Расчет балансовой стоимости основных производственных фондов
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обоснование выбора технологического процесса
1.1 Обоснование выбора технологического процесса
1.2 Обоснование выбора способа производства
1.3 Выбор аппаратурного оформления
1.4 Выбор способа обогрева
1.5 Выбор перемешивающего устройства
1.6 Выбор оснастки реактора
1.7 Выбор оборудования для фильтрации
1.8 Выбор оборудования для транспортирования сырья и дозирования сырья
2. Технологические расчеты
2.1 Материальные расчеты
2.1.1 Расчет материального баланса на 1 реактор
2.2 Потребность в сырье
2.3 Нормы образования побочных продуктов
2.4 Расчет эффективного фонда времени работы оборудования
2.5 Расчет количества оборудования
2.5.1 Расчет числа реакторов
2.5.2 Расчет объемного оборудования
3. Описание аппаратурно-технологической схемы производства
3.1 Характеристика готовой продукции
3.2 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
3.3 Описание технологической схемы
3.4 Нормы технологического режима
3.5 Контроль производства
4. Технические расчеты
4.1 Тепловой расчет на реактор объемом 6,3 м3
4.2 Тепловой расчет на реактор объемом 12,6 м3
4.3 Тепловой расчет кожухотрубчатого теплообменника
4.4 Расчет площади поверхности и геометрических размеров наружного змеевика
4.5 Расходные нормы теплоносителей на 1 тонну готового продукта
4.6 Механические расчеты
4.6.1 Расчет механического перемешивающего устройства реактора
4.6.2 Расчет реактора на прочность
5. Автоматизация технологического процесса производства эпоксидной смолы Э-40
5.1 Обоснование выбора точек контроля и регулирования
5.2 Описание принятой схемы автоматизации
5.3 Заказная спецификация на средства контроля и регулирования
6. Охрана труда и защита окружающей среды
6.1 Основные опасности производства
6.2 Характеристика проектируемого производства
6.2.1 Санитарно-гигиеническая характеристика производства
6.2.2 Токсикологические характеристики веществ и материалов, обращающихся на производстве
6.2.3 Показатели взрыво- , пожароопасности веществ и материалов
6.3 Электробезопасность проектируемого производства
6.4 Мероприятия по защите от статического электричества
6.5 Инженерно-техническое решение по устранению опасностей в технологических процессах
6.5.1 Инженерно-техническое решение по устранению опасностей в технологических процессах
6.5.2 Молниезащита производства эпоксидной смолы
6.6 Производственная санитария
6.6.1 Метеорологические условия на производстве
6.6.2 Вентиляция
6.6.3 Производственное освещение
6.6.4 Мероприятия по защите от шума и вибрации
6.7 Пожарная профилактика
6.8 Водоснабжение и канализация
6.9 Расчет искусственного освещения
6.10 Защита окружающей среды
6.10.1 Сточные воды
6.10.2 Твердые и жидкие отходы
7. Архитектурно-строительное решение
8. Технико-экономический раздел
8.1 Расчет балансовой стоимости основных производственных фондов
8.1.1 Балансовая стоимость здания
8.1.2 Балансовая стоимость основного и вспомогательного оборудования
8.2 Текущие издержки производства смолы Э-40
8.2.1 Расчет материальных затрат
8.2.2 Определение фонда оплаты труда отдельных категорий промышленно-производственного персонала
8.2.2. 1 Состав и численность рабочих
8.2.2.2 Годовой фонд оплаты труда рабочих
8.2.2.3 Состав и численность руководителей, специалистов и служащих
8.2.2.4 Годовой фонд оплаты труда руководителей, специалистов и служащих
8.2.3 Смета затрат на содержание и эксплуатацию оборудования
8.2.4 Смета цеховых расходов
8.2.5 Полная себестоимость 1 тонны смолы Э-40
8.3 Показатели экономической эффективности проекта
8.3.1 Чистая текущая стоимость проекта
8.3.2 Срок окупаемости инвестиций
8.4 Технико-экономические показатели проекта
Список использованных источников2
Введение
Без продукции лакокрасочной промышленности не может обойтись ни одна отрасль народного хозяйства, т.к. лакокрасочные материалы при нанесении на различные подложки выполняют множество функций - защитные, декоративные, специальные и др. В качестве пленкообразующих веществ для большинства лакокрасочных материалов используются синтетические полимеры и олигомеры. Использование синтетических пленкообразователей позволило расширить сырьевую базу лакокрасочной промышленности, а также создать новые более совершенные лакокрасочные материалы, которые принципиально невозможно получить на основе только природных продуктов. Это позволило, в частности, решить проблему получения долговечных, атмосферо-, термо-, и химстойких покрытий с высокими декоративными свойствами. К их числу относятся в первую очередь материалы на основе полиэфиров, эпоксидных олигомеров, олигоуретанов, политетрафторэтилена и многих других. [1]
Разнообразие эпоксидных олигомеров и применяемых отвердителей позволило создать большое количество лакокрасочных материалов различного назначения.
Лакокрасочные материалы на основе эпоксидных олигомеров обладают комплексом таких ценных свойств, как высокая адгезия к металлическим и неметаллическим поверхностям, стойкость к действию воды, щелочей, кислот, ионизирующих излучений, малая пористость, незначительная влагопоглощаемость и высокие диэлектрические показатели, их применяют для получения ответственных покрытий самого различного назначения, в том числе для получения химически стойких, водостойких, электроизоляционных и теплостойких покрытий.
В течение последних лет появились новые виды материалов на основе эпоксидных олигомеров. К их числу относятся порошки, системы без растворителей, а также водоразбавляемые и вододисперсионные материалы.
Эпоксидные олигомеры делят на три вида: диановые, алифатические, феноксисмолы. Получают их взаимодействием эпихлоргидрина с гидроксилсодержащими соединениями (дифенилолпропан, этиленгликоль, диэтиленгликоль, наволачные фенолформальдегидные олигомеры). Кроме того, свойства эпоксидных олигомеров можно варьировать в широких пределах, вводя в их состав мономеры с различными свойствами.[2]
Диановые эпоксидные олигомеры лучше всего растворяются в кетонах, а также этилацетате и бутилацетате. Они хорошо совмещаются с алкидами, фенолформальдегидными олигомерами, аминоформальдегидными олигомерами и полиуретанами.
Алифатические эпоксидные олигомеры в отличие от диановых очень низковязкие, а отвержденные покрытия на их основе не водостойкие.
Все эпоксидные олигомеры в чистом виде не отверждаются (не зашиваются) и требуется добавлять отвердитель. Отверждение осуществляется с помощью отвердителей: сшивающего типа (аминные, кислотные, полизоцианаты, аминоформальдегидные олигомеры, фенолформальдегидные олигомеры). Эпоксидные олигомеры (смолы) применяют как индивидуально, так и в сочетании с другими пленкообразователями. На основе низко- и среднемолекулярных эпоксидных смол можно получать пленкообразующие системы, не содержащие растворителя.
Поскольку эпоксидные олигомеры обладают комплексом ценных свойств и их ассортимент отличается большим разнообразием, спрос на эпоксидные олигомеры на рынке увеличивается. С другой стороны, производство эпоксидных смол по стране сокращается, соответственно организация производства эпоксидной смолы Э-40 является актуальной.
1. Обоснование выбора технологического процесса
1.1 Обоснование выбора технологического процесса
Под эпоксидными пленкообразующими обычно понимают олигомеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных групп, за счет которых происходит образование пространственного (сетчатого) полимера.
В основе промышленного способа получения эпоксидных диановых олигомеров положена реакция взаимодействия эпихлоргидрина с дифенилолпропаном с последующим дегидрохлорированием образующихся хлоргидриновых эфиров. Реакция проводится в присутствии гидроксида натрия (обычно в виде водного раствора), играющего роль катализатора и дегидрохлорирующего агента.
Диановые эпоксидные олигомеры принято делить на три группы: низко-, средне- и высокомолекулярные.
Молекулярная масса эпоксидных олигомеров определяется условиями проведения технологического процесса.
Синтез низкомолекулярных эпоксидных олигомеров проводят в большом избытке эпихлоргидрина, необходимом для подавления реакции роста полимерной молекулы. Это обстоятельство определяет специфические особенности процесса. Будучи введенным в реакционную массу в значительном количестве, эпихлоргидрин выполняет функции реагента и растворителя. Синтез олигомера до сравнительно высоких степеней завершения процесса протекает в однофазной системе.[2]
Синтез олигомеров средней молекулярной массы и высокомолекулярных смол проводится гетерофазно в водно-органической среде с добавкой или без добавки органического растворителя. Молекулярная масса полученного олигомера в первую очередь зависит от соотношения исходных реагентов и состава органической фазы. Средне- и высокомолекулярные олигомеры могут образовываться также при взаимодействии низкомолекулярных олигомеров с дифенилолпропаном. Процесс обычно проводят в расплаве при температурах 160-210 оС, часто в присутствии катализаторов - третичных аминов. Этот способ получения диановых эпоксидных олигомеров принято называть методом сплавления.
Метод гетерофазной конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном имеет целый ряд преимуществ по сравнению с методом сплавления. Прежде всего, он универсален и позволяет получать полимеры с очень широким диапазоном молекулярных масс (от 600 до 6000). Процесс ведут в мягких условиях (при 70-80 оС) и получают олигомеры, более однородные по составу( узкое молекулярно-массовое распределение). Данный метод позволяет осуществить синтез олигомеров в одну стадию и открывает возможность проведения процесса непрерывным способом.
В данном проекте для производства эпоксидного олигомера выбираем способ, основанный на конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в щелочной среде при 1,5-2 кратном избытке эпихлоргидрина. Для улучшения растворения образующегося олигомера синтез проводится в среде растворителя - толуола. Для уменьшения количества сточных вод применяем 25-% раствор щелочи. Кроме того, в технологический процесс вводится стадия отгонки непрореагировавшего эпихлоргидрина. Введение этой стадии позволяет уменьшить потери эпихлоргидрина и гидроксида натрия за счет гидролиза; позволяет уменьшить количество побочных продуктов и уменьшить себестоимость продукта за счет использования возвратного эпихлоргидрина.
1.2 Обоснование выбора способа производства
Существуют три способа организации производства: непрерывный, периодический, полунепрерывный.
При непрерывном способе производства схема состоит из аппаратов непрерывного действия, в поперечном сечении которых свойства веществ не меняются, их превращение наблюдается по длине процессов. Этот способ целесообразно применять при крупнотоннажных производствах.
Достоинства:
- высокая производительность;
- высокий уровень механизации и автоматизации;
- высокое качество продукта;
- относительно невысокие потери сырья;
- малая доля вспомогательного оборудования;
- стабильное качество продукта.
Недостатки:
- дорогое оборудование;
-сложность переналадки на выпуск другой родственной продукции.
При периодическом способе производства технологическая схема состоит из аппаратов периодического действия. В этом случае сырье по пути превращения в готовый продукт проходит последовательно несколько аппаратов, в которых за счет активного перемешивания создается «режим идеального вытеснения». Данный способ применим для малотоннажных производств.
Достоинства:
- относительно невысокая стоимость оборудования;
- простота оборудования;
-легкость переналадки на выпуск другой родственной продукции, пользующейся спросом.
Недостатки:
- высокая стоимость готовой продукции;
- высокая доля вспомогательного оборудования;
- нестабильное качество продукта от партии к партии;
- большие потери.
Поскольку производство является малотоннажным и технология предусматривает множество дополнительных операций (отгонку эпихлоргидрина, толуола, фильтрацию и др.), то целесообразно выбрать периодическую схему организации производства.
1.3 Выбор аппаратурного оформления
Основными критериями, определяющими выбор конструкции реактора для проведения синтеза, являются способ производства (периодический или непрерывный), его температурный режим, вязкость и фазовое состояние реакционной массы (гомогенная, гетерогенная). Для проведения периодических процессов применяются вертикальные цилиндрические аппараты со сферическими или эллиптическими днищами и крышками.
К периодически действующим реакторам смешения, предъявляется ряд требований:
1) Достаточно хорошее перемешивание реакционной массы при условии максимальной интенсивности процесса теплообмена.
2) Наличие смотрового люка и светового фонаря для наблюдения за состоянием реакционной смеси в процессе и осмотра внутренних частей реактора.
В соответствии с выбранной схемой производства выбираем вертикальный цилиндрический реактор с эллиптическим днищем и сферической крышкой.
Поскольку реакционная среда в аппарате является коррозионно-активной, то реактор должен быть изговлен из коррозионно-стойкой стали. Для снижения стоимости, реактор выполняем из двухслойной стали – сталь Ст3, плакированная хромово-никелево-молибденовой сталью Х17Н13М2Т.[6]
1.4 Выбор способа обогрева
В зависимости от типа полимера температура синтеза в основном может быть в пределах 30-300 °С. Обогрев может производиться 3 способами:
А) Обогрев продуктами сгорания топлива
Б) Обогрев теплоносителями
В) Электрообогрев
А) Обогрев продуктами сгорания топлива
В качестве топлива применяют твердое топливо (уголь, торф) и жидкое (мазут).
Топливо сжигают в выносных топках, в результате образуются дымовые газы, которые и обогревают реактор. Газообразное топливо сжигают непосредственно под днищем реактора через небольшие тарелки (огневой обогрев), но коэффициент полезного действия (КПД) очень низкий и варьируется в пределах:
КПД (твердое) = 15%
КПД (жидкое) = 30%
КПД (газообразное) = 60%
Недостатки:
- Низкий КПД
- Достаточно высокая пожаро- и взрывоопасность
- Проблемы с охлаждением
Б) Обогрев теплоносителями
В качестве теплоносителя используются:
- Горячая вода (нагревает реакционную массу до 80-85 °С)
- Водяной пар – доступный и относительно дешевый теплоноситель, имеющий высокий коэффициент теплоотдачи, равный 5000-10000 Вт/м2К
- Высокотемпературный органические теплоносители (ВОТ) – дифенильная смесь, кремнийорганическая жидкость, минеральное масло.
