Автоматизация производства приготовления смол
1 Описание технологического процесса и его аппаратурного оформления, регламент технологического процесса
Получение бакелитов
жидких основано на реакции поликонденсации
фенола с избытком формальдегида
в присутствии щелочного
Поликонденсации фенола с формальдегидом – сложная совокупность последовательных и параллельных реакций. Наиболее типичные и многократно повторяющиеся – присоединение формальдегида к фенолу, при этом получается смесь фенолоспиртов.
Общее уравнение полимеризации может быть представлено следующим образом: [ 1 ]
(m+n+1)C6H5OH + (2n+m) CH2O → H - [-C6H2(OH) (CH2OH) - CH2-]n- - [-C6H2(OH) – CH2-]m – C6H4OH + (n + m) H2O
где: n – среднее число звеньев, содержащих метилольную группу;
m – среднее число звеньев, не содержащих метилольную группу.
Получение бакелита жидкого осуществляется периодическим способом.
Технологический процесс производства БЖ-3 состоит из следующих стадий:
- Прием, хранение, транспортирование сырья;
- Стадия приготовления раствора поликонденсации фенола с формалином и введение катализатора;
- Стадия поликонденсации;
- Стадия вакуум – сушки;
Рецепт бакелита жидкого указан в таблице 1.1
Таблица 1.1 – рецепт бакелита жидкого марки БЖ-3
Наименование компонента |
Концентрация, % |
Количество массовых частей |
Масса, кг | ||
на 1 тн |
для реактора, объемом | ||||
5м3 |
3м3 | ||||
Фенол |
100 |
100 |
710 |
2000 |
1200 |
Формалин |
37 |
100 |
650 |
2000 |
1200 |
Натр едкий |
43 |
1,2 |
20 |
20 |
12.2 |
Вода |
- |
100 |
142 |
- |
- |
1.1 Прием, хранение, транспортирование сырья
Формалин поступает в цех в алюминиевых или стальных железнодорожных цистернах, которые устанавливаются под соответствующей сливной точкой.
При поступлении формалина в начальной стадии полимеризации формальдегида (формалин мутный) производится его деполимеризация (растворение мути) путем циркуляции через теплообменник поз.63, обогреваемый паром.
В люк железнодорожной цистерны устанавливаются два сифона, один из которых подсоединяют к трубопроводу слива, а другой к трубопроводу возврата формалина от теплообменника поз.63 в железнодорожную цистерну.
По окончании процесса деполимеризации из железнодорожной цистерны формалин сливается насосомпоз.64 в хранилище 65/1-5. При наполнении одного хранилища производится переключение на свободное.
Из стационарных хранилищ поз.65/1-5 формалин центробежным самовсасывающим насосом поз.64 перекачивается в приемники формалина поз.80/1,2 откуда используется на производство БЖ-3.
Фенол поступает в цех в
По окончании расплавления фенол из железнодорожной цистерны вихревым насосом поз.74/1,2 сливается в хранилища фенола поз.70/1-4.
Из хранилищ поз.70/1-4 фенол вихревым насосом поз.74/1,2 перекачивается в приемник фенола поз.8.
1.2 Технологический процесс получения БЖ -3
В освобожденный от предыдущей операции (или промытый после синтеза смол других марок), проверенный на чистоту, отсутствие посторонних предметов реактор поз.1/1-4 из сборника поз.8 вакуумом загружается фенол.
Включаются в работу мешалки, и подается охлаждающая вода в рубашки реакторов поз.1/1-4.
К реактору поз.1/1-4 подключается обратный холодильник поз.12/1-4.
После слива фенола в реактор поз.1/1-4 сливается формалин. Слив производится порциями, при этом температура при сливе повышается и должна быть не более 450С. Скорость подъема температуры не должна превышать 1.5 0С в минуту.
Поскольку формалин выделяет газообразный формальдегид даже при комнатной температуре, то в реакторах поз.1/1-4, образуется парогазовая смесь, которая, поднимаясь вверх, поступает в трубное пространство холодильника поз.12/1-4, в межтрубное пространство которых подается охлаждающая (оборотная) вода, парогазовая смесь охлаждается и конденсат стекает по трубопроводу обратно в реакторы поз.1/1-4.
Реакционная смесь перемешивается в течение 10-15 минут, затем производится отбор пробы на определение коэффициента рефракции, который должен быть в пределах 1,461-1,462.
При получении
Если коэффициент рефракции менее 1.461 – добавляется фенол, если больше 1,462 –добавляется формалин.
При получении удовлетворительного результата анализа в реактор поз.1/1-4 порциями сливается едкий натр.
При сливе едкого натра температура должна быть 38-420С за счет тепла экзотермической реакции.
Содержимое реактора поз.1/1-4 подогревается до температуры не менее 600С и перемешивается в течение 15-20 минут.
Для подогрева реакционной массы в рубашки реакторов поз.1/1-4 подается пар давлением Р=0,3 МПа. Подогрев реакционной массы производится в течение 20-25 минут.
При достижении температуры не менее 600С подача пара прекращается. За счет тепла экзотермической реакции температура самопроизвольно повышается до 72-750С.
Скорость подъема реакционной смеси в реакторах поз.1/1-4 не должна превышать 1,50С в минуту.
За счет тепла экзотермической реакции температура продолжает самопроизвольно повышаться и при достижении 80-830С в рубашку реакторов подается охлаждающая (оборотная) вода.
При достижении температуры 95-1000С – кипение смолы – производится выдержка в течение 60-90 минут. При этом температура поддерживается за счет подачи пара или охлаждающей воды в рубашки реакторов поз.1/1-4.
Контроль за процессом поликонденсации ведется по величине коэффициента рефракции, который дожжен быть в пределах 1,503-1.504.
При удовлетворительном результате анализа реакционная смесь охлаждается до температуры не более 800С.
По окончании процесса поликонденсации реакторы поз.1/1-4 переключаются на отгон конденсата, в реакторе создается вакуум вакуум-насосом поз.64/1,2 и постепенно повышается до минус 7 – минус 8,5 МПа.
Время набора вакуума в реакторах поз.1/2-4 15-20 минут, при этом температура содержимого в реакторе понижается до 60-700С.
Контроль за вакуум-сушкой ведется по величине вязкости.
Первая проба отбирается через 3 часа от начала вакуум-сушки, затем отбор проб осуществляется по указанию мастера-технолога.
При достижении показателей:
Вязкость 5-7с;
Коэффициент рефракции 1,575-1,577
Процесс вакуум-сушки заканчивается.
Затем снимается вакуум с реакторов, прекращается подача пара в рубашки реакторов поз.1/1-4.
Готовый продукт охлаждается до температуры не менее 400С подачей охлаждающей (оборотной) воды в рубашки реакторов. После охлаждения до температуры не менее 400С отбирается проба на анализ.
Бакелит жидкий должен удовлетворять следующим показателям:
Вязкость 5-7с
Коэффициент рефракции 1,575-1,577.
Таблица 1.2 - Регламентные ограничения на технологические параметры
Наименование параметра |
Минимально допустимое значение |
Максимально допустимое значение |
1 |
2 |
3 |
Избыточное давление пара |
- |
О,3 МПа |
Давление в линии нагнетания формалина после насоса поз.64 |
0,05 МПа |
- |
1 |
2 |
3 |
Температура после холодильника поз.67 |
- |
60оС |
Уровень воды в баке закольцовки поз.65 |
300 мм |
1200 мм |
Уровень фенола в хранилище по.70/1-4 |
600 мм |
2400 мм |
Уровень формалина в хранилище поз.65/1,2 |
600 мм |
2400 мм |
Уровень щелочи в приемнике поз.88 |
700 мм |
2800 мм |
Вакуумметрическое давление создаваемое насосами поз.64/1,2 |
- .08 МПа |
- |
Уровень вакуум-приемника поз.63/1,2 |
- |
1900 мм |
Уровень формалина в приемниках поз.80/1,2 |
400 мм |
1800 мм |
Температура в приемниках поз.80/1,2 |
- |
600С |
Уровень в реакторе поз.1/1-4 |
330 мм |
1320 мм |
Температура в реакторе поз.1/1-4 |
- |
1000С |
Расход щелочи |
- |
30 кг/ч |
Расход формалина |
50 кг/ч |
80 кг/ч |
Помещение, в котором располагается основное технологическое оборудование относится к категории А по взрывопожарной опасности. Класс помещения В-Iа. Класс опасности вещества -2.
- Автоматизация производственных процессов
- Автоматизация процесса оптимизации налогового бремени коммерческого предприятия
- Автоматизация процесса парообразования в котле
- Автоматизация процесса парообразования в котле ДКВР-20-13
- Автоматизация процесса тестирования, защита от изменения, подмены и перехвата при передаче данных и от беспрепятственного физического ко
- Автоматизация процесса управления персоналом на примере ООО Цифроград
- Автоматизация процесса учета персонала в компании «Центр Кадровых Технологий»
- Автоматизация комплекса задач по управлению движимым имуществом
- Автоматизация лабораторной установки "Фотоэлектрическая станция"
- Автоматизация маршрута приема зерна с ж/д транспорта
- Автоматизация мойки насосов
- Автоматизация ООО «ЖилкомСервис»
- Автоматизация печи дожига газов
- Автоматизация продаж