Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Таблица 2.3.2- Твёрдые и жидкие отходы

Таблица 2.3.3- Сточные воды

Таблица 2.3.4-Выбросы в атмосферу

2.4 Разработка принципиальной схемы производства

Процесс получения формаля включает в себя 2 стадии.

Технология производства 2,2-дихлордиэтилформаля включает в себя следующие стадии:

1. Синтез формаля-сырца

2. Отгон ЭХГ из формаля –сырца.

Синтез осуществляется при Т=65-70^оС. Реакция образования формаля сопровождается выделением тепла. При образовании формаля выделяется 24,5 кДж/моль, а при растворении серной кислоты выделяется 426,47 кДж/кг.

В результате образуется дихлорэтилформаль, который содержит не более 15% высших формалей. Следует также соблюдать температурный режим отгона ЭХГ, который не должен превышать 100^оС во избежание смолообразования формаля. Процесс отгонки формаля ведется под вакуумом.

При введении в промышленное производство синтеза формаля по сернокислотному методу НИИСК и ЦЗЛ завода СК им. Кирова были получены следующие данные по выходу формаля:

Синтез формаля с загрузкой H₂SO₄ в 2 этапа:

Загрузка:

ЭХГ –16 м³= 19,248т (ρ= 1,203кг/см³)

ПФ- 4т=4000кг.

H₂SO_4: 1 этап 650 л = 1188,85 кг (ρ=1,829 кг/см³)

2 этап 320 л =585,28 кг

На каждом этапе реакция идет 3 часа при Т=65 – 70^оС.

После каждого этапа разделение реакционной массы на органическую и неорганическую фазы (отстой) 4 часа.

Выход формаля-сырца 14 м³, составляет 83%.

Анализ формаля-сырца после 2 кислоты:

ЭХГ – 17%, ПФ – 2%, кислотность – 0,2%.

Далее идет отгон ЭХГ под вакуумом при Т=90 – 100^оС в течение 12 часов.

Анализ формаля после отгона ЭХГ:

ЭХГ – 2,5%, ПФ – 0,3%, кислотность – 0,3%.

Выход кондиционного формаля 12 м³, что составило 80% от теории.

Синтез формаля с загрузкой H₂SO₄ в 3 этапа.

1 этап 650 л = 1188,85 кг.

2 этап 320 л = 584,28 кг

3 этап 150 л = 274,35 кг.

На каждом этапе реакция идет 3 часа при Т =65 – 70 ^оС.

После каждого этапа разделение реакционной смеси на органическую и неорганическую фазу ( отстой) 4 часа.

Выход формаля-сырца составил 89% от теории.

Анализ формаля после третьей кислоты:

ЭХГ – 12%, ПФ –1,5%, кислотность – 0,5%.

Далее идет отгон ЭХГ в течении 8 часов при Т =90 – 100^оС.

Анализ формаля после отгона ЭХГ.

ЭХГ – 25%, ПФ – 0,3%, кислотность – 0,5%.

Выход кондиционного формаля 13,5 м³, что составляет 85% от теории.

Возможен альтернативный вариант: отгонять ЭХГ до содержания 5 – 6%, что сократит время отгона на 3 часа. Остаток ЭХГ нейтрализуется (100%) щелочью в расчете 50 кг на 1 м³ формаля.

Нейтрализация идет 2 часа при Т =65 – 70^оС.

Содержание ЭХГ в формале после нейтрализации составило 0,3 – 0,4; кислотность -0%, ПФ – 0,2%.

Полная схема получения тиокола включает в себя около 20 технологических стадий в том числе: синтез формаля, получение дисперсии, десульфирование, расщепление, коагуляция и так далее. Схематически синтез полисульфидных олигомеров можно изобразить в следующем виде.

1

2

4

6

Блок – схема существующей технологии

1. С
   
   
   
   
   

   11

   
   
   
   

   7

   
   
   

   8

   
   

   9

   
   
   
   
   

   12

   
   интез формаля

2. Получение дисперсии

3. Отмывка

4. Расщепление и коагуляция

5. Отмывка

6. Центрифугирование

7. Щелочные стоки

8. Локальная очистка

9. Кислые стоки

10 БОС

11 Сушка

12Тиокол выход 80%

2.5 Материальный расчёт производства

Материальный баланс производства тиокола

Расчет ведется на 1 т продукта.