Дифенильная смесь (ДФС) представляет собой смесь дифенила и дифенилового эфира.
Особенности ДФС:
- применяется как в жидком виде, так и в парообразном
- давление паров ДФС в 30-35 раз меньше, чем давление водяного пара
-при 320°С ДФС может эксплуатироваться несколько лет. При температуре 350°С – до года. Критерием оценки срока эксплуатации является накопление в ДФС продуктов разложения в размере 10%.
Достоинства обогрева жидкой ДФС:
- Время нагрева и охлаждения значительно меньше по сравнению с электроиндукционным обогревом за счет использования качественной теплопередающей поверхности змеевиков;
- Возможность тонкого регулирования температуры, что обеспечивает высокое качество полимера;
- Более низкая стоимость по сравнению с электроиндукционным обогревом (если нагревают ДФС дымовыми газами сгорания мазута)
- Не коррозирует конструкционные стали
Недостатки:
- Жидкий ДС очень легко проникает через места уплотнения (фланцевые соединения трубопроводов, запорные арматуры, сальниковые уплотнители и т.д.). Это вызывает необходимость применения сложных коммуникаций и запорных устройств для обеспечения герметичности
- Пары ДФС токсичны (раздражают слизистую)
- Пожароопасность при высоких температурах.
В качестве ВОТ наибольшее применение получили кремнийорганические жидкости. Данный теплоноситель представляет собой полидиметилсилоксановый олигомер, модифицированный специальными добавками, повышающими устойчивость к пиролизу и окислению.
Достоинства:
- пожаробезопасен;
- сохраняет низкую вязкость в условиях крайне низких температур
(до минус 50 оС);
- не токсичен, не включен в список опасных веществ;
- безопасен для окружающей среды;
- стабилен по тепловым характеристикам;
- не обладает коррозионной активностью;
- не имеет запаха;
- химически инертен, взрывобезопасен, является трудногорючим.
Недостатки:
- при повышенных температурах чувствителен к химическим загрязнениям( кислотами, основаниями, кислородом и др.).
При обогреве теплоносителями возможны различные конструкции теплопередающих поверхностей:
а) для обогрева парами применяются гладкие рубашки.
Если по технологии предусмотрена ступенчатая загрузка веществ, то рубашка выполняется секционированной;
б) при обогреве жидкими теплоносителями гладкие рубашки непригодны, поскольку имеют большое сечение, что не позволяет обеспечить нужную скорость протекания жидкого теплоносителя. Следовательно, коэффициент теплоотдачи будет иметь небольшое значение.
Для жидких теплоносителей применяют профильные конструкции в виде труб, полутруб, или уголков.
в) Внутренние змеевики – применяются как для обогрева парами, так и жидкими теплоносителями;
В) Электроиндукционный обогрев
Принцип работы - реактор помещают в индуктор, представляющий катушку с намотанным изолированным медным проводом. На катушки подают переменный электрический ток, в результате возникает переменное магнитное поле, которое пронизывает стенки реактора. Согласно закону электромагнитной индукции, в стенках реактора наводятся вторичные токи (токи Фуко), которые и нагревают стенки реактора. Таким образом, данное устройство по сути является трансформатором, где первичная обмотки – индуктор, а вторичная обмотка – корпус реактора.
Достоинства:
- высокий КПД = 90%
-низкий перепад температур между стенками реактора и реакционной массой (5-8°С в стационарном режиме)
- тонкая регулировка благодаря небольшой температурной инерции, что благоприятно сказывается на свойствах полимеров
- возможность осуществления управления температурным режимом с дистанционного пульта
- относительная простота
Недостатки:
- дороговизна электроэнергии.
Комбинированный обогрев применяют с целью экономии энергии. До 120°С нагревают водяным паром через внутренний змеевик, а затем включают электроиндукционный обогрев.
Устройство электроиндукционного нагревателя должно удовлетворять требованиям правил устройства электрооборудования. Согласно этим требованиям катушки должны быть закрыты кожухом, чтобы исключить их контакт с атмосферой цеха, то есть исключить действие искрообразования, а также вредных газов. Кроме того, через кожух пропускается чистый воздух со строго определенным давление. При этом имеется автоблокировка, то есть если при какой-то причине давление чистого воздуха стало меньше нужного, индуктор автоматически отключается. К кожуху предъявляют следующие требования – герметичность, прочность, немагнитный ненагревающийся материал.
В данном проекте применяем обогрев водяным паром через наружный змеевик. Поскольку температура синтеза смолы не превышает 100 оС, то нет необходимости использовать другие виды обогрева.
Рубашка реактора состоит из двухсекционного змеевика, в который в зависимости от стадии технологического процесса, пускают либо водяной пар для обогрева, либо холодную воду для охлаждения.
1.5 Выбор перемешивающего устройства
Механические перемешивающие устройства (МПУ) делятся по разным признакам:
1) конструкция (турбинные с вертикальными, прямыми и изогнутыми, наклонными лопатками; пропеллерные; лопастные, якорные, рамные);
2) по типу течения (радиальный; аксиальный; тангенциальный);
3) по скорости вращения (быстроходные и тихоходные).
а) Турбинные МПУ:
- с вертикальными прямыми лопатками;
- с вертикальными изогнутыми лопатками;
- с наклонными прямыми лопатками;
- с горизонтальными дисками, к которым приварены вертикальные лопатки.
б) Пропеллерные МПУ:
- стандартный корабельный винт;
- с отверстиями (для трудносмачивающихся порошков);
- с зубчатыми краями (для волокнистых материалов).
в) Лопастные (листовые, ластовые) МПУ:
- с вертикальными прямыми низкими лопатками;
- с вертикальными прямыми высокими лопатками;
- с наклонными прямыми лопатками.
г) Якорные МПУ:
- стандартный якорь;
- с «пальцами» и отражательными перегородками.
д) Рамные МПУ:
- стандартный вариант;
- якорно-рамные.
Ввиду высокой вязкости и отсутствия внутреннего змеевика выбираем якорно-рамную мешалку.
1.6 Выбор оснастки реактора
Оснастка реактора – это система для отгонки, конденсации или улавливания летучих погонов, которые образуются в реакторе, а также для соединения реактора с внешней средой.
Тип оснастки определяется технологическим режимом процесса, в частности давлением, температурой и т.д.
Для отгонки побочного продукта можно применять следующие типы оснастки реактора:
а) оснастка для азеотропной отгонки:
- классический вариант – оборудование для данной оснастки включает теплообменник для нагревания паров азеотропной смеси; наклонный конденсатор для охлаждения паров азеотропной смеси; разделительный сосуд для разделения воды и ксилола.
Достоинства: высокая эффективность, позволяет возвращать ксилол в зону синтеза, относительная простота конструкции.
Недостатки: потери фталевого ангидрида.
- по методу Du Pont
В данном варианте вместо теплообменника устанавливается насадочная колонна, обогреваемая паром. Температура внутри колонны должна быть такой, чтобы пары азеотропной смеси свободно проходили через нее в конденсатор, а фталевый ангидрид оседал на насадке колонны. Пары азеотропной смеси конденсируются, затем в разделительном сосуде конденсат разделяется, вода сливается, а ксилол насосом подается в верхнюю часть колонны. Проходя через насадку колонны, ксилол смывает фталевый ангидрид обратно в реактор.
Достоинства: высокая эффективность, позволяет возвращать ксилол в зону синтеза, относительная простота конструкции, возврат фталевого ангидрида в реактор.
б) блочная оснастка:
Данная оснастка включает сублимационную трубу и уловитель мокрых погонов. Метод основан на том, что при высокой температуре происходит испарение воды, пары направляются в сублимационную трубу, имеющую температуру 120 0С, где нагреваются и поступают в уловитель мокрых погонов. В уловителе, через форсунку распыляется охлажденная вода, за счет чего происходит конденсация паров воды.
Достоинства: простота конструкции.
Недостатки: под действием высокой температуры фталевый ангидрид гидролизуется во фталевую кислоту, которая выводится вместе с конденсатом.
Поскольку в проекте предусмотрена стадия отгонки эпихлоргидрина и толуола, то целесообразно выбрать классический вариант оснастки. Кроме того, она является наиболее эффективной и простой в плане конструктивных особенностей.
1.7 Выбор оборудование для фильтрации
В настоящее время все аппараты для очистки лаков делятся на основные группы:
А) тарельчатые фильтры;
Б) патронные фильтры;
В) мешочные (рукавные) фильтры.
А) тарельчатые фильтры
Особенности: очищают лаки с частицами загрязнений любой плотности; эффективны при очистке лаков, требующих вызревания; позволяют совмещать процессы фильтрования и адсорбции.
Для ускорения фильтрации в лак вводят адсорбенты: микроасбест, перлит. Благодаря этим веществам на фильтре образуется пористый осадок, что увеличивает продолжительность фильтрации.
Тарельчатые фильтры по конструкции делятся на фильтры с механизированной выгрузкой осадка, фильтры с ручной выгрузкой осадка, плитные фильтры.
а) Тарельчатые фильтры с механизированной выгрузкой осадка
Особенности: работают под давлением 0,4-0,6 МПа, работают с адсорбентами, площадь поверхности фильтровального элемента 10, 15, 20 м2.
Достоинства:
- высокая механизация, минимум ручного труда;
- высокая степень очистки вязких лаков;
- возможность совмещения фильтрации и адсорбции;
- большая производительность единичного аппарата;
- полная герметичность.
Недостаток – необходимость применения дорогостоящих вспомогательных веществ – адсорбентов.
Аппарат представляет собой корпус, в котором расположен полый вал с укрепленными на нем дисками. Они представляет собой конус с горизонтальной верхней поверхностью, на которой находится фильтровальный элемент. Внутренняя часть диска (тарелки) соединяется с полым валом. При вращении вала осадок отбрасывается с дисков к стенкам и потом удаляется.
б) Тарельчатые фильтры с ручной выгрузкой осадка
Особенности: работает под давлением 0,4-0,6 МПа; наиболее часто применяется поверхность фильтровального элемента 10 м2; производительность 50-1000 кг/м2 час.
Достоинства:
- высокая степень очистки лаков, требующих вызревания;
- возможность совмещения фильтрации и адсорбции.
Недостатки:
- ручная разборка и сборка при замене фильтрующих элементов;
- более низкая производительность, чем у вышеописанного фильтра.
Фильтр представляет собой корпус, в котором имеется труба для выпуска очищенного лака, а также тарелки, которые прикреплены к этой трубе. Привод отсутствует, труба неподвижная, а выгрузка осадка производится вручную.
Б) патронные фильтры
Достоинство – очень высокая степень очистки лаков, не требующих вызревания.
Недостатки:
— ручная замена патронов;
— ограниченная производительность единичного аппарата.
Фильтровальный элемент представляет собой цилиндр определенных размеров. Материал цилиндра - волокна, пропитанные фенолформальдегидными смолами и другими смолами. Главный показатель - диаметр пор, может быть от 5 до 125 мкм.
Фильтровальный элемент одноразового действия, т.к. регенерировать его промывкой растворителем нерентабельно вследствие большого расхода растворителя и невозможности полностью очистить поры от загрязнений. Поэтому отработанные патроны либо утилизируются, сжигаются, либо их перерабатывают путем измельчения и добавляют в какие-либо ЛКМ.
Указанные патроны помещаются в корпус, в котором может быть от 10 до 42 патронов.
3) мешочные фильтры
Конструкция фильтра представляет собой цилиндрический корпус в который помещают мешок из фильтрующего материала, закрепленный на каркасе.
Материалом этих мешков может быть (используются различные волокна):
— полиэстер – хорошая химическая и термостойкость (170-190 ºС);
— полипропилен - стойкость к кислотам и щелочам (100-110 ºС;
— нейлон – химическая стойкость кроме кислот (170-190 ºС);
— NOMEX (ароматический полиамид) – химическая стойкость до 220 ºС;
— фторсодержащие полимеры - великолепная химическая стойкость (250-260 ºС);
— шерсть - хорошая устойчивость к растворителям.
Возможности фильтров:
- очистка жидких сред от твердых и гелеобразных частиц с размерами от 0,5 до 1250 мкм;
- производительность от 0,5 до 1000 м3/час;
- возможность подбора материала, устойчивого к различным химическим средам.
В зависимости от конструкции в корпусе может быть установлено от 2 до 24 мешков. Сами корпуса могут быть изготовлены из нержавеющей стали или химически стойкого стеклопластика. Кроме того, предлагается широкий выбор дополнительного оборудования: патрубки, магнитные ловушки, дополнительные прокладки, что позволяет включить систему фильтрации в любой технологический процесс.[23]
Достоинства: простота, надежность.
Для очистки толуольного раствора смолы Э-40 от хлорида натрия целесообразно применять мешочный фильтр. При этом сокращаются потери продукта и увеличивается скорость фильтрации.
1.8 Выбор оборудования для транспортирования сырья и дозирования сырья
Для производства смолы используется жидкое сырье (эпихлоргидрин, раствор щелочи, растворители) и сыпучий материал (дифенилолпропан). Жидкое сырьё транспортируется по трубопроводам с помощью насосов. Существует несколько типов насосов, используемых в лакокрасочной промышленности. Это шестерёнчатые, центробежные и мембранные насосы.
а) Шестеренчатые насосы
Достоинство:
- высокое развиваемое давление.
Недостатки:
- работа с низковязкими веществами;
- малая объемная подача;
- чувствительность к загрязнениям перекачиваемой среды.
б) Центробежные насосы
Достоинства - высокая объемная подача.
Недостатки:
- малый развиваемый напор;
- невысокий КПД;
- необходимость электропривод во взрыво-, пожароопасном исполнении.
в) Мембранные насосы
Достоинства:
- безопасная работа;
- самовсасывание до 8 м вод ст;
- тонкая регулировка потока;
- способность перекачивать жидкости с высокой вязкостью; абразивы; твердые фрагменты; жидкости, чувствительные к расслоению.
Недостатки:
- пульсационный режим работы;
- нестойкость к агрессивным жидкостям.
Дозировка толуола, эпихлоргидрина и раствора едкого натра осуществляется с помощью счетчиков; дифенилолпропан загружается вручную по тарному месту. Для перекачивания жидкости используем мембранные насосы «Tapflo», в виду их безопасности в работе, отсутствия электропривода.
2. Технологические расчеты
2.1 Материальные расчеты
В основе получения (синтеза) эпоксидных смол лежит реакция взаимодействия эпихлоргидрина и гидроксилсодержащих соединений (дифенилолпропана, этиленгликоля, диэтиленгликоля) с образованием хлоргидриновых производных и дальнейшая конденсация хлоргидриновых производных в щелочной среде. Брутто-схема реакции представлена на рисунке 2.1.
где R: 
Рисунок 2.1 – Брутто-схема образования эпоксидного олигомера
2.1.1 Расчет материального баланса на 1 реактор
Расчет проведем на примере эпоксидной смолы Э-40
А. Исходные данные
1) Э.ч = 14%
2) Массовая доля нелетучих веществ не менее 94 %
3) Gгод =5000 тонн/год
4) Гидроксид натрия применяется в виде 25 % раствора
5) Эпихлоргидрин с содержанием основного вещества 98%
Среднемолекулярную массу эпоксидной смолы определяем по формуле
Mэо = 
, (2.1)
где Э.ч – эпоксидное число,
Mэо – средняя молекулярная масса эпоксидного олигомера, г/моль;
Mэо = 
= 614,29 кг
n = 
, (2.2)
где n – средняя степень полимеризации, г/моль;
Mэо - молекулярная масса эпоксидного олигомера, г/моль;
Mконц.гр - молекулярная масса концевых групп, г/моль;
Mзв. – молекулярная масса звена, г/моль.
n = 
=0,966
Рецептура смолы Э-40 представлена в таблице 2.1
Таблица 2.1 – Рецептура смолы
| Наименование компонентов | Массовая доля, % |
| 1. Эпихлоргидрин, 100% | 32,2 |
| 2. Дифенилолпропан | 41,9 |
| 3. Натр едкий, 100% | 15,4 |
| 4. Толуол на конденсацию | 10,5 |
| Итого: | 100,0 |
| 5. Толуол на растворение | (100÷130) % от количества загружаемого дифенилолпропана |
| 6. Двуокись углерода | до полной нейтрализации |
Загрузка в реактор определяется по формуле:
Загрузка = V·φ·ρсм , где (2.3)
Загрузка – масса загружаемых в реактор компонентов, кг;
V – объем реактора, м3;
φ – коэффициент заполнения;
ρсм – средняя плотность загружаемых в реактор компонентов, кг/м3.
Плотность смеси рассчитываем по формуле
ρсм = 
, где (2.4)
ρсм – плотность смеси, кг/м3;
ω – массовая доля i-того компонента;
ρ – плотности i-того компонента, кг/м3
Характеристика исходных веществ приведена в таблице 2.2
Таблица 2.2- Характеристика исходных веществ[5]
| Наименование компонента | Плотность компонента, кг/м3 | Молекулярная масса, г/моль |
| 1. Эпихлоргидрин | 1180 | 92,5 |
| 2. Дифенилолпропан | 1038 | 228 |
| 3. Раствор натра едкого | 1280 | 40 |
| 4. Толуол | 867 | 92 |
ρсм = 
=780 кг/ м3
Загрузка = 6,3·0,8·780= 3931,2 кг
Рассчитываем массу загружаемых компонентов по формуле:
Загрузка = К·[ (a/0,98+b+ с/0,25+d) + 1.03·b] , где (2.5)
Загрузка – загрузка компонентов, кг
К – коэффициент для пересчета загрузки,
a, b ,с ,d – массовая доля компонент
Загрузка = К·[(0,322/0,98+0,419+0,154/0,25+0,105)+1,03·0,419]=1,9
Загрузка = К·1,9
К = 
К = 
=2069,1
Количество загружаемого эпихлоргидрина:
mэхг = 2069,1·0,322/0,98 =679,8 кг
Количество загружаемого дифенилолпропана:
mдфп = 2069,1·0,419 = 866,9 кг
Количество загружаемого раствора гидроксида натрия:
mNaOH(25%-й раствор)=2069,1·0,154/0,25 = 1274,6 кг (Содержание NaOH=318,7 кг, Н2О=955,9кг )
Количество загружаемого толуола на стадию конденсации:
mтолуол на конд. =2069,1·0,105 =217,3 кг
Количество загружаемого толуола на растворение эпоксидного олигомера:
mтолуол на растворение =1,03·866,9 = 892,9 кг
Загрузка сырья на реактор приведена в таблице 2.3
Таблица 2.3- Загрузка сырья на реактор объемом 6,3 м3
| Наименование компонентов | Масса компонента, кг | Массовая доля, % | Массовая доля, % в пересчете на техническое сырье |
| 1.Дифенилолпропан 2.Эпихлоргидрин (100%) 3.Едкий натр (100%) 4.Толуол | 866,9 666,2 267,1 423,7 | 39,0 29,9 12,0 19,1 | 28,5 22,4 35,2 13,9 |
| Итого: | 2223,9 | 100 | 100 |
5) Потери компонентов приведены в таблице 2.4
Таблица 2.4 – Потери компонентов
| Наименование компонента | Потери, % | Потери, кг |
| 1.Дифенилолпропан | 0,32 | 2,77 |
| 2.Эпихлоргидрин | 0,22 | 1,5 |
| 3.Толуол | 1,52 | 3,3 |
| 4.Раствор едкого натра в том числе: гидроксид натрия вода | 5 | 63,7 15,9 47,8 |
Количество прореагировавшего дифенилолпропана определяем из формулы
ДФПзагрузка = ДФПреакция+ДФПпотери , (2.6)
где ДФПзагрузка – количество загруженного дифенилолпропана, кг
ДФПпотери – потери дифенилолпропана, кг
ДФПреакция= ДФПзагрузка – ДФПпотери
ДФПреакция= 866,9-2,77=864,1 кг
Количество прореагировавшего эпихлоргидрина определяем из пропорции:
На (0,966+1)·228 кг ДФП – (0,966+2)·92,5 кг ЭХГ
864,1 кг ДФП – х кг ЭХГ
ЭХГреакция=529,0 кг
ЭХГзагрузка =ЭХГреакция+ЭХГнепрореагир+ЭХГпобочный+ЭХГпотери , (2.7)
где ЭХГзагрузка – количество загруженного эпихлоргидрина, кг
ЭХГреакция - эпихлоргидрин, вступивший в реакцию, кг
ЭХГнепрореагир – непрореагировавший эпихлоргидрин, кг
ЭХГпобочный – побочный эпихлоргидрин, кг
ЭХГпотери – потери эпихлоргидрина, кг
ЭХГ ост.= ЭХГзагр – ЭХГреакция - ЭХГпотери
ЭХГост =679,8-529,0-1,5=149,3
Учитывая, что не менее 80% эпихлоргидрина отгоняется, то будет отогнано эпихлоргидрина:
ЭХГдистиллат= ЭХГ ост ·0,8
ЭХГдистиллат== 149,3·0,8=119,4 кг
Тогда в реакцию гидролиза вступит:
ЭХГгидролиз= ЭХГост·0,2
ЭХГгидролиз= 149,3·0,2=29,9 кг
Количество загруженного гидроксида натрия определяем из формулы:
NaOHзагр = NaOHреакция+ NaOHпотери+ NaOHпобочная + NaOHсвободн., (2.8)
где NaOHзагр – количество загруженного NaOH, кг
NaOHреакция – едкий натр, вступивший в реакцию, кг
NaOHпотери – потери едкого натра, кг
NaOHпобочная – побочный едкий натр, кг
NaOHсвободный – свободный едкий натр, кг
Количество пореагировавшего гидроксида натрия определяем по пропорции:
На (0,966+1)·228 кг ДФП – (0,966+2)·40 кг NaOH
864,1 кг ДФП – у кг NaOH
NaOHреакция=228,7 кг
NaOHост = NaOHзагр- NaOHреакция – NaOHпотери
NaOHизб =318,7-228,7-15,9=74,1 кг
NaOHост = NaOHизб – NaOHгидролиз
NaOHост = 74,1-12,9=61,2 кг
Количество гидроксида натрия пошедшего на гидролиз определяем по пропоции:
На 92,5 кг ЭХГ – 40 кг NaOHпоб
Прореагировало ЭХГгидролиз – х кг NaOH
NaOHгидр= 12,9 кг
Количество образовавшейся реакционной воды определяем по пропорции:
На (0,966+1)·228 кг ДФП – (0,966+2)·18 кг H2O
864,1 кг ДФП – у кг Н2О
Н2О = 102,9 кг
Количество хлорида натрия определяем по пропорции:
На (0,966+1)·228 кг ДФП – (0,966+2)·58,5 кг NaCl
864,1 кг ДФП – х кг NaCl
NaCl=334,5 кг
Определение массы эпоксидного олигомера по пропорции:
На (0,966+1)·228 кг ДФП – 614,29 эпоксидного олигомера
864,1 кг ДФП – х кг эпоксидного олигомера
ЭО = 1184,2 кг
Кроме основной реакции протекает побочная реакция - гидролиз эпихлогидрина:
Определяем количество воды, пошедшей на гидролиз:
На 92,5 кг ЭХГ – 18 кг Н2О
На 29,9 кг ЭХГ – х кг Н2О
Н2Огидр= 5,8 кг
Определяем количество образовавшегося глицерина в реакции гидролиза:
На 92,5 кг ЭХГ – 92 кг глицерина
На 29,9 кг ЭХГ – х кг глицерина
Глиц.= 29,7 кг
Определяем количество образовавшегося хлорида натрия в реакции гидролиза:
На 92,5 кг ЭХГ – 58,5 кг NaCl
На 29,9 кг ЭХГ – х кг NaCl
NaClгидр =18,9 кг
Учитывая, что 119,4 кг эпихлоргидрина отгоняется, то можно рассчитать сколько гидроксида натрия пойдет на гидролиз:
На 92,5 кг ЭХГ – 40 кг NaOH
На 119,4 кг ЭХГ – х кг NaOH
NaOH=51,9 кг,
С учетом того, что часть эпихлоргидрина отгоняется, то можно уменьшить загрузку раствора щелочи на 51,9 кг, в пересчете на 25%-й раствор количество гидроксида натрия равно 206,4 кг
NaOH= 61,2-51,9=9,3 кг
Рассчитаем количество раствора едкого натра с учетом уменьшения количество загружаемого гидроксида натрия:
NaOHр-р = 1274,6-206,4=1068,2 кг
Исходя из этих данных рассчитываем массу сухого гидроксида натрия и воды
NaOHсух = 267,1 кг
Н2O = 801,1 кг
Реакция нейтрализации:
NaOH+CO2 
NaHCO3
Определяем количество образовавшегося гидрокарбоната натрия:
На 40 кг NaOH – 84 кг NaHCO3
На 9,3 кг NaOH – х кг NaHCO3
NaHCO3 =19,5 кг
Определяем количество углекислого газа пошедшего на нейтрализацию избыточного количества едкого натра:
На 40 кг NaOH – 44 кг СО2
На 9,3 кг NaOH – у кг СО2
СО2 = 10,2 кг
Учитывая, что часть толуола отгоняется вместе с эпихлоргидрином, поэтому чтобы сохранить загрузку неизменной, увеличиваем загрузку толуола на стадии конденсации на уменьшившееся количество раствора гидроксида натрия.
Материальный баланс на реактор объемом 6,3 м3 представлен в таблице 2.5
Таблица 2.5 – Материальный баланс стадии синтеза эпоксидного олигомера
| Взяли | Получили | ||
| Компонент | Масса, кг | Компонент | Масса, кг |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1) Дифенилолпропан 2) Эпихлоргидрин в т. ч. возвратный 3) Раствор едкого натра в том числе - едкий натр - вода 4)Толуол на синтез в т. ч. возвратный 5)Толуол на растворение 6) углекислый газ | 866,9 679,8 119,4 1068,2 267,1 801,1 423,7 292,3 892,9 10,2 | 1)Раствор эпоксидного олигомера в толуоле в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол 2)Дистиллят в т. ч. - эпихлоргидрин - толуол 3)Водная фаза в т. ч. - вода - хлорид натрия - гидрокарбонат натрия - глицерин 4) Потери в т. ч. - дифенилолпропан - эпихлоргидрин - гидроксид натрия - вода -толуол - углекислый газ | 2205,2 1184,2 1021,0 411,7 119,4 292,3 1253,0 850,4 353,4 19,5 29,7 71,8 2,8 1,5 15,9 47,8 3,3 0,5 |
| Итого: | 3941,7 | Итого: | 3941,7 |
Согласно заводским данным, потери толуольного раствора смолы при фильтрации составляет 10 кг на 1 тонну раствора.
