000/3858 = 14,5 мг КОН/г Полученные значения удовлетворяют заданным параметрам.

Химизм процесса изображаем с последней стадии:

а) Полиэтерификация моноглицерофталата и фталатадиэфира пентаэритрита моноглицерофталат фталатдиэфира пентаэритрита Пентафталь с молекулярной массой 3858.

б) Этерификация моноглицерида и диэфира пентаэритрита фталевым ангидридом моноглицериддиэфир пентаэритрита фталевый ангидрид моноглицерофталатфталатдиэфира пентаэритрита в) Переэтерификация подсолнечного масла пентаэриритритом триглицерид пентаэритрит моноглицериддиэфир пентаэритрита Отсюда, брутто — реакция имеет вид:

триглицерид пентаэритрит фталевый ангидрид Пентафталь с молекулярной массой 3858.

Проверка баланса:

Молекулярная масса левой части бруттореакции:

3•884 + 3•136 + 6•148 = 3948

Молекулярная масса правой части брутто реакции:

3858 + 5•18 = 3948

Расчет масс реагентов и реакционной воды по теории:

Масса подсолнечного масла:

3•884 — 3858

Х₁ — 554,21 Х₁ = 381,0 кг.

Масса пентаэритрита:

3•136 — 3858

Х₂ -554,21 Х₂ = 58,6 кг.

Масса фталевого ангидрида:

6•148 -3858

Х₃ — 554,21 Х₃ = 127,5 кг.

Масса реакционной воды:

5•18 -3858

Х₄ — 554,21 Х₄ = 12,9 кг.

Расчёт реакционной воды по фталевому ангидриду В результате реакции полиэтерификации выделяется реакционная вода.

а) На 1 моль фталевого ангидрида (ФА) выделяется 1 моль воды

148 кг ФА — 18 кг Н₂О

127,5 кг ФА — Х_р.в. кг Н₂О Х_р.в.=15,5 кг Н₂О;

б) Степень превращения (б) по ФА определяется по формуле:

б = (КЧ_исх-КЧ_кон)/КЧ_исх, (2.1)

где: КЧ_исх и КЧ_кон — соответственно, кислотное число исходной смеси реагентов и конечного продукта.

КЧ_исх= КЧ_ф.а•W_ф.а, (2.2)

где: КЧ_ф.а — это кислотное число фталевого ангидрида, мг КОН/г;

W_ф.а — процентное содержание фталевого ангидрида в исходной смеси КЧ_ф.а=f•М_кон•1000/М_ф.а,(2.3)

где: М_кон и М_ф.а — это молекулярные массы щелочи и фталевого ангидрида;

f — функциональность фталевого ангидрида;

КЧ_ф.а=2•56 100/148=758,1 мг КОН/г;

КЧ_исх=758,1• 0,254= 192,6 мг КОН/г;

б = (192,6−14,5)/192,6 = 0,92

в) Масса выделившейся реакционной воды:

m_р.в = б? Х_р.в.=0,92•15,5 = 14,3 кг, это удовлетворительно согласуется с расчётом по уравнению реакции.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.6.

Таблица 2.6 — Материальный баланс стадии синтеза по теории

3) Расчет стадии синтеза с учетом потерь и составление расходных норм сырья.

Потери на стадии синтеза составляют 38,4 кг, в том числе, реакционная вода 12,9 кг, т. е технологические потери на стадии синтеза составят: 38,4−12,9 = = 25,5 кг Результаты расчетов сводятся в таблицу 7. Далее определяют нормы расхода сырья на 1 тонну лака. Результаты заносят в таблицу 8.

Таблица 2.7 — Материальный баланс стадии синтеза с учётом потерь

Таблица 2.8 — Нормы расхода сырья на 1 тонну лака:

2.2 Расчет эффективного фонда времени работы оборудования Т_эфф= (365 — П — В) * n * t — (ППР + ТП); (2.4)

П= 8 сут В= 0

n = 3

t = 8 ч ППР = 252 ч/год, где:

365 — число дней в году, сут;

П — количество праздничных дней в году, сут;

В — количество выходных дней в году, сут;

n — число смен в сутки, смены/сутки;

t — продолжительность смены, ч;

ППР — время на планово — предупредительный ремонт реактора, ч/год;

ТП — время на технологические простои, ч/год.

ТП=t_{замывки}+t_{загрузка компонентов} *365

где:

t_{замывки}-время на замывку: замывку реактора проводят 2 раза в месяц, длительность 11 часов, [1];

t_{загрузка компонентов}— время на загрузку всех компонентов:

растительное масло- 2 часа;пентаэритрит и сода-1,5 часа;фталевый ангидрид-1,5 часа;

365 — число дней в году, сут.

ТП=11*2*12+(2+1,5+1,5) *365=2089 ч/год Т_эфф= (365 — 8 — 0) * 3 * 8 — (536 + 2089)=5943 ч а) Годовая потребность в сырье (G_год), т/год:

G_год= G_{сырья на тонну} • N_{год по лаку}/1000 (2.5)

где: G_{сырья на тонну} — масса каждого компонента, кг/т;

N_{год по лаку} — годовая мощность по лаку, т (зададимся N=5000 т) Годовая потребность в подсолнечном масле (G_{год. под. масла}), пентаэритрита (G_{год. пентаэритрита}), фталевом ангидриде (G_{год. фт. анг}), растворителе (G_{год. растворителя}), соды (G_{год. соды}) составляет:

G_{год. под. масла}=396,3•5000/1000=1981,5 т/год;

G_{год. пентаэритрита}= 62,3•5000/1000=311,5 т/год;

G_{год фт. анг}= 134,01•5000/1000=670 т/год

G_{год. растворителя}=453,44•5000/1000=2267,2 т/год;

G_{год. соды} =0,4•5000/1000=2 т/год.

б) Часовая потребность в сырье (G_час), кг/час;

G_час.=G_год/ Т_{эфф. реактора}•1000; (2.6)

G_{час. под. масла} = 1981,5/5943•1000=333,42 кг/час;

G_{час. пентаэритрита} = 311,5/5943•1000=52,41 кг/час;

G_{час фт. анг} = 670/5943•1000 = 112,74 кг/час

G_{час. растворителя} = 2267,2/5943•1000=381,49 кг/час;

G_{час. соды} = 2/5943•1000=0,34 кг/час;

в) Суточная потребность (G_сут), кг/сутки;

G_сут=G_час•24; (2.7)

G_{сут под. масла} = 333,42• 24 = 8002,08 кг/сутки;

G_{сут пентаэритрита} = 52,41•24=1257,84 кг/сутки;

G_{сутфт.анг} = 112,74•24 = 2705,76 кг/сутки,

G_{сут растворителя} = 381,49•24=9155,76 кг/сутки;

G_{сут соды} =0,34•24=8,16 кг/сутки.

Результаты расчёта сводим в таблицу 2.9.

Таблица 2.9 — Потребность в сырье

2.3 Расчёт количества реакторов и выбор объёма реактора

А. Исходные данные

1) годовая мощность 5000 т/год;

2) МДНВ = 55%;

3) Расходная норма сырья на 1 тонну лака по основе на сам алкидприведены в таблице 2.9;

4) Т_{эфф реактора}= 5943ч;

5) Коэффициент заполнения реактора = 0,8 [1];

6) Коэффициент запаса =0,15[1]

Б. Расчёт числа реакторов n

n=; (2.8)

где :

n — число реакторов;

G_год.пф — масса пентафталя которую нужно сделать за год, т/год ;

б — коэффициент запаса;

z — число синтезов за год;

Gс — суммарная масса веществ, загруженных в реактор, кг ;

1) Расчёт массы пентафталя которую нужно получить за год G_год.пф, т;

G_год.пф= G_год.пэ + G_год.фа + G_{год.масла} (2.9)

G_год.пф=311,5+670+1981,5=3407,45т/год

2) Рачётz, ч

z=; (2.10)

где:

Т_{эфф.реактора} — эффективный фонд рабочего времени реактора, ч;

Т_цикла — время одного синтеза, ч, [1];

Т_цикл= Т₁+ Т₂ + Т₃ + Т₄ + Т₅ + Т₆ + Т₇ + Т₈ + Т₉ + Т₁₀ + Т₁₁; (2.11)

Т₁ = 2 ч [10];

Т₂ = 2,5 ч [10];

Т₃ = 1,5 ч [10];

Т₄ = 3,25 ч [10];

Т₅ = 2,5 ч [10];

Т₆ = 1,25 ч [10];

Т₇ = 1,5 ч [10];

Т₈ = 3 ч [10];

Т₉ = 6,5 ч [10];

Т₁₀ = 0,85 ч [10];

Т₁₁ = 0,75 ч [10];

где:

Т₁ — Загрузка масла растительного, ч;

Т₂ — Нагрев масла до температуры (120−150)°С, ч;

Т₃ — Загрузка пентаэритрита и соды кальцинирован, ч;

Т₄ — Нагрев реакционной массы до температуры (250±5)°С, ч;

Т₅ — Переэтерификация, ч;

Т₆ — Охлаждение до тем-пературы (180−200)°С, ч;

Т₇ — Загрузка фталевого ангидридов и раствора ПМС-200А, ч;

Т₈ — Нагрев реакционной массы до температурь (250 ±10)°С на стадию этерификации и поликонденсации, ч;

Т₉ — Стадия этерификации и полиэтернфикацин, ч;

Т₁₀ — охлаждение основы до 180єС, ч;

Т₁₁ — выгрузка основы лака в смеситель, ч;

Т_цикл=2+2,5+1,5+3,25+2,5+1,25+1,5+3+, 5+0,85+0,75=25,6 ч;

z= =232,7ч;

примем z=233 ч

3) Расчёт суммарной массы веществ, загруженных в реакторGмах, кг;

Gс=V_{реактора}· К_зап·с_смеси; (2.12)

где:

V_{реактора}-объем реактора, м³;

с_смеси-плотность смеси, кг/м³;

К_зап— коэффициент запаса;

Находим плотность смеси по формуле:

с_см = УG_i/т/(У (G_i/т/с_i); (2.13)

где:

