
Тип работы:	Предмет:	Язык работы:

Оптимизация технологии выпуска каучука марки БСК-1502 при замене диспергатора НФ (лейканол) на анионное поверхностно-активное вещество лауреатсульфат натрия марки «Sulforokanol 225 L»

Работа №	120907
Тип работы	Бакалаврская работа
Предмет	химия
Объем работы	55
Год сдачи	2020
Стоимость	4600 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено	75

Не подходит работа?

Узнай цену на написание

Содержание

Аннотация 2
Перечень литературных сокращений 5
Введение 6
1 Литературный обзор в области процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола 8
1.1 Физико-химические основы процесса производства бутадиен-альфа-метилстирольного каучука 8
1.2 Литературный обзор в области процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола 14
1.3 Описание и требования к марке каучука БСК-1502 17
2 Описание существующего технологического процесса полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола 19
2.1 Описание процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола на предприятии ООО «Тольяттикаучук» 19
2.2 Технологическая схема реализации процесса эмульсионной полимеризации на предприятии ООО «Тольяттикаучук» 25
2.3 Оценка возможности повышения эффективности использования сырьевых ресурсов в процессе эмульсионной полимеризации на предприятии ООО «Тольяттикаучук» 29
3 Оптимизация процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука на предприятии ООО «Тольяттикаучук» 34
3.1 Предложение по оптимизации процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука 34
3.2 Расчет материального баланса процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука 37
3.2.1 Расчет материального баланса существующей схемы процесса эмульсионной полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука 37
3.2.2 Расчет материального баланса оптимизированного процесса эмульсионной полимеризации 46
Заключение 52
Список используемой литературы 54

Введение

Бутадиен-альфа-метилстирирольные каучуки (БМСК) эмульсионной полимеризации являются каучуками общего назначения. Эти каучуки не требуют специальной пластификации. Они хорошо смешиваются с различными ингредиентами резиновых смесей, а также хорошо совмещаются с другими типами каучуков общего назначения (полибутадиеновыми, полиизопреновыми). Низкотемпературные каучуки имеют широкий спектр применения. В основном (70%), это производство шин (изготовление протекторов). Остальная часть приходится на изготовление различных резинотехнических изделий (РТИ): цветные резинотехнические изделия, изделия медицинского назначения, товары народного потребления, обувь, автокамеры, приводные ремни, технические пластины, конвейерные ленты, рукава. Специальные марки бутадиен-а-метилстирольных каучуков (например, СКМС-30 АРПД), не содержащие электропроводящих примесей, используются в кабельной промышленности. Каучуки с низким содержанием а-метилстирола (10%) применяются для изготовления изделий, работающих в условиях низких температур (СКМС-10РКП). На основе БМСК изготовляют защитные резины, стойкие к воздействию у-радиации. Кроме того, широкий ассортимент товарных синтетических латексов используется в производстве водно-дисперсионных красок, пропитки корда, проклейки и покрытия бумаги и тканей, полимербетонов, формовой и листовой пенорезины [1].
Впервые промышленное производство бутадиен-стирольного эмульсионного каучука (БСК) было организовано в Германии в 1938г. Разработку синтеза сополимера бутадиена-1,3 с а-метилстиролом начали в США в 1945г. Производство бутадиен-метилстирольного каучука СКМС-30, аналогичного по свойствам каучуку СКС-30, было организовано на Красноярском заводе СК в 1952г.
В 1961г. начато производство маслонаполненного бутадиен- метилстирольного каучука СКМС-30АРКМ-15 на Куйбышевском заводе СК (г. Тольятти), затем на Омском и Стерлитамакском заводах СК (1962г.). В течение длительного периода работы производства СБСК (г. Тольятти) были освоены марки эмульсионного сополимерного каучука: БСК-1500, БСК-1502, СКМС-30АРКМ-27, высокостирольные композиции БС-45, БС-45АК, КВС- 60, БСК-1904.
В настоящее время в производстве СБСК ООО «Тольяттикаучук» выпускаются три марки бутадиен-метилстирольного эмульсионного каучука: безмасляный БСК-1502, маслонаполненные СКМС-30АРКМ-15 и СКМС- 30АРКМ-27 с содержанием масла 15% и 27%, соответственно. Для выпуска марки БСК-1502 используется не окрашивающий антиоксидант фенольного типа (ВС-30А), для СКМС-30АРКМ-15 и СКМС-30АРКМ-27 - окрашивающий антиоксидант фенолоаминного типа (ВС-1).
Целью бакалаврской работы является повышение эффективности использования сырьевых ресурсов в процессе полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука марки БСК-1502 на ООО «Тольяттикаучук».
В соответствии с намеченной целью были поставлены следующие задачи:
1. Провести анализ существующего процесса полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука и определить возможность снижения использования сырьевых ресурсов на ООО «Тольяттикаучук».
2. Провести оптимизацию технологического процесса полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса с заменой диспергатора НФ (лейканол) на анионное поверхностно-активное вещество лауреатсульфат натрия марки «Sulforokanol 225L» при производстве каучука марки БСК-1502 на предприятии ООО «Тольяттикаучук».

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!