Количество потерь на стадии фильтрации рассчитываем по пропорции:
На 1000 кг продукта – 10 кг потери
На 2205,2 кг продукта – х кг потери
Потери будут равны 22,1 кг
Материальный баланс на стадии фильтрации представлены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 - Материальный баланс на стадии фильтрации в расчете на реактор объемом 6,3 м3
| Взяли | Получили | ||
| Компонент | Масса, кг | Компонент | Масса, кг |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Раствор эпоксидного олигомера в толуоле в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол | 2205,2 1184,2 1021,0 | Раствор эпоксидного олигомера в толуоле очищенный в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол Потери: -эпоксидный олигомер - толуол | 2183,1 1172,6 1010,5 22,1 11,6 10,5 |
| Итого: | 2205,2 | Итого: | 2205,2 |
Отгонка толуола
Согласно заводским данным потери толуола при отгонке составляют 3 % , что соответствует 30,3 кг
Массу товарной смолы рассчитываем по формуле
Мпрод = 
, (2.9)
где Мпрод. – масса продукта, кг
Мэо – масса эпоксидного олигомера, кг
Мпрод = 
= 1234,3 кг
Зная массу продукта, можно рассчитать массу толуола по формуле
Мтол =Мпрод –М эо , (2.10)
где Мтол – масса толуола, кг
Мпрод – масса продукта, кг
Мэо – масса эпоксидного олигомера, кг
М тол = 1234,3-1172,6=61,7 кг
Рассчитываем массу дистиллята по формуле
Тдист = Тобщ – Тпрод – Т пот, (2.11)
где Тдист – масса дистиллята, кг
Тобщ – общая масса толуола, кг
Тпрод – масса толуола, содержащегося в продукте, кг
Тпот – потери толуола, кг
Тдист = 1010,5- 61,7-30,3= 918,5 кг
Материальный баланс на стадии отгонки толуола представлен в таблице 2.7
Таблица 2.7 – Материальный баланс на стадии отгонки толуола в расчете на реактор объемом 6,3 м3
| Взяли | Получили | ||
| Компонент | Масса, кг | Компонент | Масса, кг |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1) Раствор эпоксидного олигомера в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол | 2183,1 1172,6 1010,5 | 1) Смола Э-40 в т. ч. - толуол - эпоксидный олигомер 2) Дистиллят 3) Потери - толуол | 1234,3 61,7 1172,6 918,5 30,3 |
| Итого: | 2183,1 | Итого: | 2183,1 |
С одного реактора объемом 6,3 м3 выход толуольного раствора эпоксидного олигомера составляет 2183,1 кг. Тогда целесообразно для увеличения выхода смолы Э-40 для отгонки избыточного толуола использовать реактор 12,6 м3.
Загрузка в реактор объемом 12,6 м3 рассчитывается по формуле (2.3)
Загрузка= 12,6·0,8·1000= 10080 кг
Данное количество составляет 4 партии раствора смолы с реактора объемом 6,3 м3.
Материальный баланс на стадии фильтрации для реактора объемом 12,6 м3 приведены в таблице 2.8
Таблица 2.8 - материальный баланс на стадии фильтрации в расчете на реактор объемом 12,6 м3
| Взяли | Получили | ||
| Компонент | Масса, кг | Компонент | Масса, кг |
| Раствор эпоксидного олигомера в толуоле в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол | 8820,8 4736,8 4084,0 | Раствор эпоксидного олигомера в толуоле очищенный в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол Потери: -эпоксидный олигомер - толуол | 8732,4 4690,4 4042,0 88,4 46,4 42,0 |
| Итого: | 8820,8 | Итого: | 8820,8 |
Материальный баланс на стадии отгонки толуола на реактор объемом 12,6 м3 приведен в таблице 2.9
Таблица 2.9 - материальный баланс на стадии отгонки толуола в расчете на реактор объемом 12,6 м3
| Взяли | Получили | ||
| Компонент | Масса, кг | Компонент | Масса, кг |
| 1) Раствор эпоксидного олигомера в т. ч. - эпоксидный олигомер - толуол | 8732,4 4690,4 4042,0 | 1) Смола Э-40 в т. ч. - толуол - эпоксидный олигомер 2) Дистиллят 3) Потери - толуол | 4937,2 246,8 4690,4 3674,0 121,2 |
| Итого: | 8732,4 | Итого: | 8732,4 |
2.2 Потребность в сырье
Потребность в сырье приведена в таблице 2.10
Таблица 2.10 – Потребность в сырье
| Компонент | кг/тонна | кг/год | кг/месяц | кг/сутки | кг/час |
| Дифенилолпропан Эпихлоргидрин в т. ч. возвратный Едкий натр Вода Толуол в т. ч. возвратный | 702,3 550,8 96,7 216,4 649,0 1066,7 980,9 | 3511500 2754000 483500 1082000 3245000 5333500 4904500 | 292625 229500 40291,7 90166,7 270416,7 444458,3 408708,3 | 9947,6 7801,7 1369,6 3065,2 9192,6 15109,1 13893,8 | 414,5 325,1 57,1 127,7 383,0 629,5 578,9 |
| Итого: | 4262,8 | 21314000 | 1776166,7 | 60379,6 | 2515,8 |
2.3 Нормы образования побочных продуктов
Нормы образования побочных продуктов, потерь и отходов приведены в таблице 2.11
Таблица 2.11 – Нормы образования побочных продуктов и отходов
| Компонент | кг/т | кг/ год | кг/ месяц | кг/ сутки | кг/ час |
| Гидрокарбонат натрия Глицерин Хлорид натрия Вода Дифенилолпропан Эпихлоргидрин Гидроксид натрия Толуол Углекислый газ Эпоксидный олигомер | 15,8 24,1 286,3 727,7 2,3 1,2 12,9 35,7 0,4 9,4 | 79000 120500 1431500 3638500 11500 6000 64500 178500 2000 47000 | 6583,3 10041,7 119291,7 303208,3 958,3 500 5375 14875 166,7 3916,7 | 223,8 341,4 4055,2 10307,4 32,6 16,9 182,7 505,7 5,7 133,1 | 9,3 14,2 168,9 429,5 1,4 0,7 7,6 21,1 0,2 5,5 |
| Итого: | 1115,8 | 5579000 | 464916,7 | 15804,5 | 658,4 |
2.4 Расчет эффективного фонда времени работы оборудования
Тэфф = (365 – П – В)·n·t – (ППР + ТП), (2.12)
где П – праздничные дни за год;
В – выходные дни за год;
n – число смен, ч;
t – продолжительность смены, ч;
ППР – время на планово-предупредительные работы, ч;
ТП – технологические простои на замывку.
где П = 12;
В = 0;
n = 3;
t = 8 ч;
ППР = 246 ч;
ТП = 98 ч.
Исходя из заводских данных.
Тэфф = (365 – 12 – 0)·3·8 – (98 +246) = 8128 ч
2.5 Расчет количества оборудования
2.5.1 Расчет числа реакторов
1) Исходные данные:
Gгод = 5000 тонн/год;
Тэфф -8128 ч;
2) Рассчитываемые параметры:
к – число циклов работы аппарата в течение года;
n – число аппаратов;
3) Расчетные формулы:
К= 
; (2.13)
где Тэфф – годовой эффективный фонд времени работы аппарата, ч;
τ – длительность операции в аппарате, ч;
n = 
; (2.14)
где Gгод – годовая производительность по конечному продукту, т/ год;
Рр – норма синтеза смолы Э-40 за одну операцию, т.
Расчет числа реакторов объемом 12,6 м3
Рассчитываем длительность операции в аппарате объемом 12,6 м3
τ = τ1+τ2+τ3+τ4+τ5; (2.15)
где τ1 – время на загрузку компонентов, ч;
τ2 – время на нагрев реакционной массы, ч;
τ3 – время на отгонку толуола, ч;
τ4 – время на охлаждение, ч;
τ5 – время на слив, ч.
τ = 1,0+1,5+7+1+2=12,5 ч.
Тогда расчетное число реакторов:
n = 
Принимаем число реакторов равное 2.
Расчет числа реакторов объемом 6,3 м3
На 4937,2 кг Э-40 – надо 8732,4 кг полуфабриката
На 5000 тонн Э-40 – х кг полуфабриката
По пропорции рассчитываем массу полуфабриката:
х=8843,5 тонн полуфабриката
Рассчитываем длительность операции в аппарате объемом 6,3 м3
τ = τ1+τ2+τ3+τ4+τ5+τ6; (2.16)
где τ1 – время на конденсацию, ч;
τ2 – время на растворение, ч;
τ3 – время на нейтрализацию, ч;
τ4 – время на сушку, ч;
τ5 – время на фильтрацию, ч;
τ6 – время на отгонку эпихлоргидрина, ч;
τ = 8,8+5,7+1,5+4+10+6 =36 ч.
Тогда расчетное число реакторов:
n = 
принимаем число реакторов равное 5.
2.5.2 Расчет объемного оборудования
1) V = 
, (2.17)
где Gсут – масса компонента на сутки, кг (табл. 2.10)
ρ – плотность компонента, кг/м3 ( табл. 2.2)
Кзап = 0,9 – коэффициент заполнения
а) Расчет объема емкости – хранилища для эпихлоргидрина:
V= 
м3
Принимаем объем емкости 7,5 м3
б) Расчет объема емкости- хранилища для толуола:
V= 
м3
Принимаем объем емкости 20 м3
в) Расчет объема емкости – хранилища для раствора щелочи:
V = 
м3
Принимаем объем емкости 12,6 м3.
3. Описание аппаратурно–технологической схемы производства
3.1 Характеристика готовой продукции
Смола Э-40 представляет собой полимерный продукт конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в щелочной среде. Выпускается в виде вязкой прозрачной жидкости или раствора смолы в органических растворителях.
Товарной формой выпуска смолы является смола эпоксидная Э-40 с м.д.н.в. (95±3) % по ТУ 2225-154-05011907-97.
Также возможен выпуск смолы Э-40 в следующих товарных формах:
- раствор смолы Э-40 в толуоле по ТУ 2225-05011907-113-93;
- смола Э-40 (раствор с массовой долей 50% в смеси растворителей этилцеллозольв – толуол) по СТП 05011907-1-92;
Эпоксидная смола Э-40 по показателям качества должна соответствовать требованиям и нормам нормативных документов, указанных в таблице 3.1
Характеристика готовой продукции приведена в таблице 3.1
Таблица 3.1 –Характеристика готовой продукции
| Наименование показателя | Смола эпоксидная Э-40 неотвежденная, ТУ 2225-154-05011907-97 | Раствор смолы Э-40 в толуоле, ТУ 2225-154-05011907-97 | Смола Э-40 (раствор с массовой долей 50 % в смеси растворителей этилцеллозольв: толуол) СТП 05011907-1-92 |
| сорт высший | сорт высший | ||
| 1 | 2 | 4 | 6 |
| 1. Внешний вид | Вязкая прозрачная жидкость | Прозрачная жидкость | Прозрачная жидкость |
| 2. Цвет по ИМШ, мг J2/100 см3 , не более | 3 | 3 | 5 |
| 3. Чистота раствора смолы, % светопропускания, не менее | 73 | 73 | 75 |
| 4. Массовая доля нелетучих веществ, %, не менее | 94 | 66,0±1,5 | 50±2 |
| 5. Условная вязкость раствора смолы по вискозиметру типа ВЗ-246 (ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5) оС, с а) Раствор неотвержденной смолы Э-40 в толуоле (2:1) | 25-40 | 25-40 | 12-22 |
| 6. Массовая доля эпоксидных групп( считая на смолу с массовой долей 100%), % | 13-15 | 13-15 | 13-15 |
| 7. Массовая доля хлор-иона (считая на смолу с массовой долей 100%), %, не более | 0,0035 | 0,0035 | 0,0035 |
| 8. Массовая доля омыляемого хлора (считая на смолу с массовой долей 100%), %, не более | 0,30 | 0,30 | 0,35 |
3.2 Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов приведена в таблице 3.2
Таблица 3.2 - Характеристика исходного сырья, материалов, полупродуктов и энергоресурсов
| Наименование сырья, материалов и полупродуктов | Государственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырья | Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентируемые показатели, обязательные для проверки, с допустимыми отклонениями | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||||||||||||
| 1. Дифенилолпропан технический м. А,Б,В (сорт 1,2) | ГОСТ 12138 импорт | 1. Внешний вид | Марка А | Марка Б | Марка В | |||||||||||
| сорт 1 | сорт 2 | |||||||||||||||
| Сыпучий продукт в виде кристаллов, чешуек или гранул | ||||||||||||||||
| 2. Цветность раствора в этиловом спирте, единицы платиново-кобальтовой шкалы, не более | 30 | 60 | 50 | 100 | ||||||||||||
| 3. Массовая доля фенола, % не более (выборочно) | 0,02 | 0,05 | 0,06 | 0,25 | ||||||||||||
| 4.Массовая доля воды, % не более | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,3 | ||||||||||||
| 2. Эпихлоргидрин технический, сорт высший | ГОСТ 12844 | 1. Внешний вид | Бесцветная прозрачная жидкость | |||||||||||||
| 2. Массовая доля эпихлоргидрина, %, не менее | 99,5 | |||||||||||||||
| 3. Массовая доля воды, %, не более | 0,1 | |||||||||||||||
| 4. Плотность при 20 о С и давлении 760 мм рт.ст., г/см3 | 1,179-1,181 | |||||||||||||||
| 3. Эпихлоргидрин возвратный | 1.Массовая доля эпихлоргидрина, %, не менее ( проверяется по ГОСТ 12844) | 90,0 | ||||||||||||||
| 4. Натр едкий технический, м. РР, РХ, РД | ГОСТ 2263 | 1.Внешний вид | РР | РХ | РД | |||||||||||
| Бесцветная прозрачная жидкость | Первый сорт | Первый сорт | Высший сорт | Первый сорт | ||||||||||||
| Бесцветная или окрашенная жидкость. Допускается выкристаллизованный осадок | ||||||||||||||||
| 2. Массовая доля гидроксида натрия, %, не менее | 42,0 | 45,5 | 43,0 | 46,0 | 44,0 | |||||||||||
| 5. Натр едкий очищенный , м. А,Б | ГОСТ 11078 | 1. Внешний вид | Марка А | Марка Б | ||||||||||||
| Бесцветная прозрачная жидкость | ||||||||||||||||
| 2. Массовая доля едкого натра (NaOH), %, не менее | 46,0 | 45,0 | ||||||||||||||
| 6.Двуокись углерода газообразная и жидкая, сорт высший, первый, второй | ГОСТ 8050 | 1. Объемная для двуокиси углерода, %, не менее | Высший сорт | Первый сорт | Второй сорт | |||||||||||
| 99,8 | 99,5 | 98,8 | ||||||||||||||
| 7. Толуол нефтяной, сорт высший, первый | ГОСТ 14710 | 1. Внешний вид и цвет | Высший сорт | Первый сорт | ||||||||||||
| Прозрачная жидкость, не содержащая посторонних примесей и воды, не темнее раствора К2Сr2O7 концентрации | ||||||||||||||||
| 2. Плотность при 20 оС, г/см3 | 0,865-0,867 | 0,864-0,867 | ||||||||||||||
| 8. Ксилол нефтяной, м. А,Б | ГОСТ 9410 | 1. Внешний вид и цвет | Марка А | Марка Б | ||||||||||||
| Прозрачная жидкость, не содержащая посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0,003 г К2Сr2O7 в 1дм3 воды | ||||||||||||||||
| 2. Плотность при 20 оС, г/см3 | 0,862-0,868 | 0,860-0,870 | ||||||||||||||
| 9. Азот газообразный: особой чистоты (сорт первый, второй); повышенной чистоты (сорт первый, второй); технический (сорт первый) | ГОСТ 9293 | 1. Объемная доля азота, %, не менее | Особой чистоты | Повышенной чистоты | технический | |||||||||||
| сорт | сорт | сорт | ||||||||||||||
| первый | второй | первый | первый | второй | ||||||||||||
| 99,999 | 99,996 | 99,99 | 99,96 | 99,6 | ||||||||||||
| 10.Оборотная вода | СТП 44 | Показатели СТП 44 | По результатам лабораторного контроля по СТП 44-2000 | |||||||||||||
| 11. Пар | 1. Давление, кПа, (кГс/см2), не менее | 588(6) | ||||||||||||||
| 12. Электроэнергия | ГОСТ 13109 | Гарантия договора поставки | ||||||||||||||
| 13. Сжатый воздух | ГОСТ 24484 | 1. Давление, кПа, (кГс/см2), не менее | 392(4) | |||||||||||||
| 14. Вода питьевая | ГОСТ 2761 | 1. Давление, кПа, (кГс/см2), не менее | 490(5) | |||||||||||||
Примечание:
1) По паспорту поставщика принимается сырье по показателям, отмеченным̽ ̽ ̽.
