Матеріальний баланс виробництва лаку ПФ-053

Матеріальний баланс виробництва лаку ПФ-053

Рецептура лаку ПФ-053 та її аналіз

Таблиця

1. Аналіз рецептури

Аналіз рецептури алкідного лаку ПФ-053 робимо з метою визначення існування надлишку гідроксильних груп та обгрунтування складу цього надлишку. Отож, розрахуємо надлишок гідроксильних груп в даній рецептурі:

, де ΣОН_екв - сумарний еквівалентний вміст ОН-груп в рецептурі, ΣСООН_екв – сумарний еквівалентний вміст СООН-груп в рецептурі.

Еквівалентний вміст будь-якої групи дорівнює

, де Р – рецептурна кількість компонента, що містить функціональну групу,

М – молекулярна маса компонента, f – функціональність компонента.

ΣОН_екв = 13,7 · 4 / 136 = 0,403;

ΣСООН_екв = 11,1 ·1 / 302 + 22,2 · 2 / 148 = 0,337;

НАДЛ_ОН = (0,403 – 0,337) / 0,337 = 0,2 або 20 %.

Такий надлишок гідроксильних груп достатній для зниження кислотного числа основи до низького значення з урахуванням втрат поліола як на стадії алкоголізу, так і на стадії полієтерифікації. Цей висновок можливий з даних технологічного процесу.

2. Для розрахунку завантажної рецептури необхідно знайти об’єм, що займає 1 тона основи

, де

G – маса компонента, що приходиться на 1 тону основи, кг; d – густина компонента, кг/ м³.

V_осн = 530 / 930 + 111 / 1100 + 137 / 1370 + 222 / 1327 = 0,938 м³.

Виходячи з продуктивності, котра дорівнює 3000 т/рік, обираємо реактор ємкістю  6,3 м³. Коефіцієнт заповнення φ = 0,55 ÷ 0,8. Для азеотропного методу одержання алкідів обираємо φ = 0,75.

V_р = V_п · φ, V_р = 6,3 · 0,75 = 4,725 м³ .

Завантаження в реактор тоді складе:

1000 кг – 0,938 м³ , х кг – 4,725 ,                        х = 4725 / 0,938 = 5037,3 кг.

Виходячи з даної рецептури основи, розраховуємо завантаження кожного компонента в реактор: олія соняшна: 100 – 53,                         5037,3 – х,              х = 2669,8 кг; каніфоль: 100 – 11,1,

5037,3 – х,                    х = 559,1 кг; пентаеритрит: 100 – 13,7,

5037,3 – х,            х = 690,1 кг; фталевий ангідрид: 100 – 22,2,                                   5037,3 – х,    х = 1118,3 кг.

Це завантажувальна рецептура в реактор

Після того як складена завантажувальна рецептура, можемо скласти матеріальний баланс виробництва.

Примітки до таблиці:

1. Кількість реакційної води, котра виділиласьна стадії переетерифікації, розраховується по монокарбоновій кислоті, тобто каніфолі. Скадемо поропорцію: