УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗОМЕТИЛТЕТРАГИДРОФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА ОТВЕРДИТЕЛЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................4
ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗОМЕТИЛТЕТРАГИДРОФТАЛЕВОГО АНГИДРИДА......................................7
1.1. Основные характеристики сырья и готового продукта....................................7
1.2. Способы получения..............................................................................................8
1.2.1. Метод приготовления эвтектических смесей.................................................8
1.2.2. Конденсация малеинового ангидрида одновременно с несколькими диенами.........................................................................................................................9
1.2.3. Изомеризация кристаллических тетрагидрофталевых ангидридов............10
1.2.4. Термическая обработка в присутствии кислотных катализаторов.............11
ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.............................................................15
2.1. Выбор цели и обоснование темы дипломного проекта..................................15
2.2. Химизм и стадии процесса................................................................................16
2.3. Описание технологии производства, проектируемого на базе данных, полученных после усовершенствования процесса.................................................18
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ.......................................................22
3.1. Расчет материальных потоков производства ИМТГФА.................................22
3.2. Расчет термодинамических параметров и тепловых потоков........................28
3.3. Расчет константы равновесия реакции.............................................................38
3.4. Расчет термодинамически возможного выхода..............................................39
3.5. Технологический расчет основного оборудования.........................................40
3.6. Выбор вспомогательного оборудования..........................................................44
ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗАЦИЯ...............................................................................57
4.1. Автоматический контроль.................................................................................57
4.2. Автоматическое регулирование........................................................................61
4.3. Сигнализация......................................................................................................63
4.4. Сводная спецификация средств контроля и регулирования..........................64
ГЛАВА 5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА...........66
5.1. Безопасность технологического процесса.......................................................67
5.2. Экологичность технологического процесса....................................................80
5.3. Безопасность и экологичность проекта в чрезвычайных ситуациях.............82
ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ................................................................90
6.1. Расчёт производственной мощности объекта..................................................91
6.2. Расчёт капитальных вложений..........................................................................95
6.3. Расчёт показателей по труду и заработной плате..........................................105 6.4. Расчёт расходов на содержание и эксплуатацию оборудования и общепроизводственных расходов..........................................................................111
6.5. Расчёт себестоимости продукции...................................................................113
6.6. Обоснование экономической эффективности проектного решения...........117
6.7. Свод основных технико-экономических показателей..................................122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................................................123
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..............................................125
ПРИЛОЖЕНИЕ А...................................................................................................129

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность работы. Большое значение среди синтетических смол имеют эпоксидные смолы. В качестве жидкого отвердителя эпоксидных смол применяется изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИМТГФА).
Рост производства пластмасс и синтетических смол расширяет область их использования - в машиностроительной, химической, авиационной, автомобильной и др. промышленностях. Эпоксидные смолы используют для изготовления пропиточных, заливочных и герметизирующих компаундов в электротехнической, радиоэлектронной областях промышленности. В машиностроении эпоксидные компаунды используют для изготовления литьевых форм и шаблонов, т. е. заменяет трудоемкие процессы механической обработки металлов простым процессом заливки компаунда в формы. В радиотехнической и электротехнической промышленности эпоксидные смолы и компаунды используют в качестве заливочных электроизоляционных материалов, одновременно скрепляя между собой детали изделия.
В настоящее время наметилась определенная тенденция к увеличению общего производства ассортимента и улучшению качества эпоксидных смол. Причем большое внимание в решении этой проблемы отведено разработке новых видов отвердителей. Значительным является технологичность процесса отверждения и синтеза эпоксидных смол. С абстрактной и практичной точек зрения любопытен синтез отвердителей для электротехнической промышленности на основе пипериленовой фракции и малеинового ангидрида. Продукт взаимодействия малеинового ангидрида и транс-пиперилена подвергается термической изомеризации с получением жидкой смеси стерео-изомеров. Они хорошо сочетаются с эпоксидными смолами, обеспечивая компаундам хорошие электротехнические свойства и технологичность процесса отверждения, конкурентоспособность с зарубежными предприятиями и фирмами.