G_i/т — масса каждого компонента на 1 т основы лака, кг;

с_i — плотность каждого компонента, кг/м³;

с_масла = 925 кг/м³[2];

с_пэ = 1400 кг/м³ [2];

с_фа = 1530 кг/м³ [2];

с_см=

где:

x_пэ-массовая доля пентаэритрита;

с_пэ-плотность пентаэритрита, кг/м³;

x_фа— массовая доля фталевого ангидрида;

с_фа плотность фталевого ангидрида кг/м³;

x_масла— массовая доля подсолнечного масла;

с_масла-плотность подсолнечного масла;, кг/м³;

с_см== 1088,20 кг/м³

Задаёмся целым рядом объёмов реакторов 6,3 м³; 10 м³; 20 м³; [3];

Для этих объёмов считаем Gс и n, полученные значения заносим в таблицу 2.10;

G_{с (6,3)} =6,3*1088,20*0,8=5484,53 кг

G_{с (12)} =12*1088,20*0,8=10 446,72 кг

G_{с (20)} =20*1088,20*0,8=17 411,20 кг

n₁= =2,7;

n₂= =1,4;

n₃= =0,8;

Таблица2.10 -результаты расчёта количества реакторов

На основании проделанных расчётов выбираем 3 реактора с объёмом 6,3 м³

В. Расчёт числа смесителей, n

n_{реакторов}=n_{смесителей}=3

2.4 Расчёт материального баланса на реактор

А. Исходные данные:

1) Объём реактора 6,3 м³;

2) Суммарная масса веществ, загруженных в реактор Gс=5484,53 кг;

3) Расходные нормы сырья на 1 тонну лака представлены в таблице 2.9;

4) Потери по пентафталю включая реакционную воду составляют 38,4 кг (таблица 2.7);

Б. Расчёт

1) Расчёт коэффициента пересчёта К_пер

К_пер=; (2.14)

где:

Gс — суммарная масса веществ, загруженных в реактор, кг;

G_{на 1 тонну по основе} — суммарная загрузка компонентов в реактор, кг; (таблица 2.7);

G_{на 1 тонну по основе} =G_масла+G_пэ+G_фа; (2.15)

где:

G_масла=396,3 кг; (таблица 2.7)

G_пэ=62,3 кг; (таблица 2.7)

G_фа=134,0 кг; (таблица 2.7)

G_{на 1 тонну по основе} =396,3+62,3+134,0=592,6 кг;

К_пер= =9,26

2) Расчёт количества масла, загружаемого в реактор G_{масла на реактор}, кг;

G_{масла на реактор}=G_масла· К_пер=396,3*9,26=366,74 кг;

3) Расчёт количества пентаэритрита, загружаемого в реактор G_{пэ в реактор}, кг;

G_{пэ в реактор}= G_пэ· К_пер=62,3*9,26=576,90 кг;

4) Расчёт количества фталевого ангидрида, загружаемого в реактор G_{фа в реактор}, кг;

G_{фа в реактор}= G_фа · К_пер=134,0*9,26=1240,84 кг;

5) Расчёт количества ксилола, участвующего в синтезе G_{ксилола}, кг;

G_{ксилола} = G_{ксилола} · К_пер=453,44*9,26=4198,85 кг;

6) Расчёт количества потерь G_потерь, кг;

G_{потерь на реактор}=G_потерь· К_пер=38,4*9,26=355,58 кг;

7) Расчёт количества выделившейся воды G_{воды на реактор}, кг;

G_{воды на реактор}=G_воды· К_пер=12,9*9,26=119,45 кг;

8) Расчёт количества потерь масла G_{потерь масла на реактор, кг}

G_{потерь масла на реактор}=G _{потерь масла}· К_пер=15,3*9,26=141,68 кг;

9) Расчёт количества потерь пентаэритрита G_{потерь пэ на реактор,} кг;

G_{потерь пэ на реактор}=G _{потерь пэ}· К_пер=3,7*9,26=34,26 кг;

10) Расчёт количества потерь фталевого ангидрида G_{потерь фа на реактор,} кг;

G_{потерь фа на реактор}=G_{потерьфа}· К_пер=6,5*9,26=60,19 кг;

11) Расчёт массы пентафталя, получаемого в реакторе

G_{пф в реакторе}=G_{сырья на реактор} — G_{потерь на реактор}=(3669,74−576,9−1240,84)-355,58=5131,9 кг;

Полученные данные заносим в таблицу 2.11

Таблица 2.11 -Материальный баланс на реактор 6,3 м³

2.5 Расчёт объёма смесителя

А. Исходные данные:

1) Объём реактора 6,3 м³;

2) G_пф=5131,9 кг (из таблицы 2.11);

3) К_зап=0,8;

4) с_пф=1088,2 кг/м³;

5) с_р-ля=880,2 кг/м³;

6) МДНВ =55%;

Б. Расчёт объёма смесителя, м³:

V==G_лака; (2.16)

где:

G_лака — масса лака, кг;

с_лака — плотность лака, кг;

К_зап — коэффициент заполнения = 0,8; [1]

G_лака=; (2.17)

где:

G_{пф в смесителе} — масса пентафталя из реактора=5131,9 кг; (таблица 2.11)

G_р-ля — масса растворителя, кг;

1) Расчёт массы лака G_лака, кг;

G_р-ля= =4198,83 кг;

55 кг Пентафталя — 45 кг Ксилола

5131,9 кг Пентафталя — х кг х= 4198,83 кг

G_лака=5131,9+4198,83=9330,73 кг;

Расчёт плотности лака с_лака, кг/м³:

с_лака=G_лака /(G_пф/с_пф + G_р-ля/с_р-ля); (2.18)

где:

G_лака — масса лака, кг;

G_пф— масса пентафталя, кг;

с_пф-плотность пентафталя, кг/м³, [2];

G_р-ля — масса растворителя, кг;

с_р-ля— плотность растворителя, кг/м³,.

с_лака=9330,73 /(5131,9/1088,2+4198,83/880,2) =983,6 кг/м³;

V== 11,9, м³;

Выбираем 3 смесителя объемом 12,0 м³.

2.6 Расчёт количества фильтров

n= (2.19)

где:

G_{год. по лаку}-масса лака за год, с учетом потерь кг;

Прпроизводительность фильтров, м³/ч;

Т_{эфф фильтра}-годовой эффективный фонда работы смесителя, ч.

Пр=3539,9 м³/ч;

Т_эфф= (365 — П — В) * n * t — (ППР + ТП); (2.20)

где:

365 — число дней в году, сут;

П — количество праздничных дней в году, сут;

В — количество выходных дней в году, сут;

n — число смен в сутки, смены/сутки;

t — продолжительность смены, ч;

ППР — время на планово — предупредительный ремонт смесителя, ч/год;

ТП — время на технологические простои, ч/год.

П= 8 сут;

В= 0 сут;

n = 3 смены;

t = 8 ч;

ТП = 2160 ч/год;

ППР=120 ч/год.

Т_{эфф фильтра}=(360−8-0)*3*8-(120+2160)=6168 ч

G_{год. по лаку}= N_{год по лаку}+G_{пот.год}

Где:

N_{год по лаку}-годовая мощность по лаку, кг;

G_{пот.год}— масса потерь за год, кг;

G_{пот.год}= N_{год по лаку}*n_пот (2.21)

Где:

N_{год по лаку}— годовая мощность по лаку, кг;

n_пот— количество потерь;

G_{пот.год}=5 000 000*0,535/100=26 750кг

G_{год. по лаку}=5 000 000+26750=5 026 750 кг

n== =0,23;

примем количество фильтров равное 1;

2.7 Расчёт объёма весовых мерников

V=; (2.22)

где:

G_i — масса итого компонента загружаемая в реактор на 1 синтез; (таблица 2.11) кг;

с_i — плотность итого компонента, кг/м³;

К_зап— коэффициент заполнения оборудования; [1]

с_{под.масла} =925 кг/м³;

с_пэ =1400 кг/м³;

с_фа =1530 кг/м³;

с_{ксилола} =880,2 кг/м³;

V_{под.масла}==4,96 м³;

Примем обьём весового мерника для подсолнечного масла равный 5 м³ как на заводе Русские краски;

V_{ксилола} == 5,96 м³;

Примем обьём весового мерника для ксилола равный 6,3 м³ как на заводе Русские краски;

2.8 Расчёт объема ёмкости хранилища

V=; (2.23)

где:

G_iсут — суточная потребность итого компонента, кг/сут; (таблица 2.9)

с_i — плотность итого компонента, кг/м³;

К_зап— коэффициент заполнения оборудования; [1]

V_{под.масла}==10,81 м³;

Примем необходимый объём ёмкости хранилища для подсолнечного масла равным 12 м³ как на заводе Русские краски;

3. Описание аппаратурно-технологической схемы процесса

3.1 Характеристика готовой продукции Лак полуфабрикатный алкидный ПФ-060 изготавливается в цехе № 1 по производству лаков на конденсационных смолах.

В цехе лаков в период его существования проводились мероприятия по техническому перевооружению, направленные на увеличение мощности производства.

Фактическая мощность по производству лаков на конденсационных смолах на 01.01.2000 г. составляет 50,8 тысяч тонн.

Изготовление лака ПФ-060 в цехе № 1 производится с 1988 г.

Метод изготовления — блочный или азеотропный, способ производства периодический.

Лак полуфабрикатами алкидный ПФ-060 (лак ПФ-060) представляет собой раствор в летучих органических растворителях пентафталевой алкидной смолы, модифицированной растительными маслами.

Лак ПФ-060 должен соответствовать требованиям и нормам ТУ 6−10−612−76 или СТП 6−1-80−97, указанным в таблице 1.

Таблица 3.1 — Показатели качества лака ПФ — 060

Плотность лака 0,983 г/см³.

Лак ПФ — 060 используется в качестве связующего компонента для изготовления пентафталевых эмалей, грунтовок, шпаклевок, алкидно-карбамидных лаков и других лакокрасочных материалов.