2) Свойства, характеризующие пожаро-, взрывоопасность и токсичность сырья и полуфабрикатов, приводятся в разделе «Безопасная эксплуатация производства».
3.3 Описание технологической схемы
Процесс производства эпоксидной смолы Э-40 состоит из следующих стадий:
1) Прием и подготовка сырья
2) Приготовление 25 % раствора едкого натра
3) Конденсация эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в щелочной среде с отгонкой непрореагировавшего эпихлоргидрина
4) Растворение эпоксидного олигомера в толуоле
5) Отстаивание и слив водного слоя
6) Нейтрализация толуольного раствора смолы
7) Азеотропное обезвоживание толуольного раствора эпоксидного олигомера
8) Фильтрация полуфабриката смолы Э-40
9) Отгонка избыточного толуола
10) Слив смолы в тару
1) Прием и подготовка сырья
Жидкое сырье – толуол, эпихлоргидрин поступают со склада жидкого сырья по индивидуальным трубопроводам в емкости-хранилища поз. 2 и поз. 4, соответственно.
Закачка жидкого сырья производится насосами, расположенными в складе. Емкости-хранилища снабжены уровнемерами и сигнализацией по превышению допустимого уровня. Кроме того, предусмотрена блокировка насосов по предупредительному значению уровня в емкостях.
Возвратный толуол хранится в цехе в емкости поз.1 , оборудованной схемой сигнализации и блокировки насоса по предупредительному значению уровня.
Возвратный эпихлоргидрин, используется из емкости поз.5 , оборудованной схемой блокировки по предупредительному значению уровня.
Раствор гидроксида натрия приготавливается в цехе и хранится в емкости поз.3
Дозировка жидкого сырья в реактор производится с помощью весовых мерников:
- толуол технический — мерник поз.34;
- эпихлоргидрин технический и возвратный – мерник поз.36;
- 25% раствор едкого натра — мерник поз.35.
Все весовые мерники оборудованы схемой сигнализации и блокировки насосов на линии подачи при достижении требуемой массы.
Сыпучее сырье – дифенилолпропан и сухая щелочь - поступает в мешках или контейнерах; к цеху подвозится автотранспортом; складируется на поддонах в помещении для хранения сыпучего сырья. К месту загрузки доставляется с помощью тележки и грузового лифта. Дозировка сыпучего сырья производится по маркировке на пакетах и контейнерах.
Двуокись углерода в баллонах подвозится к цеху автомашиной.
2) Приготовление 25% раствора едкого натра
Изготовление 25% раствора едкого натра производится в емкости поз.3 вместимостью 12,6 м3, оборудованной схемой предупредительной сигнализации уровня и снабженной воздушкой. В емкость производится закачка питьевой воды по цеховому трубопроводу. Загрузка воды контролируется по уровню в емкости поз.3 с помощью поплавкового уровнемера. Предусмотрена блокировка на линии подачи при превышении допустимого уровня.
В емкость поз.3 постепенно загружается едкий натр вручную. Дозировка едкого натра производится по маркировке на пакетах и контейнерах. Для уменьшения пыления предусмотрена местная аспирационная система.
По окончании загрузки едкого натра производится перемешивание путем циркуляции раствора насосом поз.23, затем отбирается проба на определение массовой доли едкого натра в приготовленном растворе. В случае несоответствия массовой доли едкого натра значению (25±1)% производится догрузка воды или едкого натра.
Готовый 25% раствор едкого натра хранится в емкости поз.3
3) Конденсация эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в щелочной среде с отгонкой непрореагировавшего эпихлоргидрина
Синтез смолы Э-40 осуществляется в реакторе поз. 9 вместимостью 6,3 м3, плакированным нержавеющей сталью, снабженном якорной мешалкой с частотой вращения 25 мин-1 и наружным змеевиком для нагрева и охлаждения. Нагрев осуществляется паром давлением 490 кПа (5 кгс/см2), охлаждение - оборотной или промышленной водой.
Реактор снабжен теплообменником поз.8 , разделительным сосудом поз.7, приемником дистиллята поз.6, воздушкой. Подведены вакуумная линия и азотная линии.
Температура в реакторе поз.9 контролируется с помощью термоэлектрического преобразователя. Температура реакционной массы регулируется путем подачи в наружный змеевик охлаждающей воды или пара. Предусмотрена блокировка подачи одного из агентов при подаче другого.
Перед началом загрузки проверяется правильность подготовки технологической схемы, визуально через люк проверяется чистота реактора, исправность запорной арматуры на материальных трубопроводах и линиях слива из реактора, исправность контрольно-измерительных приборов, контуров заземления; производится проверка исправности мешалки пуском на холостом ходу, герметичности закрытия сливного узла и люка реактора.
Толуол (или толуол возвратный) подается насосом поз.22 (21) в весовой мерник поз.34. Предусмотрена блокировка насоса на линии подачи при превышении заданной массы. По окончании закачки в весовой мерник, толуол самотеком поступает в реактор поз. 9 в токе азота.
Затем в реактор с помощью весового мерника производится загрузка рецептурного количества эпихлоргидрина. Эпихлоргидрин из емкости поз. 4 насосом поз. 24 подается в весовой мерник поз.36, откуда самотеком поступает в реактор. Предусмотрена блокировка насоса на линии подачи в мерник при превышении заданной массы.
Допускается использование возвратного эпихлоргидрина с толуолом из емкости поз. 5, с учетом содержания эпихлоргидрина и уменьшением количества загружаемого толуола.
По окончании загрузки эпихлоргидрина в реакторе создается аспирационный вакуум (не более 9,8 кПа (0,1 кгс/см2)), включается мешалка, и через загрузочную воронку поз.26 в течение 0,5-1ч. вручную загружается рецептурное количество дифенилолпропана.
По окончании загрузки дифенилолпропана вакуум с реактора снимается подачей азота давлением 68,6 кПа (0,7 кгс/см2). Реакционная масса нагревается до температуры (72,5±2,5) °С путем подачи в наружный змеевик реактора пара под давлением 490 кПа (5 кгс/см2). Реакционная масса в реакторе перемешивается в течении 1 ч.
По истечении 1 часа обогрев реактора отключают, в змеевик подают воду и приступают к загрузке раствора гидроксида натрия. Загрузка раствора гидроксида натрия производится порциями с помощью весового мерника. Из емкости поз.3 через весовой мерник поз.35, загружается первая порция 25% раствора едкого натра в количестве 500 кг. Длительность загрузки 10-15 мин. В процессе загрузки первой порции едкого натра температура в реакторе не должна превышать 75 оС. Температура в реакторе регулируется изменением подачи воды в наружный змеевик.
После загрузки первой порции раствора щелочи реакционная масса перешивается в течение 0,8-1 часа. По окончании выдержки в реактор равномерно в течение 1-1,5 часов загружается вторая порция (оставшаяся часть рецептурного количества) едкого натра. Равномерность загрузки едкого натра обеспечивается регулированием объема подачи с помощью вентиля на линии слива едкого натра через весовой мерник поз. 35 в реактор. В процессе загрузки температура реакционной массы не должна превышать 75 оС. После загрузки всей щелочи реакционная масса выдерживается при температуре (72,5±2,5) °С в течение 1 часа.
Во время загрузки сырья и выдержки теплообменник работает как «обратный». Температура воды, отходящей с теплообменника, не должна превышать 40 оС, что обеспечивается путем регулирования подачи охлаждающей воды клапаном МИМ.
По окончании процесса конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном, производится отгонка избыточного эпихлоргидрина. Подачу воды в наружный змеевик отключают, теплообменник поз.8 переключают на «прямой». В реакторе создают разрежение 9,8 кПа (0,1 кгс/см2) и нагревают реакционную смесь до температуры (80±2) °С.
Отгоняемые пары азеотропной смеси эпихлоргидрин-толуол-вода поступают в теплообменник поз.8, где происходит их конденсация. Конденсат поступает в разделительный сосуд поз.7. Смесь в разделительном сосуде расслаивается на два слоя: верхний – толуол и эпихлоргидрин, и нижний – вода. По мере заполнения разделительного сосуда, смесь толуола и эпихлоргидрина сливается в вакуум–приемник поз. 6. Верхний, водный слой возвращается обратно в реактор. Из вакуум-приемника дистиллат поступает в емкость поз. 14. Возвратный эпихлоргидрин из емкости поз.14 насосом поз.27 перекачивается в емкость для возвратного эпихлоргидрина поз.5. Емкости оборудованы схемами предупредительной сигнализации уровня.
Процесс отгонки проводится при вакууме (не более 9,8 кПа (0,1 кгс/см2) и температуре не выше (80±2)°С.
Окончание стадии определяют по содержанию эпихлоргидрина в дистиллате и количеству отогнанного эпихлоргидрина.
По окончанию стадии отгонки эпихлоргидрина вакуум в реакторе снимают азотом. В реактор загружают толуол и производят растворение эпоксидного олигомера.
4) Растворение эпоксидного олигомера в толуоле
По завершении процесса конденсации эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в реактор поз.9 под током азота при температуре (70-75оС) загружается толуол на растворение. Дозировка толуола в реактор производится с помощью весового мерника поз.34. Мерник оборудован схемой сигнализации и блокировки насосов поз.21,22 на линии подачи в мерник при достижении требуемой массы. Допускается использование возвратного толуола из емкости поз.1.
После загрузки толуола подача азота прекращается, масса в реакторе нагревается до температуры (80±2) оС и при этой температуре перемешивается в течение 1-1,5 часов до полного растворения смолы в толуоле.
Полнота растворения смолы определяется визуально по внешнему виду пробы в стеклянном стакане: толуольный раствор смолы должен быть однородным.
По достижении полноты растворения смолы перемешивание прекращается, и производится отстаивание реакционной массы в течение 1,5-2 часов, в результате которого масса разделяется на 2 слоя: верхний – раствор смолы Э-40 в толуоле и нижний – водный слой (маточник). Отстоявшийся нижний слой из реактора сливается в емкость для сточных вод поз.15, оборудованную схемой предупредительной сигнализации уровня.
5) Отстаивание и слив водного слоя
По достижении полноты растворении смолы перемешивание прекращается и производится отстаивание реакционной массы, в результате которого масса разделяется на 2 слоя: верхний – раствор смолы Э-40 в толуоле и нижний – водный слой (маточник). Отстоявшийся нижний слой из реактора сливается в емкость для сточных вод поз. 15, оборудованную схемой предупредительной сигнализации уровня.
Контроль слива маточника из реактора осуществляется визуально по линии раздела слоев в смотровом фонаре на трубопроводе слива из реактора поз.9 в емкость поз.15: верхний слой (толуольный раствор смолы) имеет желто-коричневый цвет, а нижний (водный) слой – бесцветный.
