Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 4
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Физико-химические основы процесса 8
1.1.1 Кинетика процесса деполимеризации 12
1.2 Характеристика сырья и продуктов процесса 15
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Описание технологической схемы процесса 18
2.2 Аналитический контроль процесса 19
2.3 Возможности модернизации процесса 21
3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 27
3.1 Материальный баланс процесса 27
3.2 Энергетический баланс 33
3.3 Расчет гидравлического сопротивления 36
3.3 Безопасность и экологичность проекта 38
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 41
Мировой объем производства полиамидных материалов (пластмассы, волокна, пленки), превышает 12,45 млн. тонн в год. Стабильно занимают заметное место среди многотоннажных полимеров благодаря комплексу химических, физико-химических и технологических свойств. Основную часть полиамидов, перерабатываемых в нити (мировой объем производства в 2013г 4,2 млн т.), составляют полиамид (полиамид-6,найлон-6) и полигексаметиленадипамид (полиамид-66, найлон-66).
Этот полимер получил популярность благодаря своим выдающимся свойствам, в их число входит высокая прочность на разрыв, устойчивость к истиранию, воздействию химических веществ и тепла, а также низкий коэффициент трения.
Полиамид-6 самый широко используемый в автомобильной отрасли пластмассовый материал благодаря своей устойчивости к воздействию высоких температур и химических веществ.
На сегодняшний день ПАО «КуйбышевАзот» выпускает полиамид-6 разных диапазонов вязкости 2,7 и 3,4. В качестве сырья используют капролактам, деминерализованную воду и стабилизатор. Полимер получают в виде гранулята, из которого производится высококачественный материал для пленок, технических и текстильных нитей. Установка получения полимера максимально автоматизирована и не требует большого количества рабочей силы для обслуживания.
Высокое качество капролактама - одна из важнейших задач, которая стоит перед производителями этого продукта, определяющего качество получаемого из него полиамида и материалов на его основе. Поэтому вопросам оценки качества товарного капролактама, а также полиамида уделяется особое внимание.
В представленной курсовой работе объектом исследования стала установка деполимеризации лактам-воды отделения регенерации рециклового капролактама.
Цель бакалаврской работы: модернизация технологической схемы деполимеризации фракции рециклового капролактама.
В связи с поставленной целью требуется решить следующие задачи:
1. Изучить физико-химические основы процесса деполимеризации молекул поликапроамида и олигомеров е-капролактама; основные характеристики сырья и продуктов процесса;
2. Привести описание технологической схемы процесса деполимеризации ПАО «КуйбышевАзот»;
3. Выявить существующие недостатки и предложить возможность их устранения;
4. Произвести технологические расчеты процесса.
В представленной дипломной работе была рассмотрена возможность модернизации промышленного процесса деполимеризации рецикловой фракции капролактама производства поликапроамида ПАО «КуйбышевАзот».
Результаты проделанной работы заключаются в следующем:
1. Рассмотрены физико-химические основы процесса, в том числе вопросы кинетики деполимеризации, характеристики сырья и продуктов процесса;
2. Приведено описание технологической схемы деполимеризации лактам-воды, реализованной на промышленной площадке ПАО «КуйбышевАзот»;
3. Выявлены недостатки в работу действующей установки. Предложен метод по их устранению.
4. Предложена установка фильтра на трубопровод подачи сырья на установку с целью сокращения числа и продолжительности остановок производства за счет засорения трубопровода крупными частицами полимера.
5. Рассчитан тепловой баланс процесса. Определено количество теплоносителя - динила, необходимого для подогрева реакционной массы до заданной температуры реакции.
6. Рассчитано гидравлическое сопротивление предлагаемого фильтра.
