Проект виробництва алкідного лаку ПФ–171 потужністю 1000 т/рік, страница 9

Синтез олігомеру проводять у реакторі Р1 ємністю 10 м³ з обігрівом ВОТ,  який підігрівається у масляному нагрівачі та подається у сорочку реактору; реактор має якірнлопасну мішалку. Перед завантаженням реактор перевіряють на чистоту й справність. Весь процес йде в струмі інертного газу (азоту). Для вилучення води азеотропним методом реактор має кожухотрубний холодильник Т1 та флорентину Є4 для розподілу азеотропу, та ємність для прийому води з флорентини Є1. У реактор, відповідно до рецептури, завантажують сировину. Спочатку завантажують льняну олію, підігрітою зі змійовика охолодження реактора  з ємності Є2 за допомогою насосу Н3 через ваговий мірник М1. Потім завантажують пентаеритрит через шнековий живільник.

Включають мішалку й обігрів. Каталізатор додають коли температура у реакторі досягне 195 ºС. Подальший процес ведуть при   (220 ± 5) ⁰С. Завантаження підігрітої вихідної сировини дає можливість скоротити тривалість технічного циклу внаслідок зменшення тривалості нагрівання реакційної суміші до температури синтезу. Контролюється процес по розчинності продукту в спирті 1 : 5.

По закінченні реакції алкоголізу реактор прохолоджують до 185 ± 5 °С и повільно вводять фталевий ангідрид через шнековий живільник у плавитель П та через бункерні ваги М4 і до реактору, щоб запобігти вспінювання. Завантажують ксилол для азеотропу в кількості 3-4%  від маси основи. У реактор Р ксилол надходить зі складу ЛЗР через рідинний лічильник М2  і флорентину Є4 через ємність Є3. Потім підвищують температуру до 240 ± 5 °С.

Після реакції поліконденсації температуру в реакторі знижують до 140 °С і з реактора смола самопливом надходить у змішувач Р2, під шар попередньо завантаженого розчинника. Уайт-спірит заванатажують зі складу ЛЗР за допомогою рідинного лічильника М3. Перед роботою змішувач перевіряють на чистоту та справність, а також продувають інертним газом (азотом). Горизонтальний змішувач має конденсатор і пропелерні мішалки для розчинення готового олігомеру. У змішувачі відбувається постановка на «тип», що контролюють по в'язкості, кислотному числу і сухому залишку.

Лак з відповідними показниками ТУ очищають із використанням мішочнного фільтра  Ф, на який його подають за допомогою шестерного насосу Н4. Готовий продукт надходить  до цеху і на фасування. Схема виробництва лаку ПФ - 171 наведена у додатку Б.

5 МАТЕРІАЛЬНІ РОЗРАХУНКИ ТА ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ УСТАТКУВАННЯ

5.1 Аналіз рецептури лаку ПФ-171

В таблиці 5.1 наведена рецептура лаку ПФ – 171:

Таблиця  5.1 ―Рецептура лаку ПФ-171

Втрати  1% на 1 тону продукції.

Продуктивність 1000 т/ рік.

Розраховуємо кількість ОН^- еквівалентів:

5.2 Розрахунок матеріального балансу процесу виробництва матеріалу.

Завантажувальна рецептура. Об’єм, який займає 1т компонентів:

V_ап=10 м³ ; V_р=10·0,75=7,5 м³

Перерахуємо на кілограми:

1000 кг-0,95 м³         х=7895 кг

х - 7,5 м³

 Розрахунок загрузки в реактор по кожному компоненту:

-  олія:                      100 – 69,44               у_олії = 5482 кг

7895 – у_олії

-  ПЕ:                       100 –10,74               у_ПЕ = 848 кг

7895 – у_ПЕ

-  ФА:                       100 –19,82               у_{фт.ангд}= 1565 кг

7895– у_{фт.ангд} 

Матеріальній баланс виробництва лаку ПФ-171 наведен у табл.5.2:

Таблиця 5.2 - Матеріальній баланс виробництва лаку ПФ-171