3.2 Характеристика сырья, полуфабрикатов и энергоресурсов Таблица 3.2 — Характеристика сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов

3.3Описание технологического процесса и схемы

3.3.1 Подготовка сырья Качество сырья при поступлении на завод проверяется сырьевым сектором ОТК по показателям действующих ГОСТов, ОСТов, ТУ и СТП, приведенным в разделе 3 настоящего регламента.

Жидкое сырье: растительное масла, растворители, жидкость ПМС-200А поступают в железнодорожных и автоцистернах, в бочках и хранятся на складах, как описано ниже:

· масла подсолнечное, — на складе ЛВЖ цеха № 5, откуда их закачивают в цеховую емкость поз. 4;

· жидкость ПМС-200А поступает в металлических бочках и хранится в складе цеха № 5;

· ксилол нефтяной — в емкостях склада ЛВЖ цеха № 5;

· уайт-спиритв емкостях складаЛВЖ цеха № 5;

Сыпучее сырье: пентаэритрит, ангидриды фталевый, сода кальцинированная — поступают в мешках или контейнерах и хранятся в складе и на крытых площадках.

Загрузка сырья в реакционное оборудование осуществляется следующим образом:

· масла подсолнечное насосом поз.3через технологическое дозирующее устройство (ТДУ) поз. 2из емкости поз. 4;

· жидкость ПМС-200А (отмеренная доза согласно рецептуре) — вручную через загрузочное устройство реактора;

· растворители через счетчики жидкости по трубопроводам со склада ЛВЖ цеха № 5.

· сыпучее сырье (пентаэритрит, фталевый ангидрид, соду) вручную через загрузочное устройство к реакторам на третьемэтаже корпуса синтеза; количество загружаемого сырья определяется по трафарету с периодическим контрольным взвешиванием.

3.3.2 Синтез основы лака ПФ-060 в реакторе Лак ПФ-060 изготавливают на оборудовании согласно технологической схеме «Чертеж технологической схемыпроизводства».

Системы автоматического регулирования и дистанционного управления процессом, а также системы блокировок приводятся в разделе «Контроль производства и управление технологическим процессом».

В качестве инертной среды I используется азот.

Азот давление0,07 МПа (технологический) применяется в реакционном оборудовании и целях удаления кислорода и предотвращения образования оксидной пленки, для барботирования реакционной массы, в смесителях при изготовлении в целях удаления кислорода и предотвращения образования окисной пленки, а также как противопожарное средство.

Кроме этого, применяется азот давлением (0,4−0,6) МПа для освобождения материальных трубопроводов и фильтров от остатков продукта и как противопожарное средство. Контроль качества азота Лак ПФ-060 можно изготавливать как блочным, так и азеотропным методами.

При изготовлении основы лака ПФ-060 блочным методом в реакторпоз.9₁₋₃, соединенный через сублимационную трубу и уловитель погонов с установкой ТОГВ, загружают через соответствующие технологические дозирующие устройства (ТДУ) масло растительное в количестве согласно таблице 2.11.

Далее включают мешалку, которая остается работающей до конца синтеза.

Перед загрузкой сырья в реактор на поверхность реакционной массы подают азот, объемный расход которого должен быть (5−6) м³/час. Подачу азота производят во время всего синтеза и прекращают через (10−15) минут после выгрузки основы в смеситель.

Для уменьшения пыления при загрузке сырья, а также при отборе проб расход азота снижают вдвое.

С помощью установки ТОГВ в реакторе в течение всего процесса поддерживают небольшое разрежение (около 0,2 кПа).

Частичное улавливание реакционных погонов при блочном методе изготовления основы лака происходит в уловителе погоновпоз.8₁₋₃, куда газовые выбросы из реактора поступают через сублимационную трубу поз. 7₁₋₃. Не сконденсировавшиеся погоны через газоход подают на установку ТОГВ для сжимания. Далее включают обогрев реактора.

Температуру в реакторе поднимают до (120−150)°С и под разрежением, создаваемым установкой ТОГВ, загружают вручную пентаэритрит и соду кальцинированную через загрузочное устройство к реакторам на III этаже в количестве согласно таблице2.11.

По окончании загрузки сырья температуру в реакторе поднимают до (250±5)°С и при этой температуре проводят реакцию переэтерификации. Процесс переэтерификации контролируют растворением пробы реакционной массы в спирте этиловом в соотношении 1:5 по объему при температуре (20"y1)^оС, раствор должен быть прозрачным. Проверку начинают по достижения температуры 250^оС и производят каждые 30 минут. Отбор проб производят через вакуумный пробоотборник или через люк в крышке реактора. По достижении растворимости пробы переэтерификата в этиловом спирте в соотношении 1:5 реактор ставят на охлаждение путем отключения обогрева и подачи воды во внутренний змеевик.

Если после выдержки массы в течение 2-х часов растворимость переэтерификата в этиловом спирте в соотношении 1:5 не будет достигнута, то рекомендуется проводить проверку степени переэтерификации сплавлением переэтеэтерификата со фталевым ангидридом (см. примечание 1 к данному разделу регламента). Если после выдержки массы в течение 3-х часов не будет достигнута растворимость переэтерификата в этиловом спирте в соотношении 1:5, но будет не менее 1:1, то процесс переэтерификации можно считать законченным.

По окончании переэтерификации реакционную массу охлаждают до температуры (180−200) ^оС и при этой температуре в реактор через люкзагружают 10 г или 12 мл 2%-ного раствора ПМС-200А в ксилоле для предотвращения вспенивания реакционной массы, затем загружают вручную через загрузочное устройство к реакторам на III этаже под разрежением, создаваемым установкой ТОГВ, и фталевый ангидриды в количестве согласно таблице 2.11.

Далее температуру в реакторе поднимают до (250±10)°С и при этой температуре проводят стадию этерификации и полиэтерификации основы.

Контроль процесса ведут по кислотному числу основы и вязкости 60%-го раствора основы в ксилоле по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С. Отбор проб реакционной массы для проверки вязкости начинают осуществлять после ввода фталевого ангидрида по достижении температуры реакционной массы 240 °C и производят каждый час, по достижении вязкости 60% -го раствора основы в ксилоле по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)^оС значения (40−45) с — через каждые 30 минут и далее после достижения вязкости (55−60) с — через каждые 15минут.

Определение кислотного числа начинают осуществлять после ввода фталевого ангидрида по достижении температуры реакционной массы 240 °C и производят каждый час до значения кислотного числа не более 20 мгКОН/г.

При достижении значения кислотного числа «Не более 20 мг КОН/г» и медленном нарастании вязкости допускается подача азота на барботаж реакционной массы через ротаметр со скоростью не более 10 м³/ч или подъем температуры массы в реакторе на 5 °C или увеличение числа оборотов мешалки до 78 мин^-1.

При достижении кислотного числа основы не более 20 мгКОН/г и значения вязкости 60%-го раствора основы в ксилоле по вискоземетру В3−246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)^оС (60−90) с массы реакторе охлаждают путем отключенияобогрева и подачи воды в внутренний змеевик до температуры (180,0±10)^оС.

На стадии этерификации и полиэтерефикации производят определение цвета 60%-го раствора основы в ксилоле по йодометрической шкале. Проверку цвета осуществляют при достижении температуры основы (250,0±10)^оС, далее каждые 3 часа и перед выгрузкой основы из реактора в смеситель.

При достижении температуры основы (180,0±10)^оС производят проверку вязкости и кислотного числа основы, которое должно иметь следующие значения

· кислотное число — не более 20 мг КОН/г.

· вязкость (60−100) с (60%-го раствора основы в ксилоле по вискозиметрку В3−246 с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)^оС).

Далее основу самотеком выгружают в смесительпоз.13₁₋₃под слой растворителей.

При изготовлении на реакторах поз.9₁₋₃ основы лака ПФ-060 азеотропным методом (стадия полиэтерефикации) после проведения стадии полиэтерефикации, как описано выше в настоящем разделе, и после загрузки фталевого ангидридов реакционную масс охлаждают до температуры не выше 160 °C. Реакторпоз.9₁₋₃ переключают на азеотропный метод ведения синтеза основы, для чего к реактору подключают колоннупоз.6₁₋₃, конденсатор поз.5₁₋₃ и разделительный сосуд поз.11₁₋₃.

После подготовки азеотропной системы в реактор при температуре не выше 60 °C загружают ксилол в количестве (3−5) % от общей загрузки сырья в реактор, т. е. (180−300) л, что составляет (156−260) кг. После загрузки ксилола включают индукционный обогрев реактора и начинают нагревреакционной массы. Во избежание вспениванияреакционной массы скорость нагрева не должна превышать 60 ^оС в час.

При температуре 160 °C начинается отгона азеотропной смеси (ксилол-вода).

На период отгона азеотропной смеси подача азота в реактор прекращается пи вновь возобновляется одновременно с постановкой реактора на охлаждение основы перед выгрузкой ее в смеситель.

Пары азеотропной смеси проходят через теплообменник, поступают в конденсатор, откуда сконденсировавшись, азеотропная смесь стекает в разделительный сосуд. В разделительном сосуде азеотропная смесь расслаивается на два слоя: верхний — ксилол и нижний — воду.

Ксилол заливается в глухой кольцевой карман и из него непрерывно откачивается в верхнюю часть колонна, а реакционная ввода выходит снизу разделительного сосуда и идет на утилизацию.

Правила обслуживания азеотропной системы и порядок работыподробно изложен в цеховой инструкции. Температурные режимы, пофазный контроль и конечные показатели готовой основы лака при изготовлении азеотропным методом аналогичны приведенным выше в настоящем разделе регламента при изготовлении основы лака блочным методом.

3.3.3 Растворение основы и постановка лака на «тип» в смесителе Растворение основы лака ПФ-060 и постановку лака на «тип» производят в смесителе поз.13_1-3.

Смеситель поз.13₁₋₃ из нержавеющей стали, вместимостью 12 м³ имеет рубашку для охлаждения водой (змеевик) и оборудован мешалкой, манометрическим термометром, обратным конденсатором поз.12₁₋₃ и вакуумным пробоотборником.