В емкости поз.15 производится дальнейшее отстаивание маточника и разделение его на два слоя: водный и толуольный. По истечении не менее 1,5 часов водный слой насосом поз.28 перекачивается в усреднитель станции обезвоживания сточных вод. Контроль разделения слоев при перекачивании водного слоя производится визуально по линии раздела слоев в смотровом фонаре на линии слива из емкости поз.15.
Для отделения содержащейся в сточных водах смолы в усреднителе производится их отстаивание, после чего нижний водный слой подается насосом в реактор на обработку. Смоляной слой накапливается в усреднителе, периодически выгружается в барабаны или бочки и поступает на переработку в отделение смол.
После слива водного слоя из реактора, обогрев отключают. В рубашку подают охлаждающую воду и приступают к нейтрализации толуольного раствора эпоксидного олигомера.
6) Нейтрализация толуольного раствора смолы
Нейтрализация толуольного раствора смолы производится в реакторе поз.9.
Толуольный раствор смолы, находящийся в реакторе поз.9 подвергается нейтрализации двуокисью углерода, подаваемой из баллонов под давлением не более 294 кПа (3 кгс/см2).
Процесс нейтрализации проводится при непрерывном перемешивании. Подача двуокиси углерода производится до рН водной вытяжки 6,0 – 8,0 по иономеру. После достижения требуемого значения рН производится отстаивание раствора смолы в течение 0,5-1 часа.
Теплообменник поз.8 в процессе нейтрализации работает как «обратный».
После нейтрализации из толуольного раствора олигомера удаляют воду методом азеотропного обезвоживания.
7) Азеотропное обезвоживание толуольного раствора эпоксидного олигомера
После нейтрализации толуольного раствора эпоксидного олигомера теплообменник поз. 8 переключается на «прямой», в реакторе создается разрежение 9,8 кПа (0,1 кгс/см2). Температура в реакторе поднимается до (80±2) °С, и производится сушка толуольного раствора смолы от оставшейся влаги, которая отгоняется в виде азеотропной смеси с толуолом.
Отгоняемые пары азеотропной смеси вода-толуол поступают в теплообменник поз.8, где происходит их конденсация. Конденсат поступает в разделительный сосуд поз.7, где разделяется на два слоя: верхний слой - толуол, нижний – вода. Толуол непрерывно самотеком через гидрозатвор возвращается обратно в реактор поз.9, а вода по мере накопления сливается в емкость поз.15. Конец отгонки воды определяется визуально по прозрачности дистиллята в смотровом фонаре на линии выхода дистиллята из теплообменника.
По истечению 0,5 часа из реактора отбирается проба раствора смолы для определения полноты обезвоживания и условной вязкости.
Полнота обезвоживания определяется визуально: смесь раствора смолы с ксилолом, взятых в соотношении 1:1 (по объему), должна быть прозрачной. Условная вязкость толуольного раствора смолы Э-40 после сушки должна быть не более 15 с. В случае получения смолы с условной вязкостью более 15с. производится ее разбавление толуолом до требуемой вязкости. Толуол загружается из емкости поз.2, с помощью весового мерника поз.34.
По окончании вакуум-сушки полуфабрикат смолы Э-40 сливается в емкость поз.16, откуда направляется на фильтрацию. Контроль уровня заполнения осуществляется по уровнемеру на емкости.
8) Фильтрация полуфабриката смолы Э-40
Для фильтрации полуфабриката смолы Э-40 от хлорида натрия используется мешочный фильтр поз.17.
Фильтрация осуществляется путем подачи полуфабриката смолы Э-40 насосом поз.29 из емкости поз.16 через фильтр поз.17 в емкость поз.18, а при необходимости – методом циркуляции насосом поз.30 фильтрация повторяется, путем перекачки полуфабриката в емкость поз.16 и дальнейшей перекачки через фильтр поз.17. Отфильтрованный полуфабрикат смолы Э-40 насосом поз.30 перекачивается в емкость поз.18. Фильтрация полуфабриката смолы Э-40 производится до получения положительного результата анализа чистоты раствора смолы: налив на стекле должен быть чистым, допускается отдельные включения.
Отбор проб производится через кран-проботборник, установленный на линии после фильтра. Первая проба отбирается через 2 часа после начала фильтрации, далее не реже 2 раз в смену.
Процесс фильтрации полуфабриката смолы Э-40 осуществляется под давлением не более 490 кПа (5 кгс/см2). На нагнетательной линии насоса поз.29 установлен редуцирующий клапан, отрегулированный на давление 490 кПа (5 кгс/см2) и манометр. При достижении давления 490 кПа (5 кгс/см2), редуцирующий клапан сбрасывает смолу в линии перед насосом. На линии перед фильтром установлен предохранительный клапан, отрегулированный на давление 528,9 кПа (5,4 кгс/см2). Контроль давления осуществляется по манометру, установленному на фильтре.
При достижении давления на фильтре 490 кПа (5 кгс/см2) или при падении производительности фильтрации производится перезарядка фильтра. Перед разборкой фильтра оставшаяся в корпусе фильтра смола выдувается в течение 15-20 минут азотом (до 1,5 кгс/см2).
Отфильтрованный полуфабрикат смолы насосом поз.30 перекачивается в емкость поз.18, оборудованную предупредительной сигнализацией уровня. Контроль заполнения - по уровнемеру.
9) Отгонка избыточного толуола
Отгонка избыточного толуола производится в реакторе поз.10 объемом 12,6 м3.
Реактор для отгонки толуола из полуфабриката смолы изготовлен из плакированной нержавеющей стальи, оборудован якорной мешалкой с частотой вращения 25 мин-1 и рубашкой для нагрева и охлаждения. Нагрев осуществляется паром давлением 490 кПа (5 кгс/см2), охлаждение – оборотной или промышленной водой.
Температура синтеза в реакторе поз. 10 контролируется с помощью термоэлектрического преобразователя. Температура контролируется путем подачи в наружный змеевик охлаждающей воды или пара. Предусмотрена блокировка подачи одного из агентов при подаче другого.
Реактор снабжен теплообменником поз.11, приемником дистиллята поз.13, разделительным сосудом поз.12, воздушкой. Подведены вакуумная и азотная линии.
В реактор поз. 10 загружается толуольный раствор эпоксидного олигомера с четырех синтезов в реакторе поз.9 объемом 6,3 м3.
Полуфабрикат смолы Э-40 насосом поз.31 из емкости поз.18 перекачивается под током азота в реактор поз.10.
После закачки полуфабриката смолы температура в реакторе поднимается до (80±2) оС. Отгонка толуола из полуфабриката смолы Э-40 производится при температуре (80±2) оС и под вакуумом 19,6-79,4 кПа (0,2-0,8 кгс/см2).
Отгоняемые пары толуола конденсируются в теплообменнике поз.11 и стекаю в разделительный сосуд поз.12 и собираются в вакуум-приемнике дистиллята поз.13. Контроль интенсивности отгонки толуола осуществляется визуально по смотровому фонарю на линии слива сконденсированных паров толуола из теплообменника в приемник дистиллята. Толуол-дистиллят из приемника дистиллята поз.13 самотеком стекает в емкость поз.19, оборудованной предупредительной сигнализацией уровня. Контроль заполнения - по уровнемеру. Возвратный толуол из емкости поз.19 насосом поз.32 перекачивается в емкость-хранилище поз.1, также оборудованной предупредительной сигнализацией.
Отгонка толуола производится до получения требуемых значений массовой доли нелетучих веществ и условной вязкости.
Допускается выпуск раствора смолы Э-40 в толуоле с массовой долей нелетучих веществ (66±2) % или раствора смолы в других растворителях с массовой долей нелетучих веществ (66±2) %.
10) Слив смолы в тару
Готовая смола Э-40 с массовой долей нелетучих веществ не менее 94% из реактора поз.10 сливается в емкость поз.20. Смола Э-40 из емкости поз.20 сливается во фляги по ГОСТ 5799 или во фляги 1А2-55 по ТУ 6-27-81. Упаковка производится по ГОСТ 9980.3; ГОСТ 8.579
Смола из тары предоставляется в лабораторию синтеза смол на проверку соответствия качества требованиям ТУ 2225-154-05011907-97.
Маркировка продукции производится по ГОСТ 9980.4. При маркировке транспортной тары должны быть нанесены: знак опасности по ГОСТ 19433, класс опасности, классификационный шифр и манипуляционные знаки по ГОСТ 14192.
3.4 Нормы технологического режима
Нормы технологического режима приведены в таблице 3.3
лакокрасочный эпоксидный олигомер дозирование
Таблица 3.3- Нормы технологического режима
| Наименование стадий и потоков реагентов | Наименование технологических показателей | ||||
| Продолжительность, ч | Температура, оС | Давление, кПа (кгс/см2) | Масса загружаемых компонентов, кг | Прочие показатели | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 3.4.1 Приготовление 25 % раствора едкого натра | |||||
| 1. Загрузка воды | 0,2 | окружающей среды | атмосферное | 267,1 | |
| 2.Загрузка едкого натра | 0,3 | окружающей среды | атмосферное | 801,1 | |
| 3. Перемешивание | до 1,0 | Окружающей среды | атмосферное | до массовой доли (25±1) % | |
| 3.4.2 Подготовка оборудование к загрузке | |||||
| 1. Подготовка реакторов поз.9,10 к загрузке | до 1,0 (на каждый реактор) | окружающей среды | атмосферное | Проверка исправности мешалки – пуском на холостом ходу; визуально – чистоту реактора, исправность контрольно- измерительных приборов, запорной арматуры, контуров заземления. | |
| 3.4.3 Изготовление полуфабриката смолы Э-40 | |||||
| 3.4.3.1 Конденсация дифенилолпропана с эпихлоргидрином (реактор поз.9 ) | |||||
| 1.Загрузка толуола | 0,1 | окружающей среды | атмосферное | 423,7 | |
| 2. Загрузка дифенилолпропана | 0,1-0,2 | окружающей среды | разряжение 4,9 (0,5) | 679,8 | |
| 3. Загрузка эпихлоргидрина | 0,5-1,0 | окружающей среды | вакуум 9,8 (0,1) | 866,9 | |
| 4. Нагрев и перемешивание | 1,0 | (72,5±2,5) оС | атмосферное | ||
| 5. Загрузка 1 порции 25% раствора едкого натра | 0,1-0,2 | не более 75 оС | атмосферное | 500,0 | |
| 6. Выдержка | 0,8-1 | не более 75 оС | атмосферное | ||
| 7. Загрузка 2 порции 25% раствора едкого натра | 1,5-2,0 | не более 75 оС | атмосферное | 568,2 | |
| 8. Выдержка | 1,0 | (72,5±2,5) оС | атмосферное | 3038,6 | |
| 9. Нагрев | 0,5 | (80±2) °С | атмосферное | ||
| 10. Вакуум-отгонка эпихлоргидрина и толуола | 3,0 | (80±2) °С | вакуум (19,6-79,4)кПа (0,2-0,8кгс/см2) | до отсутствия эпихлоргидрина в дистиллате | |
| Итого: | 8,6-10,0 | ||||
| 3.4.3.2 Растворение смолы в толуоле (реактор поз.9 ) | |||||
| 1. Загрузка толуола | 0,3-0,5 | не более 75 оС | атмосферное | 892,9 | |
| 2. Подъем температуры | 0,4-0,5 | (80±2) оС | атмосферное | ||
| 3. Перемешивание | 1,0-1,5 | (80±2) оС | атмосферное | 3931,5 | до достижения полноты растворения |
| 4. Отстаивание | 1,5-2,0 | не более 75 оС | атмосферное | ||
| 5. Слив маточника в емкость поз.15 | 0,5-0,7 | не более 70 оС | атмосферное | ||
| Итого: | 3,7-5,2 | ||||
| 3.4.3.3 Нейтрализация толуольного раствора смолы (реактор поз.9) | |||||
| 1.Нейтрализация раствора смолы двуокисью углерода | до 1,0 | от фактической температуры смолы после загрузки до температуры окружающей среды | атмосферное | до рН водной вытяжки 6,0-8,0 | |
| 2.Отстаивание | 0,5-1,0 | –«– | атмосферное | ||
| 3. Слив водного слоя | 0,4 | –«– | атмосферное | 440,0 | |
| Итого: | 1,9-2,4 | 4400,0 | |||
| 3.4.3.4 Сушка (обезвоживание) толуольного раствора смолы (реактор поз.9) | |||||
| 1. Подъем температуры | до 2,0 | (80±2) оС | атмосферное | ||
| 2. Азеотропная отгонка воды | до 3,0 | (80±2) оС | вакуум (19,6-79,4)кПа (0,2-0,8кгс/см2) | до достижения прозрачности дистиллята | |
| 3. Слив полуфабриката смолы Э-40 | до 0,7 | н/б 75 оС | атмосферное | 4130,0 | |
| Итого: | 5,7 часа | ||||
| 3.4.3.5 Фильтрация полуфабриката смолы Э-40 (фильтр поз.17) | |||||
| 1. Фильтрация полуфабрикат смолы Э-40 | до 48,0 | от фактической температуры смолы после слива полуфабриката смолы в емкость поз. до температуры окружающей среды | не более 392 кПа (4 кгс/см2) | 4060,0 | до чистоты, соответствующей требованиям НД: налив раствора смолы на стекле д.б. чистым, допускаются отдельные включения |
| 3.4.4.1 Отгонка толуола из полуфабриката смолы Э-40 (реактор поз.10) | |||||
| 1.Загрузка полуфабриката смолы Э-40 | до 1,5 | фактическая температура смолы в емкости поз. | атмосферное | ||
| 2. Подъем температуры | до 1,5 | (80±2) оС | вакуум (19,6-79,4)кПа (0,2-0,8кгс/см2) | ||
| 3. Отгонка толуола | 3,0-6,0 | (80±2) оС | вакуум (19,6-79,4)кПа (0,2-0,8кгс/см2) | до массовой доли нелетучих веществ н/м 94% | |
| 4. Охлаждение | до 1,0 | до 40 оС | атмосферное | ||
| 3.4.4.2 Слив смолы в тару (реактор поз.10) | |||||
| 1. Слив смолы в тару | до 2,0 | н/б 40 оС | атмосферное | ||
| Итого: | 7-10 | ||||
| 1.Слив в тару: -из поз.20 по трубопроводу цех; - из поз.20 во фляги или автоцистерну | до 3,0 | н/б 40 оС | атмосферное | ||
| Итого: | 3,0 | ||||
| Всего по процессу: | 80,4–86,8 | ||||
Примечание:
1. В случае отклонения технологических показателей от значений, приведенных в таблице 3.3, в технологической карте делается запись с указанием причин отклонения.
