Производство карбамидоформальдегидной смолы

 для формальдегида     X₂  =  –––––– × 100 = 447,11 (кг)

                                                     67

                                                 809,57

  для формалина          X₂  =  –––––– × 100 = 1208,31 (кг)

                                                     67

                                                   360,93

 для карбамида             X₂  =  –––––– × 100 = 538,7 (кг)

                                                      67

 

 

                                                     2,165

 для едкого натра          X₂  =  –––––– × 100 = 3,231 (кг)

                                                       67

                                                               10,82

 для хлористого аммония        X₂  =  –––––– × 100 = 16,14 (кг)

                                                                 67

Где X₁  - расход мономера на 1 т товарной смолы, кг; К_о - концентрация готового олигомера, %.

6. Расход мономера на 1 т условно  сухой смолы с учетом потерь:

Х₃=Х₂ ×К_n

для формальдегида      X₃ =447,11×1,03 = 460,52

 

 для формалина       X₃=1208,31×1,03 = 1244,55 (кг)

 

для карбамида             X₃=538,7×1,03 = 554,86 (кг)

 

для едкого натра         X₃ =3,231×1,03 = 3,327 (кг)

 

для хлористого аммония   X₃=16,14×1,03 = 16,62 (кг)

 

где   Х₂ - расход мономера на 1 т условно сухой смолы, кг; К_n - коэффициент потерь (1,01 - 1,05).

 

 Расчет потребного количества электроэнергии и пара

Расходуемое тепло слагается  из тепла нагрева смеси Q₁ тепла нагрева реактора Q₂, потерь тепла в окружающую среду Q₃:

Q = Q ₁+ Q ₂+ Q₃., ккал. 

Расход тепла  на нагрев смеси можно определить по формуле

Q₁= mС(t₂-t₁), ккал 

где   т - количество смеси в реакторе, кг;

С - теплоемкость смеси, ккал/кг град.;

t₁  - начальная температура смеси; (10 -20)°С

t₂ - конечная температура смеси, (65 – 70)°С;

 

Теплоемкость  смеси определяется по теплоемкости исходных компонентов по принципу аддитивности:

 

              (С₁ × m₁) + (С₂ × m₂) + ... + (С_n × m_n)        ккал

С = –––––––––––––––––––––––––––––––––––,   ––––––,

           т₁+  т₂ + ... + т_п                                               кг ∙ град

 

где   С₁,С₂,...С_п - теплоемкость компонентов смеси, ккал/кг  град.; т₁ , т₂,...т_п - масса компонентов смеси, кг.

Теплоемкость карбамида С₁= 0,37

Теплоемкость формалина С₂= 0,82

Теплоемкость едкого натра С₃= 0,15

Теплоемкость хлористого аммония  С₄=0,15

 

        (0,37 × 554,86) + (0,82 × 1244,55) +(0,15 × 3,327)+ (0,15 × 16,62)

С = –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– =0,675

                                       554,86+1244,55+3,327+16,62

 

                        Q₁= 10445×0,675×(65-10) = 384898,25 ккал 

 

 

Тепло, потребное для  нагрева реактора, определяют по формуле

                              Q₂  = m_р × С_ст × (t₂ - t₁, )                                      

 

              Q₂  = 8500 × 0,115 × (65- 10 ) = 53762,5 (ккал)

 

где   m_р - вес реактора, кг;

С_ст - удельная теплоемкость материала, из которого изготовлен реактор (для стали 0,115 ккал/кг-град), ккал/кг-град.; t₁ - температура в цехе, °С; t₂ - конечная температура смеси, °С;

Потери тепла в окружающую среду принимаются 2…5 % от Q₂

Q₃=. Q₂×0.03 = 53762,5×0,03 = 1612,875 (ккал)

Q= 384898,25 + 53762,5 + 1612,875 = 440273,625 (ккал)

Удельный расход теплоты на 1 тонну товарной смолы:

Q_уд=440273,625/10445= 42,1516 (ккал/кг)

Годовой расход тепла

Q_год = 42,1516×130000 = 5479708 (ккал/год)

 

Расход тепла при  вакуум-сушке при остаточном давлении Р (0,2 кг/м²) составляет:

Q_и  = m × Q_исп ,    ккал, 

где   т - масса отогнанной воды, кг на 1 кг товарной смолы

    m =50.84/277.06 = 0.183( кг/кг)

Q_ucn – удельная теплота испарения, 510 ккал/кг.

Q_и =0,183×510 = 93,33 (ккал) на 1 кг товарной смолы

 

Расчет количества пара, используемого для нагрева  реакционной смеси и реактора, а также испарения лишней воды в процессе вакуум-сушки, производится по формуле:     

                                           Q

D=  –––––––  × 1,02, кг                              

                      (i_n - i_k)

где   Q - расходуемое тепло, ккал;

Q = Q_и×P =93,33×130000 = 12132900(ккал) ,

Q = 12132900×4,19= 50836851 (кДж)

Где Р- годовая программа (130000кг/год)

i_n - энтальпия греющего пара – 2748,5 (кДж/кг)

i_k - энтальпия конденсата на выходе – 640,1 (кДж/кг)

                                      50836851

D=  –––––––––––––  × 1,02, = 24593.8(кг/год)

                   2748,5-640,1

 

Правила безопасности для производства синтетических  олигомеров

Общие положения.