Перед загрузкой растворителей смеситель проверяют на чистоту и исправность, герметизируют и открывают азот для заполнения им объема смесителя. После этого в смеситель со склада ЛВЖ цеха № 5 закачивают через счетчики растворители в количестве (80−90)% от указанного в таблице2.8, при этом ксилол, используемый при синтезе основы, следует учитывать за счет ксилола или другого растворителя, заменяющего ксилол, в рецептуре лака.

Далее включают мешалку в смесителе, подают воду на охлаждение в рубашку смесителя и в конденсатор. Открывают клапан и кран на выгрузочной линии из реактора в смеситель и основу из реактора самотеком сливают в смеситель.

Во избежание образования взрывоопасных смесей паров растворителей с воздухом слив основы производят при подаче азота как в реактор, так и в смеситель. Объемный расход его (5−10) м³/час. Подачу азота в смеситель прекращают после выкачки из него готового лака в лаковыпускное отделение. Температура массы в смесителе не должна превышать температуры начала кипения применяемых растворителей:

Основу смешивают с растворителем до получения однородного раствора — не менее 2-х часов.

Постановку лака на «тип» производят в смесителе поз.13₁₋₃путем добавки растворителей по показателям лака: массовая доля нелетучих веществ и вязкость. После каждой добавки производят перемешивание лака не менее 1часа. Из смесителя лак проверяют на соответствие требованиям ТУ или СТП на лак по показателям: вязкость, массовая доля нелетучих веществ, кислотное число и цвет.

Готовый лак насосом поз. 14₁₋₃перекачивают в промежуточную емкость поз. 15₁₋₃лаковыпускного отделения.

3.3.4 Очистка лака и транспортировка его в цех-потребитель или на склад Лак ПФ-060 из промежуточной емкости поз.15₁₋₃ направляют на очистку через мембранные фильтры поз.17₁₋₃ и далее в баки для готового лака лакоотстойного отделения.

Очищенный лак проверяют на соответствие требованиям ТУ (СТП) по всем показателям.

Из баков лакоотстойного отделения лак, полностью соответствующий требованиям ТУ (СТП), закачивают в подземные емкости склада лаков или заливают в автоцистерны, или же по трубопроводам передают в цех-потребитель.

Из подземных емкостей склада лаков лак проверяют на соответствие ТУ (СТП) по всем показателям и закачивают в железнодорожные цистерны.

Из железнодорожных цистерн перед отправкой потребителю лак вновь проверяют по всем показателям ТУ (СТП).

3.4 Нормы технологического режима Таблица 3.4-Нормы технологического режима

4. Технические расчеты

4.1 Тепловой расчет реактора Рисунок 4.1 — Температурный график процесса синтеза лаковой основы.

I — Расход тепла на стадии загрузки растительного масла, 80^оС, 2 часа, кДж;

IIРасход тепла на стадии нагрева реакционной массы до температуры 150^оС, 2,5 часа, кДж;

IIIРасход тепла на стадии загрузки пентаэритрита и соды, 150^оС, 1,5 часа, кДж;

IVРасход тепла на стадии нагрева реакционной массы до температуры 250^оС, 3,25 часа, кДж;

VРасход тепла на стадии переэтерификации, 250^оС, 2,5 часа, кДж;

VIРасход тепла на стадии охлаждения реакционной массы до температуры 180^оС, 1,25 часа, кДж;

VIIРасход тепла на стадии загрузки фталевого ангидрида, малеинового ангидрида, ПМС-200А, 180^оС, 1,5 часа, кДж;

VIIIРасход тепла на стадии нагрева реакционной массы до температуры 250^оС (этерификация), 3 часа, кДж;

IXРасход тепла на стадии поликонденсации, 250^оС, 6,5 часов, кДж;

XРасход тепла на стадии охлаждения основы до температуры 180^оС, 0,85 часа, кДж;

XIРасход тепла на стадии выгрузки основы в смеситель, 180^оС, 0,75 часа, кДж.

Расчет теплового баланса на стадии нагрева растительного масла от 20 до 150 С^о(через внутренний змеевик паром) Уравнение теплового баланса этой стадии имеет вид:

Q₁ = Q₂+Q₃ ±Q₄₊Q₅ (4.1)

Где:

Q₁ -суммарный расход тепла на этой стадии, кДж;

Q₂ — расход тепла на нагрев растительного масла, кДж;

Q_3- расход тепла на нагрев реактора, кДж;

Q₄ — количество тепла, которое выделяется в результате химической реакции или которое нужно затратить, чтобы осуществить химическую реакцию, кДж;

Q₅ — потери тепла в окружающую среду, кДж.

Расчет тепла на нагрев растительного масла Q₂, кДж

Q₂= G₂· C₂·(t_2б -t_2 м) (4.2)

Где:

G₂ -масса масла в реакторе, кг ;

С₂ -теплоемкость масла, Дж/кг· К ;

t_2б — большая температура, до которой надо нагреть масло, ^оC;

t_2 м— температура, от которой нагревают масло, ^оC

t_2б =150^оC

t_2 м =20^о С Расчет теплоёмкости смеси, С, Дж/кг· К;

C_см=C₂=; (4.3)

Где:

Степлоемкость вещества, Дж/кг· К;

х — доля вещества в смеси.

С₂= С_{подсол.масла}=1,84 кДж/(кг*К), [2]

Расчет массы смеси, кг:

G₂ =V_р· с₂ · K_зап; (4.4)

Где:

V_р— вместимость реактора, м³;

с₂ -плотность масла, кг/м³;

К_зап— коэффициент заполнения реактора;

Расчет с_смеси, кг/м³:

с_cм= с₂=; (4.5)

Где:

G_i — массовая доля компонента в смеси, кг;

с_i— плотность компонента, кг/м³ ;

V_р=6,3 м³;

с₂= с_{подсол.масла}=925 кг/м³, [2];

К_зап=0,8.

G₂ =6,3* 925*0,8=7284,375 кг

Q₂=7284,375* 1,84*(150−20)=1 742 422,5кДж Расчет тепла, необходимого на нагрев реактора Q₃, кДж

Q₃ = G_3· C₃·(t_3б -t_3 м) (4.6)

Где:

G₃ -масса пустого реактора;

С₃ — теплоемкость стали, кДж/кг· К;

t_3б — большая температура реактора;

t_3м — меньшая температура реактора ;

G₃= 5800 кг;

С₃ =504 Дж/кг· К=0,504 кДж/кг· К;

Q₃=5800· 0.504·(155−20)=394 632 кДж.

Расчет количества выделяемого/поглощаемого тепла в ходе химической реакции Q₄, кДж

Q₄ = G₄· q₄; (4.7)

Где:

G_4 — масса веществ, участвующих в реакции, кг;

q₄— тепловой эффект реакции, Дж/кг;

q₄= О Дж/кг, так как нет реакции;

Q₄ =0 кДж Расчет количества потерь тепла в окружающую средуQ₅, кДж Принимается равным 5% от суммы полезно затраченного тепла.

Q₅=0,05; (4.8)

Q₅ =0.05· (1 742 422,5+39 462)=106 852,3 кДж;

Расчет суммарного расхода тепла Q₁, кДж

Q₁ =1 742 422,5+39 462+106852,255 =2 243 907,3кДж;

Расчет теплового потока Q_сек, кВт Тепловой потокэто расход тепла в единицу времени

Q_сек = (4.9)

Где:

Q₁— суммарный расход тепла, кДж;

ф — время нагрева, ч.

Q_сек ==139 кВт Расчет теплового баланса на стадии нагрева реакционной массы от 150 до 250^о С Здесь нагрев производится электроиндуктором

Q₁ =Q₂+Q₃ ±Q₄ +Q₅ (4.10)

Где:

Q₁ -суммарный расход тепла, кДж;

Q₂ -суммарный расход тепла на нагрев смеси, кДж;

Q₃ -тепло на нагрев реактора, кДж;

Q₄ -количество тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции, кДж;

Q₅ -потеря в окружающую среду, кДж.

Расчет Q₂ суммарного расхода тепла на нагрев смеси считаем по формуле (4.2)

Расчет с смеси проводим по формуле (4.5):

с_{подсол.масла}=925 кг/м³, [2];

с_{пентаэритрита} =1400 кг/м³, [2];

с₂₌==969,77кг/м³;

Теплоёмкость смеси считаем по формуле (4.3);

х_{подсол. масла}== 0,864;

х_{пентаэритрит}=1−0, 864=0,136;

С_{подсол. масла}=1,84 кДж/кг· К, [2];

С_{пентаэритрит}=2,27 кДж/кг· К, [2];

С₂=1,84· 0,864+2,27·0,136=1,898 кДж/кг· К;

Массу смеси считаем по формуле (4.4);

G₂=6.3· 969,77·0.8=4887,641 кг;

Q₂ = 4887,641*1,898 (250−150)=927 674,22 кДж;

Расчет тепла на нагрев реактора Q₃ по формуле (4.6)

Q₃=5800· 0,504·(255−150)=306 936 кДж;

Расчёт количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄по формуле (4.7);

Q₄ =0 кДж, так как нет реакции;

Расчет потери тепла в окружающую среду Q₅ по формуле (4.8)

Q₅=0,05· (927 674,22 +306 936)=61 730,511 кДж;

Расчет суммарного расхода тепла Q₁ по формуле (4.10)

Q₁=927 674,22 +306 936+61730,511 =1 296 340,371кДж;

Расчет теплового потока Q_сек, кВт по формуле (4.9)

Q_сек = = 111 кВт;

Расчет теплового баланса на стадии выдержки (реакция переэтерификации)

Q₁ =Q₂+Q₃ ±Q₄ (4.11)

Где:

Q₁ — общий расход тепла, кДж;

Q₂ — расход тепла на выдержку реакционной массы, кДж;

Q₃ — расход тепла на реактор, кДж;

Q₄ — расход тепла выделяющееся или поглощаемое в ходе химической реакции, кДж;

Расчет суммарного расхода тепла на нагрев смеси Q₂по формуле (4.2)

Q₂=0 кДж;

Чтобы исключить нагрев реакционной массы (должны поддерживать 250^о С).

