Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Совершенствование технологии получения смолы на основе аммиачной воды и карбамидоформальдегидного концентрата

Работа №108139

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

биотехнология

Объем работы63
Год сдачи2020
Стоимость4000 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
160
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Введение
1Теоретическая часть
1.1Анализ существующих видов смол
1.2Химизм получения формальдегидных смол
1.3Отчет о патентных исследованиях
2Технологическое оформление производства КФС
2.1Подготовка исходного сырья
2.2Приготовление конденсационного раствора
2.3Щелочная и кислая конденсация карбамида с формальдегидом
2.4Доконденсация продукта со второй порцией карбамида
2.5Схема узла обогрева трубопроводов и аппаратов горячей водой и
паром
2.6Схема узла охлаждения рубашек аппаратов оборотной водой
2.7Схема узла ХОВ для подачи в реакторы и мерники и на промывку
оборудования трубопроводов
2.8Схема узла сбора дренажных стоков и узел сбора некондиционной
смолы
2.9Пути модернизации существующей технологии
2.10Экспериментальная часть
2.11Аналитический контроль качества производства
3Расчетная часть
3.1Расчет материального баланса синтеза КФС
3.2Расчет производительности стандартного реактора синтеза
карбамидоформальдегидных смол в год
3.3Материальный баланс синтеза смолы на основе NH4OH и КФК
3.4Гидродинамический расчет аппарата без внутренних устройств
Заключение
Список используемых источников

В настоящее время существует большое количество смол и полимеров, синтезированных при различных условиях их синтеза, обладающих определенными ценными свойствами.
На предприятии ПАО «Тольяттиазот» образуется более 200 тыс. т/год аммиачной воды NH4OH, которая является побочным продуктом производства аммиака. Ее эксплуатация в качестве удобрения в сельскохозяйственной сфере деятельности в зимний период довольно затруднительна.
90% мебели изготавливается из ДСП. Формальдегид входит в состав клея при производстве ДСП, фанеры и иных материалов. В синтетических смолах, являющихся востребованными в сферах строительства и деревообработке, содержание свободного формальдегида превышает допустимый диапазон - 0,3-1% [1].
Формальдегид является веществом второго класса опасности, «обладает канцерогенным, а также угнетающим воздействием на нервную систему» [2]. «При высокотемпературном прессовании (t>115°C) накопление свободного формальдегида в древесном материале происходит за счет следующих процессов:
-выделение CH2O из компонентов древесины, как результат термопревращений древесины в процессе производства;
-окисление метанола, содержащегося в формалине и готовых смолах в концентрациях, существенно превосходящих свободный ФА;
-химические реакции гидроксиметиленовых групп с образованием диметиленэфирных и метиленовых связей по мере углубления процесса конденсации;
-термогидролитические процессы в полимере» [23].
В качестве альтернативы предлагается использовать NH4OH и КФК в качестве исходного сырья для производства поликонденсационных смол, применяемых в строительной и деревообрабатывающей промышленности, например, в производстве древесностружечных и древесноволокнистых плит и фанеры.
В данной работе рассматриваются различные способы производства смол на основе формальдегида.
Целью бакалаврской работы является получение токсикологически безопасной для окружающей среды смолы, совершенствование технологического процесса ее производства.
Для реализации выше поставленных целей были сформированы следующие задачи:
1)Провести анализ характеристик существующих видов смол на основе формальдегидсодержащих соединений, выявить их достоинства и недостатки.
2)Проанализировать существующие технологии добычи формальдегидсодержащих смол.
3)Предложить пути совершенствования технологического процесса производства формальдегидных смол.
4)Произвести технологические расчеты для подтверждения эффективности предлагаемого способа оптимизации технологии.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В бакалаврской работе были рассмотрены наиболее распространенные виды формальдегидных смол:
-карбамидоформальдегидные;
-фенолформальдегидные;
-меламиноформальдегидные.
Проведен анализ их характеристик, рассмотрен химизм образования поликонденсационных смол на основе формальдегидсодержащих соединений.
Наиболее популярными в сфере строительства и
деревообрабатывающей промышленности являются смолы на основе формалина, являющийся водным раствором формальдегида. В результате образования лишней воды, попавшей в реактор с формалином и удаляемой переводом ее в пар, на 1 тонну полученной смолы образуется 300-400 кг вредных стоков, содержащих 8-12 % метанола и 5-8 % формальдегида. Надсмольные воды зачастую «сбрасываются» в окружающую среду, что влечет за собой пагубные для окружающей среды последствия.
Выполнен поиск патентной информации. Рассмотрены схемы технологического процесса существующих производств периодического действия. Предложена оптимизация технологического процесса, а именно получение смолы, используя в качестве сырья КФК и 25%-ую NH4OH. Произведены технологические расчеты для подтверждения эффективности предлагаемого метода модернизации технологии:
-материальный баланс синтеза КФС;
-материальный баланс синтеза полиамина;
-материальный баланс синтеза полиаминной смолы;
-гидродинамический расчет аппарата;
В результате произведённых расчетов были определены основные геометрические параметры аппарата:
-объем реактора 7 м3;
-плотность смолы 1048,8 кг/м3;
-производительность реактора 2741 кг/ч.
Усовершенствованная технология позволяет получать смолу высокоустойчивую к минеральным кислотам. Помимо этого, технология позволяет сократить объем образуемых сточных вод в ходе технологического процесса в виду отсутствия избытка воды.
Рассмотренная в данной работе технология добычи смолы периодическим методом является невыгодной за счет выделения паров формальдегида и значительных потерь энергетических ресурсов.
Анализ свойств смолы в лабораторных условиях не требует применения дорогостоящего оборудования и реактивов.
Во избежание неконтролируемых сбросов сточных вод в процессе получения смолы, рекомендуется внедрение на предприятии ряда узлов (аварийный сборник аммиака, локальные установки очистки сточных вод), обеспечивающих снижение всех видов выбросов в окружающую среду.


