Введение 5
1 Теоретическая часть
1.1 Синтетические латексы: общие принципы производства 7
1.2 Химизм процесса сополимеризации 9
1.3 Производство бутадиен-стирольных каучуков 16
1.4 Методы выделения каучука из латекса 25
2 Технологическая часть
2.1 Описание технологической установки 32
3 Расчетная часть
3.1 Материальный расчет и материальный баланс установки 35
3.2 Технологический и конструктивный расчет основного аппарата 42
4 Охрана окружающей среды
4.1 Меры, обеспечивающие надежность охраны водных ресурсов, воздушного бассейна и почвы от загрязнения 48
4.2 Меры безопасности при эксплуатации производства 49
Заключение 53
Список использованных источников 54
Промышленность синтетического каучука (СК) является одной из ведущих отраслей химической и нефтехимической индустрии.
Для удовлетворения определенных отраслей промышленности, таких как шины, резина, электричество, свет и другие, на рынке представлено более 200 марок синтетического каучука и латекса. Такое изобилие получается благодаря постоянному совершенствованию существующих и внедрению новых технологических процессов.
Особенностью производства синтетического каучука на данном этапе является большой масштаб производства.
Производство новых типов синтетических каучуков, которые обладают рядом ценных эксплуатационных свойств, было достигнуто благодаря достижениям в области химии и технологии. Прежде всего, это стереорегулярные изопреновые и бутадиеновые каучуки. Они полностью заменяют натуральный каучук при производстве большинства шин и резинотехнических изделий. Наша страна находится на передовых позициях по производству изопренового каучука, выпуская его больше, чем другие страны мира [1].
Каучук и резина, полученная из него, обладают уникальным набором свойств: эластичность в широком диапазоне температур, высокая износостойкость, низкая газопроницаемость, хорошие диэлектрические свойства, устойчивость к многочисленным деформациям и ко многим средам. Области применения каучуков очень разнообразны и постоянно увеличиваются. Каучук использовался в производстве многих товаров, в настоящее время он считается одним из наиболее важных сырьевых материалов.
Ассортимент резиновых изделий насчитывает десятки тысяч наименований. Около 60 % производимого каучука расходуется на резины для механизированных транспортных средств: автомобилей, самолетов, кораблей и т.д. Кроме того, резина и каучуки в настоящее время используются практически во всех секторах экономики: для производства обуви, кабелей, резины и других товаров.
Цель работы - оптимизировать технологический процесс выделения каучука из латекса.
Задачи:
1. Изучить производство бутадиен-стирольных каучуков на примере «Тольяттикаучук».
2. Проанализировать и выбрать объект для усовершенствования.
3. Произвести расчет материального баланса и расчет основного аппарата.
В выпускной квалификационной работе рассмотрена возможность оптимизации технологического процесса выделения каучука из латекса, направленной на снижение энергетических затрат существующего производства эмульсионных бутадиен-стирольных каучуков, что является актуальной задачей. При проведении коагуляции латекса с использованием полиэлектролитов нет необходимости применения повышенных температур, поэтому возможна утилизация тепла латекса, поступающего со стадии дегазации.
В теоретической части рассмотрены физико-химические основы производства бутадиен-стирольных каучуков, методы их выделения, меры безопасности при эксплуатации производства, а также меры, обеспечивающие надежность охраны водных ресурсов, воздушного бассейна и почвы от загрязнения.
В технологической части рассмотрена схема выделения бутадиен-стирольного каучука бессолевым методом, который используется в ООО «Тольяттикаучук».
В расчетной части приведены расчеты материального баланса при работе установки на нормальной нагрузке и конструктивный расчет дополнительного теплообменного аппарата.
В данной работе проведен сравнительный анализ двух конструкций теплообменника для подогрева умягченной воды за счет тепла латекса, таких как кожухотрубный и «труба в трубе». Было выявлено, что целесообразней использовать кожухотрубный теплообменник, т.к. площадь поверхности составила меньшее значение, чем у теплобменника конструкции «труба в трубе» при данных параметрах. Выбран шестиходовой теплообменник с трубами длиной 4,0 м, числом труб 196 и номинальной поверхностью F = 61