Расчет тепла на нагрев реактора Q₃по формуле (4.6)

Q₃=0 кДж;

Чтобы не было перегрева.

Расчет количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄по формуле (4.7)

Q₄=G₄· q₄;

q₄=-10 771,47 Дж/кг ;

G₄=V_р*с_см*К_зап; (4.12)

Где:

V_р— вместимость реактора, м³;

с₂ -плотность масла, кг/м³;

К_зап— коэффициент заполнения реактора.;

Расчет с смеси проводим по формуле (4.5):

с_{подсол.масла}=925 кг/м³;

с_{пентаэритрита} =1400 кг/м³;

с₂= ==969,77кг/м³;

Расчет массы смеси по формуле (4.4);

G₄=6,3*969,77*0,8=4887,641кг

Q₄=-10 771,47*4887,641= -52 647 081,28Дж= -52 647,081кДж

Q₁= Q₄ =-52 647,081кДж Расчет теплового баланса на стадии охлаждения переэтерификата от 250 до 180^оС

Q₁ =Q₂+Q₃ ±Q₄ (4.13)

Где:

Q₁ — общий расход тепла, кДж;

Q₂ — расход тепла на охлаждение переэтерификата, кДж;

Q₃ — расход тепла на охлаждение реактора, кДж;

Q₄ — расход тепла выделяющееся или поглощаемое в ходе химической реакции, кДж;

Расчет Q₂ суммарного расхода тепла на охлаждение переэтерификата по формуле (4.2)

с₂₌=969,77кг/м³;

С₂=1,898 кДж/кг· К;

G₂=4887,641 кг;

Q₂ = 4887,641*1,898 (250−180)=649 371,98 кДж;

Расчет тепла на нагрев реактора Q₃ по формуле (4.6)

Q₃=5800· 0,504·(255−180)=219 240 кДж;

Расчёт количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄, кДж

Q₄ =0 кДж, так как нет реакции;

Расчет суммарного расхода тепла Q₁по формуле (4.13)

Q₁=649 371,98 +219 240=868611,98кДж;

Расчет теплового потока Q_сек, кВт по формуле (4.9)

Q_сек = = 193 кВт;

Расчет теплового баланса на стадии нагрева реакционной массы от 180 до 250^о С, (реакция этерификации)

Q₁ =Q₂+Q₃ ±Q₄ +Q₅ (4.14)

Где:

Q₁ -суммарный расход тепла, кДж;

Q₂— расход тепла на нагрев реакционной массы, кДж;

Q₃ -расход тепла на нагрев реактора, кДж;

Q₄ -количество тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции, кДж;

Q₅ -потеря в окружающую среду, кДж.

Расчет Q₂ суммарного расхода тепла на нагрев смеси считаем по формуле (4.2)

Расчет с смеси проводим по формуле (4.5):

с_{подсол.масла}=925 кг/м³;

с_{пентаэритрита} =1400 кг/м³;

с_{фталевого ангидрида} =1530 кг/м³, [2];

с₂₌==1057,318 кг/м³;

Теплоёмкость смеси считаем по формуле (4.3);

х_{подсол. масла}== 0,669;

х_{пентаэритрит}==0,105;

х_{фталевого ангидрида}==0,266;

С_{подсол. масла}=1,84 кДж/кг· К;

С_{пентаэритрит}=2,27 кДж/кг· К;

С_{фталевого ангидрида}=1,07 кДж/кг· К;[…]

С₂=1,84· 0,669+2,27·0,105+1,07·0,226=1,711 кДж/кг· К;

Расчет массы смеси по формуле (4.4);

G₂=6.3· 1057,318·0.8=5328,883 кг;

Q₂ = 5328,883*1,711 (250−180)=638 240,32 кДж;

Расчет тепла на нагрев реактора Q₃по формуле (4.6)

Q₃=5800· 0,504·(255−180)=219 240 кДж;

Расчёт количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄по формуле (4.7)

Q₄=G₄· q₄;

q₄=219 178,08 Дж/кг ;

G₄=V_р*с_см*К_зап

Где:

G₄=6,3*1057,318*0,8=5328,883кг

Q₄=5328,883*219 178,08= 1 167 974,356кДж Расчет потери тепла в окружающую среду Q₅ по формуле (4.8)

Q₅=0,05· (638 240,32 +219 240+1167974,356)=101 272,73 кДж;

Расчет суммарного расхода тепла Q₁по формуле (4.14)

Q₁=638 240,32 +219 240+1167974,356+101 272,73 =2 126 727,41кДж;

Расчет теплового потока Q_сек, кВт по формуле (4.9)

Q_сек = = 197 кВт;

Расчет теплового баланса на стадии выдержки (реакция п поликонденсации)

Q₁ =Q₂+Q₃ ±Q₄ +Q₅ (4.15)

Где:

Q₁ — общий расход тепла, кДж;

Q₂ — расход тепла на выдержку реакционной массы, кДж;

Q₃ — расход тепла на реактор, кДж;

Q₄ — расход тепла выделяющееся или поглощаемое в ходе химической реакции, кДж;

Q₅ — потери тепла в окружающую среду, кДж.

Расчет суммарного расхода тепла на нагрев смеси Q₂ (по формуле (4.2)

Q₂=0 кДж;

Чтобы исключить нагрев реакционной массы (должны поддерживать 250^о С).

Расчет тепла на нагрев реактора Q₃ по формуле (4.6)

Q₃=0 кДж;

Чтобы не было перегрева.

Расчет количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄по формуле (4.7)

Q₄=G₄· q₄;

q₄=-35 787,67 Дж/кг ;

G₄=V_р*с_см*К_зап

G₄=6,3*1057,318*0,8=5328,883кг

Q₄=35 787,67*5328,883= 190 708,306 кДж Расчет потери тепла в окружающую среду Q₅ по формуле (4.8)

Q₅=0,05*190 708,306=9535,415 кДж Расчет суммарного расхода тепла Q₁ по формуле (4.15)

Q₁= 190 708,306 +9535,415 =200 243,721 кДж Расчет теплового потока Q_сек, кВт по формуле (4.9)

Q_сек = = 9 кВт;

Расчет стадии охлаждения готового алкида от 250^о до 180^оС

Q₁= Q₂ + Q₃±Q₄ (4.16)

Q₁ — общий расход тепла, кДж;

Q₂ — расход тепла, на охлаждение алкида, кДж;

Q₃ — расход тепла на охлаждение реактора, кДж;

Q₄ — расход тепла выделяющееся или поглощаемое в ходе химической реакции, кДж;

Расчет суммарного расхода тепла на охлаждение алкидаQ₂ (по формуле (4.2)

G₂=592,6 кг (таблица 2.7)

Теплоёмкость алкида считаем по формуле:

С= (4.17)

Где:

a_i— количество атомов итого компонента;

С_i-теплоемкость итого компонента, кДж/(кг*К), [2];

Мм_алкида-молекулярная масса алкид;

Мм_алкида=3858

С==2,678 кДж/(кг*К);

Q₂=592,6*2,678*(250−180)=111 088,796 кДж;

Расчет тепла на охлаждение реактора Q₃по формуле (4.6)

Q₃=5800*0,504*(250−180)=204 624 кДж;

Расчёт количества тепла, выделяющегося или поглощаемого в ходе химической реакции Q₄по формуле (4.7)

Q₄ =0 кДж, так как нет реакции;

Расчет суммарного расхода тепла Q₁по формуле (4.16)

Q₁= 111 088,796 +204 624=315712,796 кДж Расчет теплового потока Q_сек, кВт по формуле (4.9)

Q_сек = = 103,17 кВт;

Расчет змеевика Расчет поверхности теплообмена змеевика, м

F= (4.18)

Где:

Q_сек— тепловой поток стадии охлаждения, кВт;

Q_сек =103,17 кВт;

Дt_ср— разница между температурой алкида и температурой теплоносителя на данной стадии, ^о С;

Ккоэффициент теплопередачи, принимаем 190 Вт/(м²*градус), [2];

Дt_ср=t_{ср (алкида)}-t_{ср (воды)};

Дt_ср= =155 ^о С

F= =3,5 м²

Расчет длины змеевика, м

L=; (4.19)

Где:

d_трубы — наружный диаметр трубы, м;

F — поверхность теплообмена змеевика, м;

d_трубы=0,06 м;

L== 18,5 м;

Расчет диаметра витка змеевика, м

d_витка= + d_м; (4.20)

Где:

D — внутренний диаметр реактора;

d_м — диаметр, который описывает мешалка, м;

d_м =0.5*D;

d_м =0.5*2.5=1.25 м;

d_витка=+1.25=1,875 м;

Расчет длины одного витка

l=d_витка· р; (4.21)

Где:

d_витка — диаметр витка змеевика, м;

l= 1,875· 3,14=5,89 м;

Расчет числа витков

n=L/l; (4.22)

Где:

L-длина змеевика, м;

l-длина витка змеевика, м;

n=18.5/5.89=3.14

Расчет шага витка (расстояние между витками), м

t=(1.5.2)· d_тр (4.23)

Где:

d_тр — наружный диаметр трубы змеевика м;

t=2· 0.06=0.12 м;

Расчет высоты змеевика, м

H_зм = n· t (4.24)

Где:

n — число витков змеевика

t — шаг змеевика, м;

H_зм =3.14· 0,12=0,38 м

4.2 Механические расчеты

4.2.1 Расчет мощности привода мешалки Выбираем лопастную мешалку с вертикальными прямыми высокими лопатками.