1.Амирсланова Н.М.. Новые способы получения
аминоформальдегидных смол. Промышленное производство и использование эластомеров . №2. 2015. 7 с.
2.Амирсланова Н.М.. Пути практического применения
аминоформальдегидных смол. Пластические массы. №1-2. 2018. 5 с.
3.А.С. №167855 СССР, ИПКС 07С. Способ получения формальдегида.
4.Афанасьев С.В., Махлай В.Н., Семёнова В.А., Пат. 2196147 РФ, МПК7 С 08 G 12/12, опубл. 10.01.2003. 8 с.
5.Богомолов В., Никифорова А. Российский рынок древесных плит в 2013-2018 гг.// Отраслевой журнал лесопромышленного комплекса Сибири. 2018. № 4. URL : https://lpk-sibiri.ru/forest-industry/analytics/rossijskij-rynok- drevesnyh-plit-v-2013-2018-gg/ (дата обращения: 12.11.2019).
6.Бугаев Л.С., Саморядов Ю.М., Парахин М.И., Сушильников А.В., Сушильникова Н.Н.: Пат. №2249016РФ, МПК7 С 08 G 12/40, опубл. 20.05.2003. 5 с.
7.Афанасьев С.В., Махлай В.Н.: Пат. №2261874, МПК7 С 08 G 12/40, опубл. 09.06.2004. 6 с.
8.ГОСТ 14231-78 «Смолы карбамидоформальдегидные. Технические условия».
9.Доронин Ю. Г. Синтетические смолы в деревообработке: справочник. М : Лесная промышленость. 1979. 208 с.
10.Дроздова В.С. Авторефер. дисс. канд. тех. наук. Московский гос. ун-т. леса, Москва. 2010. 22 с.
11.Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: справочник. М. : Альянс. 2015. 752 с.
12.Мачнева О.П. Влияния различных отвердителей на свойства древесностружечных плит.
13.Меркулова А.Ф., Васильев В.В., Вьюнков С.Н.. Применение композиционных отвердителей для ускорения процесса поликонденсации меламинокарбамидоформальдегидных смол/ СПб. 2018. «АННИ XXI: теория и практика». 7 с.
14.Мещерякова А.А.. Механизм получения
меламиноформальдегидных и карбамидомеламиноформальдегидных смол.
6с.
15.Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Часть-1 СПб: «Мир и Семья». 2014. 964 с...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