Производство поликапроамида. Характеристика производимой продукции. Технологическая схема получения поликапроамида, страница 5

Аддитивы – раствор воды и бензойной кислоты в капролактаме. Жидкость без цвета, имеет запах капролактама. Горючестью не обладает. При концентрациях капролактама в растворе более 72% при хранении в необогреваемых емкостях возможна кристаллизация аддитивов.

2.4.2 Вспомогательные вещества, применяемые при производстве поликапроамида.

Динил

При нормальных условиях представляет собой жидкость бурого цвета с характерным резким запахом. Динил является эвтектической и азеотропной смесью дифенила (26,5%) и дифенилоксида (73,5%). Температура плавления +11,6 – 12,3 ⁰С, температура кипения +256 – 258 ⁰С. Пары динила при концентрации 1,35 - 2,5% объёмных образуют в смеси с воздухом воспламеняющиеся смеси. Содержание смолистых веществ в свежеприготовленном диниле не более 3%, в рабочем – не более 10%, содержание влаги не допускается. Температура вспышки +115 ⁰С, самовоспламенения +685 ⁰С. Применяется в качестве теплоносителя при синтезе поликапроамида Средства пожаротушения – водяной пар, песок, воздушно-механические пены.

Дифенилоксид

При нормальных условиях представляет собой бесцветное кристаллическое вещество со специфическим запахом и большой диффузионной способностью. Температура плавления +26,3 – 26,5 ⁰С, температура кипения +256 – 258 ⁰С. Применяется в качестве компонента для приготовления теплоносителя – динила.

Дифенил

При нормальных условиях представляет собой кристаллическое вещество от белого до желтого цвета со специфическим запахом. Температура плавления не менее +68 ⁰С, температура кипения +256 – 258 ⁰С. Применяется в качестве компонента для приготовления теплоносителя – динила.

Водный слой дикарбоновых кислот

Представляет собой отходы сложного состава в производстве капролактама. Представляет собой водный раствор смеси карбоновых кислот - жидкость от соломенного до желтого цвета с эфирным запахом. Обладает кислотными свойствами. Раствор используется для промывки аппаратов непрерывной полимеризации от остатков полимера перед капитальным ремонтом. Массовая доля кислот в пересчете на адипиновую кислоту 12-35%. Горючестью не обладает.

Азот – бесцветный газ без вкуса и запаха. Должен удовлетворять требованиям ТТ 46-04-2003. Содержание кислорода не более 0,0005%.

Действие на организм, при содержании кислорода менее 18%, за счёт азота – удушающее. Средства защиты – изолирующие противогазы шланговые или кислородные.

2.5. Выбор и обоснование проектных решений

Основным промышленным способом получения поликапроамида является способ гидролитической полимеризации капролактама.

Аппараты, в которых производится полимеризация капролактама, можно классифицировать

·  по давлению внутри аппарата (без давления или с давлением менее 0,2 мПа; с давлением 2 мПа и выше)

·  по характеру движения среды внутри аппарата (прямоточные аппараты; U-образные аппараты; аппараты с многократным изменением направления движения среды).

В U-образных аппаратах наиболее высокая температура поддерживается в средней части левой трубы (265 - 270 ⁰С), самая низкая (около 240 ⁰С) - в первой секции; в правой и внутренней трубах - на уровне 260 - 265 ⁰С.

При таком распределении температур достигается максимальная скорость полимеризации при минимальном содержании низкомолекулярных соединений (НМС) в полученном полимере.

Недостаток такого аппарата – наличие застойных зон.

В данном проекте для полимеризации капролактама применяется реактор фирмы DSM, в котором процессы получения полимера протекают при атмосферном давлении.

Основным условием протекания реакций зарождения и роста полимерной цепи является нагрев реакционной массы до температур +240 –275 ⁰C для ускорения хода процесса полиамидирования, на заключительной стадии – реакции поликонденсации – отвод образующегося тепла.

Это приведёт к смещению химического равновесия в сторону образования полимера с повышенной молекулярной массой (полимер с высокой относительной вязкостью), что, в свою очередь, необходимо для получения нитей с высокой прочностью.