м=0,497 Па*с, [2];

n=0.5 сек^-1, [3];

Мощность привода мешалки рассчитывается по формуле:

N_м=K_N*с_c*n³*d_м⁵ (4.25)

Где:

K_N-критерий мощности, примем 0,8, [3];

с_c-плотность смеси, 1088,20 кг/м³;

nчисло оборотов мешалки в секунду, сек^-1;

d_м-диаметр мешалки, м;

Диаметр мешалки рассчитывается из соотношения:

=0.5 [3]; (4.26)

Где Dвнутренний диаметр реактора, м;

D=2,5 м, [1];

d_м=2,5*0,5=1,25 м;

Высота мешалки, м:

h_м=(0.010.06)* d_м;

h_м=0,06?1,2=0,075 м;

Мощность, потребляемая мешалкой рассчитывается по формуле (4.25):

N_м=0,6*1088,2*0,5³*1,25⁵=249,1 кВт

4.2.2 Расчет обечайки реактора

1 Расчет общего давления опоры, (нагрузка) Р_{общ ,}Н;

Р_общ=m?g; (4.27)

где

m-масса реактора со смесью веществ, кг;

g-ускорение свободного падения, м/с²;

m=m_{реактора}+m_{реак массы};

где:

m_{реактора}=масса реактора, кг, [3];

m_{реак массы}=масса реакционной массы, кг;

m=5800+5484,53=11 284,53 кг;

Р_общ=11 284,53 ?9,81=110 701,24 Н;

Расчет нагрузки на одну опору Р₁, Н;

Р₁=; (4.29)

где:

nколичество опор, шт;

примем n=4 штуки;

Р₁==27 675,3Н;

4.2.3 Расчет опор для реактора Материал обечайки — углеродистая сталь ВСт3пс2

Толщину обечайки цилиндрической части реактора находим по формуле [3]:

S? P * D/(2 * [у] * ц — P) + С (4.30)

[у] = 108 МПа ц = 0,9

С = 2,5 мм Где:

Р — избыточное давление, МПа;

[у] - допустимое напряжение, МПа;

ц — коэффициент прочности сварных швов;

С — добавка к толщине, мм.

Расчет абсолютного давления, МПа :

Р = Р_абс+ с_см * g * h_см (4.31)

Р_абс = 0,1 Мпа;

g = 9,81м/с²;

Где

g — ускорение свободного падения.

с_см -плотность смеси, кг/м³;

h_см-высота реакционной массы, м;

h_см=0,8*H;

где:

Н-высота реактора, 2420 мм, [1];

Р = 0,1 * 10⁶ + 1088,2 * 9,81 * 2,42 = 125 727 Па = 0,126 Мпа

S? 0,126 * 2500 /(2 * 108 * 0,9 — 0,126) + 2,5 = 4,1 мм Принимаем толщину обечайки 10 мм.

Расчет крышки и днища реактора:

S? P * R/(2 * [у] * ц — 0,5 * P) + С (4.32)

R = 0,5D;

Где R — радиус кривизны вершины днища, м.

R =0,5*2500=1250 м;

S? 0,126 * 1250/(2 * 108 * 0,9 — 0,5 * 0,126) + 2,5 = 3,3 мм Принимаем толщину S=10мм.

• 5. Характеристика пожаровзрывоопасности и токсичности свойств сырья, полуфабрикатов, готового продукта и отходов производства
• Таблица 5.1- Характеристика пожаровзрывоопасности и токсичности свойств сырья, полуфабрикатов, готового продукта и отходов производства

Наименование сырья, полу-продуктов, готовой продукции (вещества % масс.), отходов производства

Класс опасности (ГОСТ 12.1. 007−76)

Агрегатное состояние при нормальных условиях

Плотность паров (газа) по воздуху

Удельный вес для твердых и жидких веществ, г/см3

Растворимость в воде, % масс

Возможно ли воспламенение или взрыв при воздействии на него

Температура, оС

Пределы воспламенения

ПДК или ОБУВ в воздухе рабочей зоны производственных помещений, мг/м3

Характеристика токсичности (воздействие на организм человека)

(НТД)

воды (да, нет)

Кислорода (да, нет)

кипения

плавления

самовоспламенения

воспламенения

вспышки

начала экзотермич. разложения

концентрационные (% об.)

температурные, оС

аэровзвеси (г/см3) дисперсность

нижний

верхний

нижний

верхний

нижний

1.1 Масло подсол-нечное

;

жид-кость

;

0,920 ; 0,927

не раств

нет

;

;

минус

;

;

;

;

;

;

не токсично

1.ГОСТ 1129−93; 2.Справочн. Корольченко, часть 2, стр.58

1.2 Ангидрид фталевый техничес-кий

поро-шок

5,11

1,527

раст. плохо

нет

;

284,5

130,8

(откр. тигель)

;

1,7

10,4

12,6 предел взрыва-емости

Раздражающ действие на слизистые оболочки глаз, органов дыхания и пищеварит. тракт

1. ГОСТ 7119–77; 2.Спр. Рябов с. 271; 3.Справочн. Корольченко, часть 2, стр. 601 4. Хим. энц. Том 5. с.193

1.3 Пентаэритрит техни-ческий

Крист. вещес; тво

;

1,37

в воде раств. 5,27% (масс.) при 15 оС

нет

;

260,5

;

;

г/м3

;

;

;

;

Кумулятивн Активность выражена умеренно. Кожно-резорбтивные и сесибилизирующие свойства выражены слабо

1.ГОСТ 9286−89; 2.БЭС ХИМИЯ с.427; 3.Справочн. Король-ченко, часть 2, стр. 260

1.4. Сода кальцини-рованнаятехническая

Грану-лы, поро-шок

;

н/м 1,1 (в.с) н/м 0,9 (1,2 сорт)

Раст.

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Аэрозоль соды кальц. при попад. на влажную кожу и слиз. оболочки глаз и носа может вызвать раздражение, а при

1.ГОСТ 5100−85; 2.БЭС ХИМИЯ с.363

прителю воздействиидерматит

1.5 Ксилол нефтяной

жид-кость

3,66

0,860 ; 0,870

не раств.

нет

;

139,1

;

;

;

1,1

6,5

;

Пары ксилола при высоких концентрациях действуют нарко тически, вредно влияют на нервн. систему, оказыв. раздраж. действие на кожу и слизистую оболочку глаз

1.Гост 9410−78; 2.Справочн. Король-ченко, часть 1, стр. 711; 3.Справоч. Рябов, с.141

1.6 Уайтспирит

жид-кость

;

0,760 ; 0,790

не раств.

;

;

— 200

;

33 (з.т.) (о.т.)

;

0,7

5,6

;

Действуют на организм как наркотик. При попадании на кожу вызывает сухость кожи, дерматиты, экземы

1.ГОСТ 3134−78; 2.Справочн. Корольченко, часть 2, стр. 562;

1.7 Жидкость ПМС-200А

жид-кость

;

;

;

;

;

;

;

;

;

не ниже 255 (о.т.)

;

взрывоопасна

;

Не оказывает раздражающего и общетоксического действия на огранизм человека

1.ОСТ 6−02−20−79

6. Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и локализации Таблица6.1 — Возможные неполадки и аварийные ситуации, способы их предупреждения и локализации