Весь текст будет доступен после покупки

Изометилтетрагидрофталевый ангидрид С9Н10О3 по внешнему виду представляет собой жидкую или желеобразную массу (порой кристаллическую) светлого желто-коричневого цвета. Жидкость прозрачна. Вещество легко смешивается с эпоксидными смолами, растворяется в толуоле, бензине, ацетоне, эфире. В смеси с водой образует соответствующую кислоту. При температуре ниже 20 градусов по Цельсию ИМТГФА кристаллизируется, что не влияет на его свойства [1,с.89]. Ниже приведены некоторые основные характеристики сырья и готового продукта в таблице 1.1:

Таблица 1.1 – Основные характеристики сырья и готового продукта
Вещество Молек.масса, г/моль Фазовое
состояние ?, г/см3 Ткип,0С Тпл,0С Растворимость
В воде В других средах
1 2 3 4 5 6 7 8
Изопрен 68.119 бесцветная летучая жидкость 0,681 34,059 -145,95 плохо раств. спирт, этил. эфир,бензол
Толуол 92,14 бесцветная жидкость 0,867 110,6 ?95 плохо раств. бензол,серная кислотая
Цис-пиперилен 68,11 летучий, горючий углеводород 0,691 44,07 -140,82 не раств. бензол
Транс-пиперилен 42,03 -87,47 бензол, диэтиловый эфир
Малеино-
вый ангидрид 98,06 кристалл. продукт белого цвета 1,48 202 52,8 образуется кислота бензол, толуол, ацетон
ИМТГФА 166,18 жидкость легкокристал-лизующаяся 1,21 при 20 0С 160-170 ниже 20 образуется кислота раств. в орг.раство-рителях
1.2. Способы получения

1.2.1 Метод приготовления эвтектических смесей

Имеется немного способов получения жидких отвердителей ангидридного типа. Одним из методов получения жидких отвердителей является метод приготовления эвтектических смесей. Эвтектические смеси можно приготовить сплавлением 2х или нескольких ангидридов в таких соотношениях, которые дают смеси с наименьшей температурой плавления.
Эвтектическая смесь, жидкая при 273?303 К, состоящая из смеси циклических ангидридов двухосновных и многоосновных карбоновых кислот (гексагидрофталевый, тетрагидрофталевый, малеиновый и её производных и др.). Согласно уравнению реакции (схема 1.1):
Схема 1.1
3-метил-ТГФА

Эвтектическая смесь с температурой застывания 278?293 К, представляющую собой 40-95 % тетрагидрофталевого ангидрида и 5-60 % гексагидрофталевого ангидрида. Вещество с постоянным составом получают растворением продукта изопрена с малеиновым ангидридом при нагревании до 423 К в продукте взаимодействия пиперилена с малеиновым ангидридом при весовом отношении 35?20 / 65?80 с последующей термообработкой 423?473 К. Выход примерно 90 %. Согласно уравнению реакции (схема 1.2):

Весь текст будет доступен после покупки

1. Алыков Н. М. Использование сорбентов для технологии аналитической химии / Н. М. Алыков, Н. И. Воронин, Т. В. Алыкова // Журнал фундаментальных и прикладных исследований. – 2002. – № 4. – С. 12-17.
2. Алыков Н. М. Очистка воды природным сорбентом / Н. М. Алыков, А. С. Реснянская // Экология и промышленность России. – 2003. – №2. – С. 15-19.
3. Аскользин А. П. Современные процессы очистки промышленных стоков / А. П. Аскользин, Л. Б. Бухгальтер // Экология и промышленность России. – 1997. – № 3 – С. 32-34.
4. Аширов А. В. Ионообменная очистка сточных вод, растворов, газов / А. В. Аширов М.: Химия, 1983. 295 с.
5. Бесков С. Д. Технико-химические расчеты / С. Д. Бесков. М.: Высшая школа, 1962. 427 с.
6. Блинов Е. М. Определение свойств углеводородосодержащих сорбентов с целью оптимизации водоочистки / Е. М. Блинов // Природные и интелектуальные ресурсы Сибири. – 2001. – № 1. – С. 12-15.
7. Борозденков В. И. Вакуум насосы в химической промышленности / В. И. Борозденков. М.: Машиностроение, 1968. 98 с.
8. Витковская Р. Ф. Объемный катализатор / Р. Ф. Витковская, Л.Я.Терещенко, С. В. Петров // Текстильная химия. – 1996. – № 8. – С. 14-18.
9. Воробьев А. Е. Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. Учебн. пособие / А. Е. Воробьев и др. / Под ред проф. В. В. Дьяченко. Ростов н/Д: Феникс, 2006. 544 с.
10. Гляденов С. Н. Очистка сточных вод: традиции и новации / С. Н. Гляденов // Экология и промышленность России. – 2000. – № 2. – С. 15-17.
11. Ершов А. С. Очистка сточных вод: новые подходы / А. С. Ершов, В. Н. Еременко, М. С. Платчина // Экология и промышленность России. – 1997. – № 3. – С. 42-45.

Весь текст будет доступен после покупки