Отделение синтеза алкидного олигомера ПФ-053 мощностью 3000 т/год
Курсовой проект - Химия
Другие курсовые по предмету Химия
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Тема: Отделение синтеза алкидного олигомера ПФ-053
мощностью 3000 т/год
Содержание
Введение
.Аналитической обзор
.1Алкидные лакокрасочные материалы
.2Способы получения алкидных лаков
.3Реакторы периодического действия
.Технологическая часть
.1Описание аналоговой технологической схемы
.2Описание усовершенствований технологической схемы
.3Характеристика исходного сырья
.Расчетная часть
.1Материальный баланс производства ПФ-053
.2Определение потерь сырья
.3Материальные расчеты
.3.1Реакция переэтерификации
.3.2Реакция поликонденсации
.3.3Расход сырья для получения основы лака ПФ-053
.4Расчет основного оборудования
.4.1Расчет реактора
.5Тепловой расчет реактора
.Охрана труда и окружающей среды
.Техника безопасности и охрана труда
Заключение
Список литературы
Введение
производство синтез лак алкидный
Темой данного курсового проекта является проектирование производства и оборудования для отделения синтеза основы лака ПФ-053 мощностью 3000 т/год.
Лак ПФ-053 представляет собой раствор пентафталевой смолы (синтезированной на основе пентаэритрита и фталевого ангидрида) в органических летучих растворителях, модифицированной растительными маслами, синтетическими жирными кислотами, жирными кислотами растительного или таллового масла. Применяется в качестве связующего при изготовлении атмосферостойких высокопрочных эмалей и грунтовок по металлическим, деревянным и бетонным поверхностям, эксплуатирующимся внутри и снаружи помещений.
На сегодняшний день отечественная лакокрасочная промышленность производит в основном лишь две марки пентафталевых полуфабрикатных лаков - это лак ПФ-060 и лак ПФ-053, но объем производства этих лаков на порядок перекрывает объемы выпуска всех остальных полуфабрикатных лаков и смол на органических растворителях. Дело в том, что лаки ПФ-060 и ПФ-053 являются основным компонентом самых популярных на российском рынке алкидных лаков, эмалей и грунтовок. Это лаки: ПФ-283, ПФ-231 паркетный, ПФ-170; эмали: ПФ-115, ПФ-266 для пола, ПФ-1217 ВЭ, ПФ-133; грунтовки: ГФ-021, ГФ-0119 (несмотря на сохранившуюся маркировку ГФ в грунтовках, в последнее время для их изготовления в основном используют лак ПФ-053).
1. Аналитический обзор
.1 Алкидные лакокрасочные материалы
Алкидными смолами называются сложные полиэфиры - продукты взаимодействия многоатомных спиртов с многоосновными кислотами или их ангидридами (главным образом со фталевым ангидридом), модифицированные жирными кислотами масел, или самими маслами, или высшими синтетическими карбоновыми кислотами. Молекулы их состоят из сложнополиэфирной главной цепи, более или менее разветвленной в зависимости от исходного сырья, с боковыми ответвлениями в виде остатков жирных кислот.
Модифицированные олигоэфиры, являются наиболее распространенным типом пленкообразующих веществ, применяемых в лакокрасочной промышленности. Это обусловлено сочетанием комплекса ценных свойств покрытий на основе этих олигомеров с наличием обширной и разнообразной сырьевой базы для их получения. На основе модифицированных олигоэфиров 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 всей синтетической лакокрасочной продукции. [2]
Классификация алкидных смол и лаков на их основе
По типу спирта, взаимодействующего с фталевым ангидридом, алкиды и лакокрасочные материалы на их основе подразделяются на глифталевые, пентафталевые и этрифталевые.
По природе модификатора, применяемого в процессе их синтеза, алкиды подразделяются на:
алкиды, модифицированные высыхающими и полувысыхающими растительными маслами (льняным, подсолнечным и др.);
алкиды, модифицированные жирными кислотами - продуктами гидролитического расщепления растительных масел;
алкиды, модифицированные дегидратированным касторовым маслом;
алкиды, модифицированные смесью растительных масел с канифолью;
алкиды, модифицированные невысыхающим касторовым маслом;
алкиды, модифицированные синтетическими жирными кислотами;
алкиды, модифицированные ненасыщенной фракцией жирных кислот соапстока хлопкового масла;
алкиды, модифицированные синтетическими ?-разветвленными кислотами.
По способности к высыханию алкиды подразделяются на высыхающие и невысыхающие; по способности к растворению - на растворимые в органических растворителях и разбавляемые ими, но нерастворимые в воде и на водоразбавляемые. Большинство алкидных смол относится к первому типу.
По жирности, то есть по содержанию масла, алкиды подразделяются на жирные - с содержанием растительного масла более 60%, средние, содержащие 45-59% масла и тощие - 33-44% (масс.) масла. Жирные алкиды готовят преимущественно на высыхающих, а тощие на полувысыхающих маслах. [6]
Химические основы синтеза алкидов
Основная полимерная цепь алкидов состоит из регулярно повторяющихся фрагментов полиатомных спиртов и полиосновных кислот. Возможность введения в состав алкидов монофункциональных кислот-модификаторов достигается использованием полиатомных спиртов с фу