Неполадки	Возможные причины возникновения неполадок	Действия персонала и способ устранения неполадок
1. Вспенивание реакционной массы в реакторе при синтезе основы лаков	Влажное сырье Большая скорость нагрева (более 60 °C в час)	Уменьшить скорость нагрева отключив электроиндукционный обогрев реактора, а если этого недостаточно, то включить охлаждение, открыв вентиль на подачу воды в змеевик реактора.
2. Перегрев реакционной массы при синтезе	Несоблюдение технологичес-кого регламента в части температурного режима. Неисправность КИП и А	Выключить обогрев и включить охлаждение реактора. Устранить неисправность КИП и А, вызвав дежурного прибориста цеха № 14.
3. Останов мешалки в реакторе	Неисправность электродвигателя или редуктора Желатинизация реакционной массы	Выключить мешалку путем нажатия кнопки «Стоп». Дать в реактор инертный газ на барботаж для перемеши-вания массы и довести синтез основы до регламентных показателей. Загрузку сырья на следующую партию реактор не производить до устранения неполадки. См. пункт 4 данной таблицы.
4. Желатинизация реакционной массы в реакторе	Несоблюдение технологичес-кого регламента в части: — загрузочной рецептуры — температурного режима — времени выдержки основы Ошибка при проверке степени уплотнения	При температуре (200−210) С добавить в реактор глицерин в количестве (5−7) % от обшей загрузки сырья в реактор, размешать массу, поднять температуру до регламентной и довести синтез основы лака до регламентных показателей.
5. Отсутствие подачи жидкого сырья в реакционные аппараты при загрузке	Не открыты краны на материальных трубопроводах.	Проверить положение кранов на материальных трубопрово-дах и наладить схему подачи жидкого сырья в реакционные аппараты.
6. По достижении заданного веса продукта в весовом мернике «конечный мас-ляный выключатель» на весах не срабатывает насос продолжает работать, сигнальная лампа не горит	Неисправность КИП	Выключить насос путем нажатия аварийной кнопки «Стоп» на щите КИП. Сообщить мастеру смены. Вызвать дежурного слесаря КИП.
7. Сильная запыленность у загрузочной воронки при загрузке сухих видов сырья	Неисправность аспирационной системы. Неисправность энергоснабжения	Прекратить загрузку. Сообщить мастеру смены. Не приступать к работе до устранения неисправности.
8. В реакторе, поставленном на охлаждение, не снижается температура	Неисправен насос системы водооборота; Недостаточное давление в системе водооборота	Сообщить мастеру цеха № 11 об отклонениях от нормального режима работы в системе водооборота
9. Не выгружается основа из реактора	В выгрузочной линии реактора произошло застывание основы лака от предыдущей партии.	Охладить основу лака до (150−160) °С, пропарить выгрузочную линию снаружи, после чего произвести выгрузку основы лака.
10. Не закрывается донный клапан реактора после выгрузки основы	Неисправен донный клапан.	Снять клапан для осмотра или ремонта дежурным слесарем.
11. Течь жидких продуктов через фланцевые соединения трубопроводов при перекачке.	Негерметичность соединения или неисправность запорной арматуры. Выход из строя эл. Контакт-ного манометра ВЭ-16РБ	Остановить насос, перекрыть арматуру и приступить к ликвидации розлива согласно ПЛАС. Устранить негерметичность и неисправность запорной арматуры, прибора.
12. Лак из корпуса синтеза не поступает в приемную емкость при включенном насосе.	Не открылся пневмокран на линии. Забит фильтр грубой очистки. Неисправен насос.	Прекратить перекачку, открыть кран вручную, вызвать слесаря КИП. Устранить неисправность КИП. Вызвать слесаря по ремонту оборудования для чистки фильтра. Вызвать слесаря для проверки исправности насоса.
13. Неисправность работы оборудования: стук, вибрация, нагрев насосов	Износ деталей. Недостаточная смазка. Несоблюдение графика ППР.	Немедленно остановить оборудование; Устранить неисправность.
14. Розлив готовой продукции в небольших количествах	Негерметичность тары. Течь из запорной арматуры.	Остановить слив в негерме-тичную тару, сообщить начальнику лаковыпускного отделения. Перелить продукцию в исправную тару.
15. Течь на трубопроводах, насосах	1. Неисправность эл. контактного манометра ВЭ-16РБ 2. Разгерметизация трубопроводов, запори, арматуры, насосов	1. Остановить насос, локализовать поврежденный участок трубопровода путем закрытия запорной арматуры. 2. Включить аварийную вентиляцию, открыть окна и двери на улицу. 3. Прекратить все работы и остановить работающее оборудование на участке, прилегающее к месту аварии. 4. Приступить к ликвидации розлива согласно ПЛАС. 5. Устранить разгерметизацию трубопровода, запорной арматуры, неисправность прибора.
16. Перелив сырья, готовой продукции	Неисправность КИП и, А на емкостном оборудовании	1. Прекратить загрузку сырья и перекачку продукции, отключив подающие насосы, вручную перекрыть запорную арматуру на линии подачи сырья. 2. Включить аварийную вентиляцию, открыть окна и двери на улицу. 3. Прекратить все работы и остановить работающее оборудование на участке, прилегающем к месту аварии.
		4. Приступить к ликвидации розлива согласно ПЛАС. 5. Устранить неисправность КИП и, А на емкостном оборудовании. 6. Устранить негерметичность и неисправность запорной арматуры, прибора.
17.Загорание в цехе	1.-3. Несоблюдение настоящего технологического регламента и рабочих инструкций	1. Известить пожарную охрану о точном месте пожара или вспышке по телефону, по пожарному извещателю или выслать нарочного. 2. Выключить приточно-вытяжную вентиляцию. 3. Принять срочные меры по спасению людей. 4. Выключить обогрев реакторов, отключить реактора от печи сжигания, усилить подачу азота вреактора и смесителя, выключить работающее оборудование, закрыть окна и двери. 5. Прекратить подачу сырья и растворителей, перекачку и слив продукции. 6. Выставить посты охранения опасной зоны. 7. Организовать встречу пожарной охраны. 8. При незначительном очаге загорания приступить к ликвидации аварии с применением всех имеющихся средств пожаротушения и средств индивидуальной зашиты.
18. Розлив в больших количествах лака, ЛВЖ	Переполнение реакторов, смесителей, емкостей, баков при приеме, сливе и загрузке сырья и готовой продукции. Несоблюдение настоящего технологического регламента и рабочих инструкций	1. Прекратить загрузку растворителей, перекачку лака. 2. Известить пожарную охрану о точном месте розлива по телефону. Принять срочные меры по спасению людей (если есть пострадавшие). 3. Выставить посты охранения опасной зоны 4. Остановить работающие оборудование вблизи места аварии. 5. Включить аварийную вентиляцию и усилить приток воздуха за счет открытия окон и дверей на улицу. 6. Привести в боевую готовность первичные средства пожаротушения. 7. Отключить реактора от печи сжигания, подключив их к системе мокрого улавливания. 8. Приступить к ликвидации аварии с применением СИЗ (ПШ-1;ПШ-2). 9. Организовать вызов н встречу пожарной машины.
19. Выброс основы лака из реактора	Нарушение температурного режима при загрузке реактора, синтезе. Превышение допустимой скорости нагрева реакционной массы. Попадание о реактор воды при загрузке влажного сырья, при разгерметизации змеевика реактора, попадание воды из разделительного сосуда	1. Усилить подачу азота в реактор на поверхность, выключить обогрев, включить охлаждение, включить аварийную вентиляцию, усилить приток воздуха засмет открытия окон и дверей на улицу. (В случае желатинизации реакционной массы и выброса ее в помещение цеха аварийную вентиляцию не включать,
		окна и двери на улицу неоткрывать). 2. Принять срочные меры по спасению людей (если есть пострадавшие). 3. Выключить обогрев у ре в зоне аварии. 4. Привести в боевую готовность первичные средства пожаротушения. 5. Приступить к ликвидации аварии с применением СИЗ (ПШ-1;ПШ-2) 6. Организовать вызов н встречу пожарной машины. 7. Выставить посты охранения опасной зоны.
20.Загазованность в цехе	Разгерметизация и разрушение оборудования, трубопроводов, арматуры. Розлив сырья, готовой продукции в результате переполнения емкостного оборудования. Выброс реакционной массы из реактора. Не соблюдение рабочих инструкций	В случае срабатывания сигнализаторов и газоанализаторов ДВК и ПДК необходимо выяснить причину и принять меры к устранению загазованности. При возникновении аварийного положения действовать в соответствии с планом ликвидации аварий при загазованности производственных помещений и наружных установок: 1. Отключить аварийный участок закрытием запорной арматуры. 2. Включить аварийную вентиляцию и усилить приток воздуха за счет открытия окон и дверей на улицу. 3. Приступить к ликвидации источников загазованности.
		4. Известить пожарную охрану о загазованности в цехе по телефону и организовать встрече пожарной машины. После устранения загазованности сигнализаторы н газоанализаторы ДВУ и ПДК автоматически включаются и работу.
21. Отключение электроэнергии	Неисправность внутризаводского оборудования. Отсутствие подачи электроэнергии от внешних поставщиков	1. Пустить инертный газ на барботирование реакционной массы. 2. Прекратить загрузку реакторов. 3. Открыть окна и двери для естественной вентиляции. 4. Закрыть пар на реакторах с паровым обогревом 5. Усилить контроль за состоянием реакционной массы в реакторах. 6. Следить за работой сублимационных труб и уловителей погонов на реакторах с электроиндукционным обогревом. 7. Отключить реактора корпуса синтеза от установки сжигания и соединить их с атмосферой через воздушку. 8. Прекратить всю работу в цехе.
22.Отключение азота		1. Усилить контроль за работой реакторов. 2. В зимнее время не производить перекачку вязких продуктов и застывающих видов сырья. 3. Усилить контроль за работой установки электроподогревателей ВОТ. 4. Партию лака доварить, реактора не загружать.
23. Отключение пара		1. Прекратить работу на реакторах с паровым обогревом. 2. При прекращении подачи пара на сублимационную трубу реакторов с эл/индукционным обогревом, прекратить их обогрев. 3. Усилить контроль за перепадом давления на огнепреградителе печи сжигания. 4. В зимнее время выключить приточную вентиляцию, обогреваемую паром.
24. Отключение киповского воздуха или замерзание трубопроводов с киповским воздухом		Перейти на ручное управление, усилить контроль за заполнением емкостей визуально. Вопрос о прекращении работы в цехе решает начальник цеха или заместитель технического директора по производству.
25. Отключение воды		1. Прекратить обогрев реакторов. 2. Усилить контроль за работой реакторов. 3. Выключить вакуум-насосы.
26.Отключение природного газа		1. Выключить печь сжигания. 2. Реактора переключить на мокрое улавливание (открыть воздушку на уловителе погонов и закрыть арматуру с уловителя погонов на станцию ТОГВ).