3.5 Контроль производства
Контроль производства представлен в таблице 3.4
Таблица 3.4 – контроль производства
| Наименование стадии процесса, места измерения параметров или отбора проб | Контролируемый параметр | Норма и технический показатель | Кто контролирует |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 3.4.1 Аналитический контроль производства | |||
| 1. Подготовка сырья перед производством | Все сырье по внешнему виду, упаковке и маркировке Качество сырья по показателям раздела 3.2 | Требования ГОСТ, ТУ и раздела 3.2 | Инженер по качеству, лаборант, мастер смены |
| 2. Приготовление 25% раствора едкого натра (емкость поз.3) | Масса едкого натра Масса воды | Согласно загрузочной рецептуре -«- | Аппаратчик -«- |
| 3. Конденсация дифенилолпропана с эпихлоргидрином с отгонкой непрореагировавшего эпихлоргидрина | Масса толуола Масса эпихлоргидрина Масса дифенилолпропана | Согласно загрузочной рецептуре -«- -«- | Аппаратчик -«- -«- |
| Масса 25% раствора едкого натра Длительность загрузки 2 порций 25% раствора едкого натра Равномерность загрузки 25% раствора едкого натра Температура Длительность выдержки после загрузки первой порции едкого натра Длительность выдержки после загрузки второй порции едкого натра | -«- 2 часа Согласно описанию раздела 3.3 н/б 75 ºС 0,8-1 часа 1 час | Аппаратчик -«- -«- -«- -«- -«- | |
| 4. Растворение смолы в толуоле (реактор поз.9) | Масса толуола Температура Длительность перемешивания Полнота растворения Длительность отстаивания | Согласно загрузочной рецептуре (80±2) оС 1-1,5 Раствор смолы должен быть однородным 1,5-2,0 | -«- -«- -«- -«- -«- |
| 5. Отгонка непрореагировавшего эпихлоргидрина | Температура Окончание отгонки эпихлоргидрина с толуолом Длительность выдержки | (80±2) °С по содержанию эпихлоргидрина в дистиллате и количеству отогнанного эпихлоргидрина 3,0 | -«- -«- -«- |
| 6. Слив водного слоя в емкость поз.15 | Разделение слоев | Верхний слой (толуольный раствор смолы) не должен попадать в нижний (водный слой) | Аппаратчик |
| 7. Нейтрализация толуольного раствора смолы (реактор поз.9) | рН водной вытяжки | до 1,0 часа | Лаборант |
| 8. Отстаивание нейтрализованного раствора смолы | Длительность отстаивания Разделение слоев | 0,5-1,0 | Аппаратчик |
| 9. Сушка (обезвоживание) толуольного раствора смолы (реактор поз.9) | Температура Окончание отгонки воды Длительность выдержки Полнота обезвоживания Условная вязкость раствора | (80±2) оС Отходящий из теплообменника дистиллят должен быть прозрачным 0,5 часа Раствор смолы должен быть прозрачным Не более 15 с | Аппаратчик -«- -«- Лаборант -«- |
| 10. Фильтрация толуольного раствора смолы | Чистота раствора смолы | Налив на стекле чистый. Допускаются отдельные включения | -«- |
| 11. Отгонка толуола (реактор поз.10) | Масса полуфабриката Э-40 Температура Условная вязкость Массовая доля нелетучих веществ | Согласно загрузочной рецептуре (80±2) оС для раствора неотвержденной смолы Э-40 в толуоле(2:1) и для раствора смолы Э-40(66±1,5)% – 25-40с для раствора смолы Э-40 (66-71)% - 25-80 для смолы Э-40 неотв. – н/м 94 %; для раствора смолы Э-40 в толуоле: - (66±1,5)% -(66-71) % | Аппаратчик -«- Лаборант -«- |
4. Технические расчеты
4.1 Тепловой расчет на реактор объемом 6,3 м3
Так как сырье загружаем при температуре окружающей среды, то принимаем начальную температуру смеси 20˚С.
Температурно-временной график процесса синтеза смолы Э-40 представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 - Температурно-временной график синтеза смолы для 6,3 м3 реактора.
В качестве теплоносителя мы используем насыщенный водяной пар с давлением Р=5 атм. Он имеет следующие теплофизические характеристики: nемпература пара Т=145,6 0С, удельная теплота парообразования r=2117 кДж/кг.[5] Охлаждение реактора производится оборотной водой.
А) тепловой баланс стадии нагрева реакционной смеси производится по формуле:
Исходные данные:
G1 = 5800 кг;
с1=0,5 кДж/кг · К;
Qнагр. = Q1+Q2+Q3, где (4.1)
Qнагр – суммарный расход тепла на нагрев стадии,
Q1 – расход тепла на нагрев реактора;
Q2 – расход тепла на нагрев реакционной массы;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на нагрев реактора:
Q1 = G1 · c1 · Δt, (4.2)
где G1– масса пустого реактора, кг
с1– теплоемкость стали, кДж/кг · К [6]
Δt – разность температур между температурой синтеза и окружающей средой, °С
Q2 = 5800 · 0,5 · (80 – 20) = 174000 кДж
2) Расход тепла на нагрев реакционной массы рассчитывается по формуле:
Q1 = (ΣGi ·ci) · (tб – tм), (4.3)
где Gi – масса компонентов, кг (табл. 2.5)
ci – теплоемкость компонентов, Дж/кг·К;
Δt – разность температур между температурой синтеза и окружающей средой, °С
ΣGi ·ci=866,9·2,57+679,8·1,528+423,7·1,72=3995,4 Дж/К;
Q1 = 3995,4 · (80 – 20) = 239724 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитываются по формуле:
Q3=F·α·τ·(tб – tм), (4.4)
где F – площадь поверхности аппарата, м2;
α- коэффициент теплоотдачи от стенки реактора в окружающую среду, Вт/ м2·К;
τ – время стадии нагрева, с;
Δt – разность температур между изоляцией и окружающей средой, °С
Расчет площади поверхности аппарата производится по формуле:
F= Sцил+Sшар, (4.5)
где Sцил – площадь цилиндра, м2,
Sшар – площадь шара, м2.
Площадь цилиндра рассчитывается по формуле:
Sцил=π·D·H, (4.6)
где D – диаметр реактора, м;
Н – высота реактора, м;
Диаметр реактора рассчитывается по формуле:
D=Dвн+2·Sстен +Sизол, (4.7)
где Dвн – внутренний диаметр реактора, мм;
Sстен – толщина стенки реактора, мм;
Sизол - толщина изоляции, мм;
D=1800+2·10+200=2020мм;
Sцил= 3,14·2,02·1,88=11,9 м2
Площадь шара рассчитывается по формуле:
Sшар= 4·π·R2, (4.8)
где R- радиус крышки реактора, м;
Радиус рассчитывается по формуле:
R= 
+ Sстен +Sизол, (4.9)
R = 
+10+200=1,11м
Sшар = 4·3,14·1,112=15,5 м2
F=11,9+15,5=27,4 м2
α = 9,74+0,07 · (40-20)= 11,14 Вт/м2·К
Q3 = 27,4·11,14·3600·(80-20)=21976,99 кДж
Qнагр = 174000+239724+21976,99=435700,99 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле:
Gпара= 
, (4.10)
где rпара –удельная теплота парообразования, кДж/ кг;
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле:
Qсек = 
, (4.11)
где τ-время стадии, с;
Qсек= 
Б) Тепловой баланс на стадии выдержки реакционной массы производится по формуле:
Qвыд. = Q1 – Q2, (4.12)
где Q1 – количество тепла пошедшее на реакцию, кДж;
Q2 - расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расчет количества тепла пошедшего на реакцию производится по формуле:
Q1 = q1·n, (4.13)
где q1 – тепловой эффект реакции, кДж/кг;
n – число моль вступивших в реакцию;
Число моль вступивших в реакцию определяется по формуле:
n = 
, (4.14)
где mэхг – масса эпихлоргидрина, кг (табл. 2.5)
М- молекулярная масса эпихлоргидрина.
n= 
кмоль
Q1 = 88,5·7300=646050 кДж
2) Расчет расход тепла на потери в окружающую среду производятся по формуле 4.4
Q2 = 27,4·11,14·5400·(40-20)=32965,488 кДж
Qвыд = 646050 – 32965,488 = 613084,52 кДж
3) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
В) Тепловой расчет на стадии нагрева производится по формуле 4.1
1) Расход тепла на нагрев реактора рассчитывается по формуле 4.2:
Q1 = 5800 · 0,5 · (90 – 20) =203000 кДж
2) Расход тепла на нагрев реакционной массы рассчитывается по формуле 4.3:
ΣGi ·ci=1184,2·1,32+801,1·4,19+423,7·1,72+119,4·1,528=5830,94 Дж/К;
Q2 =5830,94 · (90 – 20) = 408165,8 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формуле 4.4:
Q3 = 27,4·11,14·3600·(40-20)=21976,99 кДж
Qнагр = 203000+408165,8+21976,992=633142,79 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10:
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производим по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
Г) Тепловой расчет на стадии отгонки эпихлоргидрина и толуола производится по формуле:
Исходные данные:
rтол = 378,75 кДж/кг;
rэхг=2258,4 кДж/кг;
Qотг = Q1 + Q2 , (4.15)
где Qотг – суммарный расход тепла на стадии отгонки эпихлоргидрина и толуола ,
Q1 – расход тепла на испарение;
Q2 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на испарение рассчитывается по формуле:
Q1 =rтол·mтол+ rэхг·mэхг, (4.16)
где rтол -удельная теплота парообразования, кДж/кг;
rэхгудельная теплота парообразования, кДж/кг;
mтол - масса толуола, кг (таблица 2.5);
mэхг– масса эпихлоргидрина, кг (таблица 2.5)
Q1 = 378,75·292,3+2258,4·119,4=380361,58 кДж
2) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формуле 4.4:
Q2 = 27,4·11,14·10800·(40-20)=65930,976 кДж
Qотг = 380361,58+65930,976=446292,55 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10:
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
Д) Тепловой расчет на стадии нагрева производим по формуле 4.1:
1) Расход тепла на нагрев реактора рассчитывается по формуле 4.2:
Q1 = 5800 · 0,5 · (90 – 20) =203000 кДж
2) Расход тепла на нагрев реакционной массы рассчитывается по формуле 4.3:
ΣGi ·ci=1184,2·1,32+1021,0·1,72+170·4,19=4021,31Дж/К;
Q2 = 4021,31 · (90 – 20) = 281491,7 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4- 4.9:
Q3 = 27,4·11,14·3600·(40-20)=21976,99 кДж
Qнагр = 203000+281491,7+43953,98=528445,68 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10:
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
Е) Тепловой расчет на стадии вакуум сушки производится по формуле:
Qиспар. = Q1+Q2+Q3, где (4.17)
Qиспар. – суммарный расход тепла на вакуум сушку,
Q1 – расход тепла на испарение;
Q2 – расход тепла на нагрев толуола;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на испарение:
Q1 = rтол·mтол+ rводы·mводы, (4.18)
где rтол - удельная теплота парообразования, кДж/кг;
rводы - удельная теплота парообразования, кДж/кг;
mтол – масса толуола, кг ;
mводы – масса воды, кг
Q1 = 1045,95·378,75+170·2308,7=788632,56 кДж
2) Расход тепла на нагрев толуола рассчитывается по формуле:
Q2 = mтол·стол· 
t, (4.19)
где mтол - масса толуола, кг
cтол – теплоемкость толуола , Дж/кг·К;
t –разность температур между температурой кипения азеотропной смеси и температурой конденсации, °С
Q2 = 1045,95·1,72·8=14392,3 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4 – 4.9:
Q3 = 27,4·11,14·10800·(40-20)=65930,976 кДж
Qиспар = 788632,56+14392,3+65930,976=868955,8 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10:
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
Ж) Тепловой расчет на стадии охлаждения производится по формуле:
Qохл. = Q1+Q2 - Q3, где (4.20)
Qохл. – суммарный расход тепла на охлаждение реакционной массы,
Q1 – расход тепла на охлаждение материала реактора;
Q2 – расход тепла на охлаждение реакционной массы;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на охлаждение материала реактора рассчитываем по формуле 4.2:
Q1 = 5800 · 0,5 · (90 – 40) =145000 кДж
2) Расход тепла на охлаждение реакционной массы рассчитывается по формуле:
Q2=(mтол·стол+mэо·сэо) · 
Т, (4.21)
где mтол- масса толуола, кг (таблица 2.5);
cтол – теплоемкость толуола , Дж/кг·К;
mэо – масса эпоксидного олигомера, кг (таблица 2.5);
сэо – теплоемкость эпоксидного олигомера, Дж/кг·К;
Т –разность температур между температурой синтеза и окружающей средой, °С
Q2 = (1021,0·1,72+1184,2·1,32)·50=165963,2 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4 – 4.9
Q3 = 27,4·11,14·3600·(40-20)=21976,992 кДж
Qохл = 145000+165963,2 – 21976,992=288986,3 кДж
4) Расход воды на этой стадии рассчитывается по формуле:
Gводы= 
, (4.22)
где своды – теплоемкость воды, кДж/ кг;
tвых– температура воды на выходе из змеевика, о С;
tвх– температура на входе в змеевик, о С
Gводы= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11:
Qсек= 
кВт
4.2 Тепловой расчет на реактор объемом 12,6 м3
Температурно-временной график процесса синтеза смолы Э-40 представлен на рисунке 4.2.