На отгрузку должно поступить x₁=1000 кг тиокола.

1. На фильтрацию поступило x₂

x₂=1000*100/(100-1)=1010 кг

1. На сушку поступило x₃

x₃=1010*100/(100-20)=1262.5 кг

1. На фуговку поступило x₄

x₄=1262.5*100/(100-10)=1403 кг

1. На коагуляцию поступило x₅

x₅=1403*100/(100-50)=2806 кг

Из них на стадии добавлено трилона Б x_т

x_т=0,25*2806/100=7 кг

Всего поступило 2806 кг, за вычетом трилона Б получим 2799 кг

Далее рассчитаем необходимое количество серной кислоты, исходя из следующей схемы химической реакции:

2n(RSNa) + H₂SO₄ 2n(RSH) + nNa₂SO₄

314 + 98 270 + 142

412 412, баланс сходится

x_с.к.=23*2799/100=643,8 кг

Следовательно, на стадию коагуляции со стадии расщепления поступило x₅=2799-643.8=2155.2 кг

5)На стадию расщепления поступило x₆

x₆=2155.2*100/(100-0)=2155.2 кг

Из них на стадии добавлено катапава x_к

x_к=0.15*2155.2/100=3.2 кг

Далее рассчитаем необходимое количество сульфита натрия x_с.н. и гидросульфида натрия x_г.с. исходя из следующей схемы химической реакции:

(RSS)_n + NaSH + Na₂SO₃ (RSNa)_n + (RSH)_n + nNa₂S₂O₃

166 + 56 + 126 157 + 135 + 158

348 348, баланс сходится

Всего поступило 2155,2 кг, за вычетом катапава получим 2152 кг.

x_с.н.=16.1*2152/100=346.5 кг

x_г.с.=36,2*2152/100=779 кг

Следовательно, на стадию расщепления со стадии отмывки поступило

x₆=2152-346.5-779=1026.5 кг

6)На отмывку поступило x₇

x₇=1026.5*100/(100-20)=1283 кг

Из них на стадии добавлено полиакриламида x_п

x_п=0.02*1283/100=0.26 кг

Следовательно, на стадию отмывки со стадии поликонденсации поступило

x₇=1283-0.26=1282.7 кг

1. На поликонденсацию поступило x₈

x₈=1282.7*100/(100-0)=1282.7 кг

Из них на стадии добавлено хлористого магния x_х.м.

x_х.м.=1*1282.7/100=12.8 кг

Следовательно, на стадию поступило

x ₈=1282,7-12,8=1269,9 кг

Далее, исходя из схемы реакции, рассчитаем количество щелочи для десульфирования:

6NaOH

3(RS₄) 3n (RSS) + Na₂S₂O₃ + 2Na₂S₂ + 3H₂O

690 + 240 498 + 158 + 220 + 54

930 930, баланс сходится

x_щ=25,8*1269,9/100=327,6 кг

Следовательно, количество дисперсии составит

x₈=1269.9-327.6=942.3 кг

Далее по схеме химической реакции рассчитаем количество шихты x_ш и тетрасульфида натрия x_т.с

0.98(ClCH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂Cl) + 0.02(Cl-CH₂-CH-CH₂-Cl) +

Cl

+ 1.15Na₂S₄ 0.98(CH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂-S₄) +

+ 0.02(CH₂-CH-CH₂-S₄) + 2.02NaCl + 0.15Na₂S₄

S₂

170 + 3 + 200 224 + 5 + 118 + 26

373 373, баланс сходится

x_ш=46,3*942,3/100=436,3 кг

x_т.с=942,3-436,3=506 кг

Таблица 2.5.1- Сводная таблица материального баланса

2.6 Описание аппаратурно-технологической схемы производства

Характеристики

Список файлов ВКР