7. Охрана труда и окружающей среды Таблица 7.1 — Выбросы в атмосферу

Наименование выброса, отделение, аппарат, диаметр и высота выброса	Количество источников выбросов	Суммарный объем отходящих газов, т.н.м3/час	Периодичность	Характеристика выброса	Примечание
				Тем пера тура, °С	Состав выброса, мг/нм3 (п. 2 по лаковыпускному отделению — в кг/час)	ПДК атм. в. вредных веществ, мг/м3, *ОБУВ	Допустимоеколичество нормируемых компонентов вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу, кг/час
КОРПУС СИНТЕЗА
1.Вентиляционные установки
1.1 ВУ-2 Реакторы поз.91−3 Смесители поз.131.3, насосы. Д трубы = 0,57 м Н трубы = 25 м		10,8	Постоянно		Аммиак 0,4 Ксилол 1,7 Толуол 0,35 333 Бутанол 0,26 Бутилацетат 7,3 Акролеин 0,4333 Метанол 1,98 Малеиновый ангидрид 1,00 Фталевый ангидрид 1,00	0,2 0,3 0,6 0,1 0,1 0,03 1,0 0,2 0,1	0,432 0,1 836 0,3 816 0,2 808 0,7 884 0,468 0,21 384 0,0108 0,0108
1.2 ВУ-3 (местная) Реакторы поз.91−3, Смесители поз.131-3, насосы. Д трубы = 0,63 м Н трубы = 23 м		11,45	Постоянно		Ксилол 14,88 Толуол 0,399 Бутанол 1,000 Бутилацетат 0,399 Акролеин 0,4088 Фталевый ангидрид 0,6981 Уайт-спирит 5,0723	0,3 0,6 0,1 0,1 0,03 0,1 *1,0	0,170 352 0,4 572 0,11 448 0,4 572 0,468 0,7 992 0,58 068
1.3 ВУ-4 (местная) Реакторы поз. 1011−3, Смесители поз.131−3 насосы. Д трубы = 0,5 м Н трубы = 25 м		11,99	Постоянно		Ксилол 6,0060 Толуол 1,3994 Бутанол 0,2012 Бутилацетат 2,9009 Акролеин 0,4505 Формальдегид 2,1021 Фталевый ангидрид 2,1021 Уайт-спирит 2,2012	0,3 0,6 0,1 0,1 0,03 0,035 0,1 *1,0	0,072 0,16 776 0,2 412 0,34 776 0,0054 0,018 0,0252 0,26 388
1.4 ВУ-13 (общеобменная) Реакторы поз.91−3, (загрузочные люки) Д трубы = 1 м Н трубы = 21 м		34,56	Постоянно		Ксилол 2,1563 Толуол 0,9375 Бутанол 2,5938 Этанол 0,8958 Бутилацетат 1,7292 Уайт-спирит 0,2917	0,3 0,6 0,1 5,0 0,1 *1,0	0,7 452 0,0324 0,8 964 0,3 096 0,5 976 0,1 008
1.5 ВУ-14 (общеобменная) Реакторы поз.91−3, (загрузочные люки) Д трубы = 1 м Н трубы = 21 м		17,14	Постоянно		Ксилол 1,0504 Толуол 0,3571 Бутанол 0,1765 Бутилацстат 0,9034 Акролеин 0,2101	0,3 0,6 0,1 0,1 0,03	0,018 0,612 0,3 024 0,1 548 0,0036
1.6 ВУ-15 (общеобменная) Реакторы поз.91−3, (загрузочные люки) Д трубы = 1 м Н трубы = 21 м		15,84	Постоянно		Ксилол 1,81 818 Толуол 0,36 364 Бутанол 0,49 773 Этанол 0,6 818 Бутилацетат 1,29 545 Формальдегид 0,455	0,3 0,6 0,1 5,0 0,1 0,035	0,0288 0,576 0,7 884 0,108 0,2 052 0,72
1.7 ВУ-16 (общеобменная) Реакторы поз.91−3, (загрузочные люки), баки сырьевые. Д трубы = 1 м Н трубы = 21 м		18,72	Постоянно		Ксилол 2,30 769 Толуол 0,86 538 Бутанол 1,15 385 Бутилацетат 0,44 231	0,3 0,6 0,1 0,1	0,0432 0,0162 0,0216 0,828
1.8 ВУ-17 Реакторы поз.91−3, Д трубы = 0,7 м Н трубы = 21 м		11,74	Постоянно		Ксилол 4,60 123 Толуол 0,46 012 Бутанол 0,36 810 Метанол 0,3 681 Бутилацетат 0,92 025	0,3 0,6 0,1 1,0 0,1	0,054 0,0054 0,432 0,432 0,0108
1.9 ВУ-25 (общеобменная) Склад сыпучего сырья Д трубы = 0,8 м Н трубы = 21 м		9,4	Постоянно		Малеиновый ангидрид 0,2682 Фталевый ангидрид 0,2682	0,2 0,1	0,252 0,252
1.10 ВУ-26 (общеобменная) Склад сыпучего сырья Н трубы = 21 м Д трубы = 0,8 м		6,98	Постоянно		Малеиновый ангидрид 0,5 155 Фталевый ангидрид 0,7 216	0,2 0,1	0,36 0,504
1.11 ВУ-21 (общеобменная) Станция сжигания газов Н трубы = 12,5 м Д трубы =0,6 м		4,10	Постоянно		Оксид углерода 0,43 860	5,0	0,0018
2. Аспирационные установки
2.1 АУ-5 Загрузочные бункеры реакторов поз. 91−3 Н трубы = 25 м Д трубы = 0,28 м		1,08	Перио дически при загрузке		Малеиновый ангидрид 11,64	0,2	0,125 712
2.2 АУ-5' Загрузочные бункеры реакторов поз. 91−3 Н трубы = 25 м Д трубы = 0,34 м		5,87	Перио дически при загрузке		Фталевый ангидрид 4,9 693	0,1	0,240 408
2.3 АУ-5'' Загрузочные бункеры реакторов поз. 91−3 Н трубы = 25 м Д трубы = 0,30 м		5,08	Перио дически при загрузке		Фталевый ангидрид 6,35 461	0,1	0,32 256
ЛАКОВЫПУСКНОЙ КОРПУС
1.Вентиляционные выбросы
1.1 ВУ-1 Баки отстойные поз. 25−48 Д трубы = 0,4 м Н трубы = 14 м		6,14	Постоянно		Ксилол 10,40 268 Толуол 2,98 876 Бутанол 0,19 663 Бутилацетат 0,19 663 Уайт-спирит 2,24 719	0,3 0,6 0,1 0,1 *1,0	0,0558 0,19 152 0,126 0,126 0,0144
1.2 ВУ-4 Мерники, насосы Д трубы = 0,4 м Н трубы = 18 м		5,58	Постоянно		Ксилол 4,35 484 Толуол 0,67 742 Бутанол 1,93 548 Бутилацетат 5,70 968	0,3 0,6 0,1 0,1	0,0243 0,378 0,0108 0,3 186
1.3 ВУ-6 Фильтры Кюно, центрифуги СГО-100, фильтры Зейтц. Д трубы = 0,35 м Н трубы = 14 м		3,1	Постоянно		Ксилол 3,9 302 Толуол 13,5 Бутанол 0,33 953 Бутилацетат 7,11 628 Уайт-спирит 1,0	0,3 0,6 0,1 0,1 *1,0	0,864 0,3 744 0,936 0,0198 0,2 772
1.4 ВУ-7 Фильтры Кюно, центрифуги СГО-100, фильтры Зейтц. Д трубы = 0,42 м Н трубы = 14 м		9,61	Постоянно		Ксилол 7,46 816 Толуол 5,88 015 Бутанол 11,23 596 Бутилацетат 17,4794 Сольвент-нафта 6,21 723	0,3 0,6 0,1 0,1 *0,2	0,6 444 0,5 076 0,0972 0,1512 0,054
1.5 ВУ-8 (общеобменная) Напорные баки поз. 1−24 Д трубы = 0,42 м Н трубы = 18 м		9,47	Постоянно		Ксилол 9,8 745 Толуол 25,39 924 Бутанол 10,57 034 Бутилацетат 1,5019 Уайт-спирит 0,46 008	0,3 0,6 0,1 0,1 *1,0	0,8 604 0,24 048 0,10 008 0,1 422 0,4 356
1.6 ВУ-10 Фасовочные агрегаты в крупную тару Н трубы = 15,0 м Д трубы = 0,42 м		8,32	Периодически		Ксилол 12,7 792 Толуол 4,94 805 Бутанол 3,97 835 Бутилацетат 6,45 022	0,3 0,6 0,1 0,1	0,10 044 0,41 148 0,33 084 0,5 364
1.7 ВУ-11 (общеобменная) Сливные баки поз. 151−3 Н трубы = 18 м Д трубы = 0,35 м		6,55	Постоянно		Ксилол 7,14 286 Толуол 7,14 286 Бутанол 1,76 923 Этилцеллозольв 1,64 835 Бутил ацетат 3,62 637	0,3 0,6 0,1 ; 0,1	0,4 212 0,4 212 0,1 044 0,972 0,2 124
1.7 ВУ-11 (местная) Насосы поз. 1,3,10,14,16 Н трубы = 15 м Д трубы = 0,23 м		2,16	4176 ч/год		Ксилол 8,16 667 Толуол 4,51 667 Бутилацетат 7,8 Сольвент-нафта 8,2	0,3 0,6 0,1 *0,2	0,1 764 0,9 756 0,16 848 0,17 712
2. Технологические выбросы
2.1 Труба технологическая Баки отстойные Н трубы =12,0 м Д трубы = 0,08 м		0,0072	Периодически во время закачки		Ксилол Бутанол Этилцеллозольв Бутилацстат Сольвент-нафта	0,3 0,1 ; 0,1 *0,2	0,24 984 0,6 048 0,2 304 0,4 464 0,24 768
2.2 Труба технологическая Напорные баки Н трубы = 16 м Д трубы = 0,05 м		0,0072	Периодически во время закачки		Ксилол Бутанол Этилцеллозольв Бутилацетат Уайт-спирит	0,3 0,1 ; 0,1 *1,2	0,12 024 0,6 048 0,2 304 0,4 464 0,7 848
2.3 Труба технологическая Сливные баки Н трубы = 16 м Д трубы = 0,05 м		0,0072	Периодически во время закачки		Ксилол Бутанол Диацетоновый спирт Бутилцеллозольв Этилцеллозольв Уайт-спирит	0,3 0,1 *0,3 1,0 ; *1,0	0,2016 0,12 744 0,2 232 0,2 484 0,2 484 0,7 848
НЕОРГАНИЗОВАННЫЕ ВЫБРОСЫ
1.Отстойник кислой канализации		;	Постоянно		Ксилол 0,054	0,3	0,5 688

1. Технологический регламент производства лака ПФ — 060 ПТР-01−089−2007, ООО «Русские краски»

2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр, АН СССР П. Г. Романкова. — 10-е изд., перераб. и доп. — Л.: Химия, 1987. — 576 с., ил.

3.. А .А. Лащинский, А. Р Толщинский Основы конструирования и расчеты химической аппаратуры. Справочник -2-е изд., перераб. и доп. Под ред. Н.Н. ЛогиноваЛенинград 1970. -752с., ил.

4. МУ 38 — 01 — 85. Примеры расчетов оборудования лакокрасочных заводов. Методические указания для курсового и дипломного проектирования/В.М.Тарасов, В. Д. Сухов, И. В. Голиков. — Ярославль, 1985. — 24с;

5.Г. А. Смирнов, А. А. Ильин Материальные расчёты в курсовых и дипломных проектах производства алкидных плёнкообразующих веществ и систем для лакокрасочных материалов: Учебное пособие / Г. А. Смирнов, А. А. Ильин. — Ярославль: Изд-во ЯГТУ, 2013. — 128 с.

6. Горловский И. А. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности: Учеб. пособие для вузов/ Горловский И. А., Козулин Н. А., Евтюков Н. З. — 4-е изд., перераб. и доп. — Спб.: Химия, 1992. — 336 с.

7. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник, — Л.: Машиностроение, 1981, — 382 с.

8. СТО-701−2005 Документы текстовые учебные. Требования к оформлению. — Ярославль.: Яросл. гос. тех. ун-т, 2005.

9. СТО-702−2005 Документы текстовые учебные. Требования к оформлению титульных листов и основных надписей. — Ярославль.: Яросл. гос. тех. ун-т, 2005.

10. СТО-706−2006 Проекты курсовые и дипломные. Требования к оформлению графической части дипломных и курсовых проектов химико-технологических специальностей. — Ярославль.: Яросл. гос. тех. ун-т, 2006.

Приложение А