ДИПЛОМНЫЕ МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Курсовые Статьи Диплом Рязань

Заключение

В работе рассмотрены физико-химические основы процесса производства бутадиен-альфа-метилстирольного каучука. Также проведен литературный обзор по теме исследования, изучены статьи и дано описание и требования к марке каучука БСК-1502. Проведен анализ научно-технической литературы как отечественных, так и зарубежных источников по производства бутадиен-стирольных каучуков на предприятиях химической промышленности, на основе которого определена и обоснована проблема необходимости замены лейканола на биологически разлагаемый диспергатор.
Проведена оценка возможности повышения эффективности использования сырьевых ресурсов в существующем процессе полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса при производстве каучука за счет применения в качестве диспергатора АПАВ «Sulforokanol L225/1» вместо НФ (лейканол). Выявлено, что при приготовлении опытных производственных концентрированных водных фаз (КВФ) были снижены дозировки АПАВ «Sulforokanol L225/1».
В процессе приготовления опытных КВФ отклонений параметров от контрольного уровня не выявлено. Отмечено, что в опытный период достигался более высокий уровень конверсии мономеров (76-86) % при снижении дозировки инициатора на 7 % относительно контрольного периода (77-82)%. Увеличилось значение термомеханической устойчивости опытного латекса от контрольного синтеза, что положительно влияет на качество латекса на стадии коагуляции латекса СКМС-30АРК был снижен расход «Реагент «ЭПАМ» с 2,3 кг/т каучука до 1,9 кг/т каучука, что привело к снижению пенообразования, а при снижении расхода до 1,6 кг/т пена вовсе исчезла.
На стадии выделения каучука при достижении оптимума флокуляции латекса СКМС-30АРК (АПАВ «Sulforokanol L225/1») отмечено снижение содержания в серуме остаточного «Реагент «ЭПАМ» (до 2,4 - 3,0 мг/дм3) в 5 раз и ион-сульфатов (450-800) мг/л - в 3 раза.
Снижение в течение опытного периода суммарного количества сульфат-ионов в серуме и остаточного «Реагент «ЭПАМ» обусловлено:
- меньшим содержанием сульфо-групп в составе лауретсульфата натрия (0,06%) против серийного диспергатора НФ (0,19%);
- пониженным расходом лауретсульфата натрия;
- связыванием АПАВ «Sulforokanol L225/1» с флокулянтом «Реагент «ЭПАМ» в ионный комплекс, который остается в крошке каучука.
В работе проведен расчет материального баланса до и после оптимизации технологического процесса полимеризации бутадиена и альфа-метилстирола для получения латекса с заменой диспергатора НФ (лейканол) на анионное поверхностно-активное вещество лауреатсульфат натрия марки «Sulforokanol 225L» при производстве каучука марки БСК-1502, который определил уменьшение количественного состава водной фазы.

Литература

1. Аверко-Антонович Л. А, Давлетбаева И. Д, Кирпичников П. А. Химия и технология синтетического каучука / КолосС, 2011. 357с.
2. Аверко-Антонович И. Ю. Синтетические латексы. Химико- технологические аспекты синтеза, модификации, применение. М : Альфа. 2005. 679с.
3. Аверко-Антонович Л. А. Смеси натурального каучука с техническим углеродом, полученные непрерывным смешением в жидкой фазе / зарубежная информация, перевод // Производство и использование эластомеров. М. : ЦНИИТЭнефтехим, 2004. №4. С. 27-33.
4. Агаянц И. М. Пять столетий каучука и резины / И. М. Агаянц. М. : Модерн-А. 2002. 432 с.
5. Аксенов В. И. и др. Технология получения мономеров и синтетических каучуков. Волгоград : ИУНЛ, ВолгГТУ, 2013. 516 с.
6. Андреев P. A. Получение саженаполненных каучуков и резин с использованием отходов производств эластомеров: автреф. Дис. канд. техн. Наук: 05.17.06 / Андреев Роман Александрович. Воронеж: Воронеж, гос. технол. акад. 2005. С. 19.
7.Балакирев В. С., Дворецкий С. И., Аниськина Н. Н., Акишин В. Н. Математическое моделирование технологических процессов // Издательский дом Н. П. Пастухова. Ярославль. 2018. 325 с.
8. Гришин Б.С. Инновационные технологии производства усиленных эластомерных композитов // Каучук и резина. 2016. 523с.
9. Гусев Ю.К., Папков В. Н. Каучуки эмульсионной полимеризации. Состояние производства в Российской Федерации и научно - исследовательские работы Воронежского филиала ФГУП «НИИСК» // Каучук и резина. 2009. № 2. С. 2-9.
10. Инструкция по обслуживанию полимеризационной батареи ТИ- Е-1-11-18.
11. Инструкция по приготовлению растворов активирующей группы установки Е-1. ТИ-Е-1-03-17.
12. Инструкция по эксплуатации автоматизированной системы управления технологическим процессом (АСУТП) в установке Е-1 ТИ-Е-1- 02-15.
13. Исакова Н. А, Белова Г. А, Фихтенгольц В. С. Контроль производства синтетических каучуков. Химия. 2008. 240с.
14. Крючкова Н. В, Юдин Е. В, Степанова Н. В, Барсукова Н. В. Процесс производства синтетического бутадиен-метилстирольного каучука / Н. В. Крючкова, 2019. 359 с.
15. Панков В. Н, Ривин Э. М, Блинов Е. В. Бутадиен-стирольные каучуки. Синтез и Свойства. Воронеж : ВГУИТ, 2015. 314с.
...