Ответы на вопросы № 1-15 к экзамену по дисциплине "Оптимизация химико-технологических процессов" (Периодический метод синтеза новолачных феноло-формальдегидных смол. Непрерывный метод производства ПВС), страница 2

Ход синтеза: В смеситель (3), при помощи дозировочных насосов, подаётся расплав фенола, формальдегид, часть катализатора (соляной кислоты), остальная часть катализатора, подаётся в нижнюю часть каждой царги (зоны реактора). Реагенты подаются в нижнюю часть верхней царги р-ра (1), проходит через неё и через её верхнюю часть по переливной трубе поступает в нижнюю часть второй царги, ит.д. до последней четвёртой зоны, из которой эмульсия олигомера выходит из реактора (1). П/к проходит при 98 ÷ 100 0С. Образующаяся эмульсия олигомера в воде подаётся на сушку в трубчатый сушильный аппарат (4), сушка осуществляется под разряжением (для снижения т-туры кипения смеси – в более мягких условиях не идут побочные процессы и др.). Сушка осуществляется при 120 ÷ 160 0С в трубном пространстве. Далее, смола тонкой плёнкой из каждой трубки сушильного аппарата поступает в стандартизатор (12); пары надсмольной воды конденсируются в холодильнике (5) и собираются в сборнике (6). В стандартизаторе (12) при 120 ÷ 160 0С и разряжении, отгоняются остатки воды, которая конденсируется в холодильнике (7) и подаётся в сборник (8) (надсмольная вода из сборников (6, 8), содержит 20% формальдегида и подаётся на начало П/к как формалин. В стандартизаторе (12) также происходит выравнивание свойств (ММ) полученных в ходе П/к олигомеров. Из стандартизатора (12) расплав олигомера выгружается на поверхность охлаждающего барабана (10), находящегося в охлаждающей ванне (11), затвердевает, срезается ножом и поступает на ленточный транспортёр (9), на котором окончательно охлаждается холодным воздухом и поступает в хранилище.

Маркировка: СФ – 010; СФ – 010М; СФ – 0112 (СФ – смола фенольная). Смолы различаются температурами размягчения, ММ, разветвлённостью, содержанием свободного фенола, влаги и др.  

3. Схема производства карбамидо-формальдегидных

олигомеров периодическим методом

 


1 – Реактор; 2 – Холодильник; 3 – Сборник конденсата надсмольной воды

Этапы синтеза: 1. Подготовка и загрузка сырь; 2. Получение р-ра олигомера (П/к); 3. Слив готового олигомера.

Ход синтеза: В реактор (1) загружают формалин и сухой измельчённый карбамид. В реактор подаётся раствор щёлочи для нейтролизации формалина (при стоянии, он окисляется до муравьиной кислоты) (NH4OH; р-р уротропина). После нейтролизации, вводятся кислотные катализаторы (водный раствор щавелевой к-ты) до слабокислой реакции (pH = 5 ÷ 6,5). Включается мешалка. Объём р-ра, как правило, 5 ÷ 30 м3. Температура П/к 50 ÷ 70 0С; время – 3 ÷ 8 часов. Холодильник (2) при П/к, работает, как обратный. При достижении определённой вязкости реакционной смеси, П/к-цию прекращают, снижают температуру до 30 ÷ 35 0С, в реактор вводят аммиачную воду до pH = 7 ÷ 8.

Если полученные олигомеры сразу идут на переработку (пропитку декоративной бумаги, получение других слоистых пластиков или пресспорошков), то готов к использованию. Если олигомер предназначен для перевозки в другое место, или его необходимо хранить на складе, то его раствор концентрируется. Для этого поднимают температуру до 50 ÷ 70 0С, включают холодильник, как прямой, создают разряжение для отгонки воды. Срок хранения таких олигомеров – 2 ÷ 12 месяцев.

4. Схема производства карбамидо-формальдегидных

олигомеров непрерывным методом

1, 2 – Смесители; 3, 5 – реакторы; 4, 6, 8 – холодильники; 7 – выпарной аппарат; 9 – сборник раствора олигомера; 10 – аппарат дополнительной П/к-ции (стандартизации).

Этапы синтеза: 1. Приготовление реакционного раствора; 2. Последовательная конденсация в щелочной и слабокислой средах; 3. Нейтрализация и концентрация раствора олигомера; 4. Стандартизация и дополнительная конденсация олигомера; 5. Слив.