Отделение синтеза алкидного олигомера ПФ-053 мощностью 3000 т/год - Курсовая работа

1. Аналитической обзор 1.1 Алкидные лакокрасочные материалы 1.2 Способы получения алкидных лаков 1.3 Реакторы периодического действия 2. Расчетная часть 3.1 Материальный баланс производства ПФ-053 3.2 Определение потерь сырья 3.3 Материальные расчеты 3.3.1 Реакция переэтерификации 3.3.2 Реакция поликонденсации 3.3.3 Расход сырья для получения основы лака ПФ-053 3.4 Расчет основного оборудования 3.4.1 Расчет реактора 3.5 Тепловой расчет реактора 4. 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. 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. Аналитический обзор 1.1 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. Модифицированные олигоэфиры, являются наиболее распространенным типом пленкообразующих веществ, применяемых в лакокрасочной промышленности. 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. [6] Химические основы синтеза алкидов Основная полимерная цепь алкидов состоит из регулярно повторяющихся фрагментов полиатомных спиртов и полиосновных кислот. При использовании в качестве модификаторов растительных масел, представляющих собой триглицериды монокарбоновых кислот, не имеющих свободных функциональных групп, их предварительно превращают в спиртовые компоненты, содержащие жирнокислотные остатки, путем переэтерификации (алкоголиза) многоатомными спиртами ( глицерином или пентаэритритом). В силу более высокой реакционной способности фталевого ангидрида в сравнении с кислотами вначале образуются неполные кислые эфиры фталевого ангидрида, которые при дальнейшем подъеме температуры этерифицируются кислотой и подвергаются поликонденсации. По одному из них вначале в реакционную смесь вводят полиатомный спирт и фталевый ангидрид и после завершения реакции между ними - кислоту-модификатор. В настоящее время для производства алкидных смол имеется большой ассортимент жирных кислот, что дает возможность производит алкидные смолы со специальными свойствами, например с ускоренным высыханием, повышенной водостойкостью и светостойкостью в покрытиях, подвергающихся в течение длительного времени воздействию повышенных температур. Пентаэритрит на складе сырья разгружается из резинотканевых или других мягких контейнеров либо из мешков в бункер 2, установленный на тензометрических весах.