 

1. Настоящие правила распространяются на все предприятия попроизводству пластических масс, имеющие взрывоопасные и взрыво- и 
   пожароопасные производства, цехи, участки, подконтрольные Госгортехнадзору.
2. Проектирование, строительство, реконструкция и эксплуатация 
   предприятий по производству пластических масс должны производиться в 
   соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП), утвержденными Госстроем, с соблюдением "Правил безопасности во взрывоопасных и взрывопожароопасных химических производствах".
3. Лица, вновь принятые в производственные цехи, а также переводимые на другую работу, должны быть проинструктированы по правилам нутреннего распорядка, техники безопасности, пожарной безопасности, производственной санитарии и обучены безопасным методам работы в соответствии с ГОСТ 12.0.004-79 "Организация обучения работающих безопасности труда".
4. К самостоятельной работе они могут быть допущены только после стажировки на рабочем месте и проверки знаний по технике безопасности на допуск к самостоятельной работе.
5. Продолжительность работы стажера-дублера устанавливается руководителем предприятия с учетом сложности производства и профессии, но должна быть для основных производственных работ не менее 10 дней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Строительный комплекс.

 

1.  Генеральные планы предприятий для производства пластических масс, объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений этих предприятий должны соответсвовать требованиям СНиП, ПБВХП-74, а также требованиям правил безопасности.
2. На покрытии зданий с производствами категорий А, Б и Е допускается размещать:

а) воздушные  холодильники, в трубах которых находятся  легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ПК) жидкости при установке их на поддоны, с отводом пролитой жидкости в емкость;

б) технологические аппараты, в которых отсутствуют ЛВЖ и ГЖ;

в) бункера с порошкообразным или гранулированным продуктом;

г) агрегаты вытяжной вентиляции.

3. При производстве олигомеров, где возможно образование взрывоопасной или вредной пыли, строительные конструкции должны иметь 
   гладкую поверхность с минимальным числом выступов и отделку, пускающую очистку их от пыли и влажную уборку. Помещения с производствами категории Б, в которых возможно выделение взрывоопасных пылей, следует отделять от помещений с производствами других категорий тамбуром-шлюзом, без подачи в него воздуха. В указанных помещениях с выделением взрывоопасной пыли должно обеспечиваться превышение вытяжки над притоком на 5 %.
4. Предприятие должно обеспечивать регулярный контроль качества 
   сбрасываемых производственных загрязнений и вод по графику, утвержденному главным инженером предприятия.
5. При содержании в сточных водах загрязнений сверх допустимых 
   норм или аварийных проливах продукции стоки следует подвергать локальной очистке, регенерации или направлять их на установки термического обезвреживания.
6. Спуск в канализацию вредных продуктов производства реагентов 
   (в том числе и при аварийных случаях) и вод после промывки аппаратов, 
   трубопроводов и других производственных операций, а также загрязненных от мытья полов сточных вод в производственных помещениях запрещается.

Указанные продукты и воды должны направляться в специальные  технологические емкости и после предварительного контроля на содержание в них вредных веществ должен решаться вопрос об их утилизации, обезвреживании или выпуске в канализацию.

Сточные воды, содержащие загрязнения, превышающие  допустимые пределы для сброса их на очистные сооружения, подлежат уничтожению. Отработанные реактивы лабораторий должны обезвреживаться до их выпуска в канализацию.

 

 

Технологическое оборудование и предохранительные  устройства.

 

1.  Расположение оборудования и коммуникаций должно обеспечить безопасность и удобство эксплуатации и ремонта, а также свободное передвижение крупногабаритного оборудования при его монтаже, демонтаже и ремонте.
2. Управление и контроль за работой оборудования, установленного 
   на открытых площадках, должны осуществляться, как правило, с центрального пульта управления, располагаемого в закрытом помещении.

 

Специфические требования к отдельным производствам  карбамидоформальдегидных  смол.

 

1. Для предотвращения выбросов реакционной массы из аппарата необходимо предусмотреть:

а) сигнализацию и автоматическое отключение подачи пара в рубашку аппарата при достижении установленной температуры реакционной массы;

б) контроль скорости нагрева реакционной смеси и пуска охлаждающей воды в рубашку аппарата;

в) поверхность теплообмена конденсатора, обеспечивающую полную конденсацию поступающих в него паров;

г) сечение шламовой трубы и ее прокладку между реактором и конденсатором, обеспечивающие свободный пропуск паров из реактора в конденсатор;

д) аварийную емкость или специальную ловушку для сбора паров и газов от предохранительного клапана или мембраны реакционного аппарата.

2. Установка арматуры на шламовых трубах и на линиях сброса от предохранительных устройств не допускается.
3. Подача в реактор катализаторов  должна осуществляться через дозирующее устройство.

 

Литература:

1.Ю.Г.Доронин, С.Н.Мирошниченко, М.М.Свиткина «Синтетические смолы  в деревообработке»

2.В.В.Коршак «Технология  пластических масс»

3.В.Е.Цветков, Ю.В.Пасько, О.П.Мачнева «Полимеры в производстве  древесных материалов»

4.Л.С.Калинина, М.А.Моторина, Н.И.Никитина, Н.А.Хачапуридзе, «Анализ конденсационных полимеров»

5.А.Б.Левин, Ю.П.Семенов  «Теплотехнический справочник студента»