Рисунок 4.2- Температурно-временной график синтеза смолы Э-40 для 12,6 м3 реактора
Нагрев реактора ведется водяным паром. После проведения синтеза раствор охлаждают до температуры 50˚С.
А) тепловой расчет стадии нагрева производится по формуле 4.1.
1) Расход тепла на нагрев реактора рассчитывается по формуле 4.2:
Q1 = 11600 · 0,5 · (90 – 20) = 406000 кДж
2) Расход тепла на нагрев реакционной массы рассчитывается по формуле 4.3:
ΣGi ·ci=4690,4·1,32+3795,2·1,72=12719Дж/К;
Q2 = 12719 · (90 – 20) = 890330 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формуле 4.4
Расчет площади поверхности аппарата производится по формуле 4.5.
Площадь цилиндра рассчитывается по формуле 4.6
Диаметр реактора рассчитывается по формуле 4.7.
D=1800+2·10+200=2020мм;
Sцил= 3,14·2,02·4,315=11,9 м2
Площадь шара рассчитывается по формуле 4.8, 4.9.
R = 
+10+200=1,11м
Sшар = 4·3,14·1,112=15,5 м2
F=11,9+15,5=27,4 м2
α = 9,74+0,07 · (40-20)= 11,14 Вт/м2·К
F= 27,4+15,5 = 42,9 м2
Q3 = 42,9·11,14·7200·(40-20)=68818,5 кДж
Qнагр = 406000+890330+68818,5=1365148,5 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10:
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11.
Qсек= 
кВт
Б) Тепловой баланс на стадии испарения толуола
Qисп = Q1 + Q2
Qотг – суммарный расход тепла на стадии испарения толуола,
Q1 – расход тепла на испарение толуола;
Q2 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на испарение:
Q1 =rтол·mтол, (4.23)
где rтол -удельная теплота парообразования, кДж/кг;
mтол– масса толуола, кг (таблица 2.5);
Q1 = 378,75·3795,2=1437432 кДж
2) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитываются по формулам 4.4 – 4.9
Q3 = 42,9·11,14·10800·(40-20)=103227,7 кДж
Qисп = 1437432+103227,7=1540659,7 кДж
4) Расход водяного пара на этой стадии рассчитывается по формуле 4.10.
Gпара= 
кг
5) Расчет теплового потока производится по формуле 4.11.
Qсек= 
кВт
В) Тепловой расчет на стадии охлаждения
Qохл. = Q1+Q2 - Q3, где (4.24)
Qохл. – суммарный расход тепла на охлаждение реакционной массы,
Q1 – расход тепла на охлаждение реактора;
Q2 – расход тепла на охлаждение реакционной массы;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла на охлаждение реактора рассчитывается по формуле 4.2.
Q1 = 1160 · 0,5 · (90 – 20) =406000 кДж
2) Расход тепла на охлаждение реакционной массы рассчитывается по формуле 4.21.
Q2 = (4690,4·1,32+246,8·1,72)·70=463105,7 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4 – 4.9
Q3 = 42,9·11,14·5400·(40-20)=51613,8 кДж
Qохл = 406000+463105,7 – 21976,992=51613,8 кДж
4) Расход воды на этой стадии рассчитывается по формуле 4.22.
Gводы= 
кг
5) Расчет тепловых потерь производится по формуле 4.11.
Qсек= 
кВт
4.3 Тепловой расчет кожухотрубчатого теплообменника
А) Тепловой баланс на стадии отгонки эпихлоргидрина и толуола
Qкжто. = Q1+Q2 - Q3, где (4.25)
Qкжто – суммарный расход тепла,
Q1 – расход тепла на конденсацию;
Q2 – расход тепла на охлаждение конденсата;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла конденсацию рассчитывается по формуле 4.16.
Q1 = 378,75·292,3+2258,4·119,4=380361,58 кДж
2) Расход тепла на охлаждение конденсата рассчитывается по формуле:
Q2 = (mтол·стол+ mэхг·сэхг) · 
Т, (4.26)
где mтол- масса толуола, кг (таблица 2.5);
cтол – теплоемкость толуола , Дж/кг·К;
mэхг – масса эпихлоргидрина, кг (таблица 2.5);
сэхг – теплоемкость эпихлоргидрина, Дж/кг·К;
Т – разность температур между температурой кипения и конденсации, °С
Q2 = (119,4·1,528+292,3·1,72)·10=6852 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитываются по формуле 4.4
Расчет площади поверхности аппарата производится по формуле:
F= Sцил, (4.27)
где Sцил – площадь цилиндра, м2,
Площадь цилиндра рассчитываем по формуле 4.6
Sцил= 3,14·0,6·3=5,7 м2
F=5,7 м2
α = 9,74+0,07 · (40-20)= 11,14 Вт/м2·К
Q3 = 5,7·11,14·10800·(40-20)=13715,6 кДж
Qкжто = 380361,58+6852-13715,6=373497,98 кДж
4) Расход воды на этой стадии рассчитывается по формуле 4.22.
Gводы= 
кг
Б) Тепловой баланс на стадии вакуум-сушки
Qкжто. = Q1+Q2 - Q3, где (4.28)
Qкжто – суммарный расход тепла,
Q1 – расход тепла на конденсацию;
Q2 – расход тепла на охлаждение конденсата;
Q3 – расход тепла на потери в окружающую среду.
1) Расход тепла конденсацию рассчитывается по формуле 4.18.
Q1 = 378,75·1045,95+2308,7·170=788632,56 кДж
2) Расход тепла на охлаждение конденсата рассчитывается по формуле:
Q2 = (mтол·стол+ mводы·своды) · Т, (4.29)
где mтол- масса толуола, кг (таблица 2.5);
cтол – теплоемкость толуола , Дж/кг·К;
mводы – масса воды, кг (таблица 2.5);
своды – теплоемкость воды, Дж/кг·К;
tб – температура кипения, °С
tм – температура конденсации, °С
Q2 = (1045,95·1,72+170·4,19)·10=25113 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4- 4.9
Sцил= 3,14·0,6·3=5,7 м2
F=5,7 м2
α = 9,74+0,07 · (40-20)= 11,14 Вт/м2·К
Q3 = 5,7·11,14·10800·(40-20)=13715,6 кДж
Qкжто = 788632,56+25113- 13715,6=800029,96 кДж
4) Расход воды на этой стадии рассчитывается по формуле 4.22.
Gводы= 
кг
В) Тепловой баланс на стадии отгонки толуола производится по формуле 4.28.
1) Расход тепла на конденсацию рассчитывается по формуле 4.23.
Q1 = 3795,2·378,75=1437432 кДж
2) Расход тепла на охлаждение конденсата рассчитывается по формуле 4.19.
Q2 = 3795,2·1,72·10=65277,44 кДж
3) Расход тепла на потери в окружающую среду рассчитывается по формулам 4.4 -4.9
Sцил= 3,14·0,6·3=5,7 м2
F=5,7 м2
α = 9,74+0,07 · (40-20)= 11,14 Вт/м2·К
Q3 = 5,7·11,14·10800·(40-20)=13715,6 кДж
Qкжто = 1437432+65277,44-13715,6=1488993,8 кДж
4.4 Расчет площади поверхности и геометрических размеров наружного змеевика
Производим расчет для реактора объемом 12,6 м3
Расчет площади поверхности теплопередачи змеевика производится по уравнению теплопередачи
Q=k·F·△tср , (4.30)
где Q – тепловой поток, Вт;
k – коэффициент теплопередачи, 
;
F – площадь поверхности теплопередачи, м2;
△tср – средняя разность температур горячего и холодного теплоносителя, К.
Средняя разность температур рассчитывается по формуле:
, (4.31)
где Δtб – большая температура, оС
Δtм – меньшая температура, оС
оС
Площадь поверхности змеевика, необходимую для нагрева реакционной смеси:
F= 
Определение размеров змеевика, наружный диаметр которого принимаем равным 0,06 м.
Длина змеевика рассчитывается по формуле:
, (4.32)
где F – площадь поверхности змеевика, м2 ;
D – наружный диаметр змеевика, м;
Принимаем диаметр витка змеевика, dн :
Dнар = Dвн+2·Sстенки =1,800+2·10=1,82м
Длина одного витка змеевика рассчитывается по формуле:
L1 витка =π·Dнар, (4.33)
L1витка =3,14·1,82=5,7м
Число витков змеевика рассчитывается по формуле:
n= 
(4.34)
n 
Высота змеевика в реакторе рассчитывается по формуле:
(4.35)
Производим расчет для реактора объемом 6,3 м3
Расчет площади поверхности теплопередачи змеевика производится по формуле 4.30
Средняя разность температур рассчитывается по формуле 4.31.
оС
Площадь поверхности змеевика, необходимую для нагрева реакционной смеси:
F= 
3
Определение размеров змеевика, наружный диаметр которого принимаем равным 0,06 м.
Длина змеевика рассчитывается по формуле 4.32
Принимаем диаметр витка змеевика, dн :
Dнар = Dвн+2·Sстенки =1,800+2·10=1,82м
Длина одного витка змеевика рассчитывается по формуле 4.33
L1витка=3,14·1,82=5,7м
Число витков змеевика рассчитывается по формуле 4.34
n= 
Высота змеевика в реакторе рассчитывается по формуле 4.35
4.5 Расходные нормы теплоносителей на 1 тонну готового продукта
mводы =Σmводы
mводы = 4·(2090+4433,97+2701,2)+6126,6=43027,3 кг
43027,3 кг воды - 4937,2 кг Э-40
mводы - 1000 кг/т
mводы = 
кг
На реактор объемом 6,3 м3
Qсумм = 435700,99+633142,79+446292,55+528445,68+868955,8=2912537,6 кДж
Qсумм = 2912537,6·4,19·10-6 =0,7 Гкал
На реактор объемом 12,6 м3
Qсумм = 1340283,9+1503362,9=2843646,8 кДж
Qсумм = 2843646,8·4,19·10-6 = 0,68 Гкал
Общее количество тепла
Qобщ = 4·0,7+0,68 = 3,48 Гкал
3,48 Гкал – 4937,2 кг Э-40
Qпар - 1000 кг
Qпар = 
Гкал/т
Нормы расходов основных видов сырья и энергоресурсов представлены в таблице 4.1
Таблица 4.1 - Нормы расходов основных видов сырья и энергоресурсов
| Наименование компонента | Количество |
| 1 | 2 |
| Топливо и энергия на технологические нужды: - теплоэнергия (пар), Гкал - оборотная вода, м3 - хозяйственно-питьевая вода, м3/т - сжатый воздух, м3 - азот, м3 | 0,7 4003,4 4711,5 40,9 62,3 |
4.6 Механические расчеты
4.6.1 Расчет механического перемешивающего устройства реактора
1) Выбор типа перемешивающего устройства.
Для перемешивания выбираем якорно-рамную мешалку.[6]
Рекомендуемый диаметр мешалки[6]:
d = 
, (4.36)
d = 
мм
Выбираем мешалку d = 1,75 м, рекомендуемая частота вращения n = 0,42 об/сек
2) Определение затрат мощности на перемешивание и подбор электродвигателя.
Определяем режим перемешивания
Re = 
, (4.37)
где Re – критерий Рейнольдса;
ρ – плотность реакционной массы, кг/м3;
n - частота вращения мешалки, об/с;
d – диамерт мешалки, м;
μ – вязкость реакционной массы, Па·с
Re = 
Находим значение критерия мощности КN = 1[5]
Рассчитаем мощность, потребляемую мешалкой при установившемся режиме:
N=KN·ρ·n3·d5, (4.38)
где KN – критерий мощности;
ρ – плотность перемешиваемой среды кг/м3;
n – частота вращения мешалки, об/сек;
d – диаметр мешалки, м;
N = 1·1000·0,423·1,755 = 1052 Вт
Рассчитываем мощность привода мешалки:
Nдв= 
, (4.39)
где Nдв – мощность двигателя, Вт;
NТР – потери мощности на трение в уплотнении, Вт;
ƞ – коэффициент полезного действия.
Nдв = 
Вт
Принимаем к установке стандартный электродвигатель во взрывозащищенном исполнении номинальной мощностью 1,5 кВт. На аппарате устанавливаем нормализованный привод типа IV(МН 5858-66). Высота привода 2,309 м, масса 965 кг[5]
4.6.2 Расчет реактора на прочность
1) Расчет толщины корпуса реактора[4]
Для обечаек, нагруженных наружным давлением, толщина стенки определяется по формуле:
S = SR + C, (4.40)
где S – полная толщина обечайки корпуса реактора, м;
SR – расчетная толщина обечайки корпуса реактора, м;
С – прибавка на коррозию;
Рассчитаем давление по формуле:
p=pс+g·ρж·Нж·10-6, (4.41)
где pс – рабочее избыточное давление среды, кгс/см3 ;
g – ускорение свободного падения, м/сек2;
ρ – плотность жидкости, кг/м3 ;
H – высота столба жидкости, м.
Высота столба жидкости рассчитывается по формуле:
Н = 
, (4.42)
где V – объем жидкости, м3 ;
D – диаметр реактора, м.
Н= 
p = 0,6+9,81·103·10-6·0,88=0,609 Мн/м2 (6,09 кгс/см3)
Номинальное допустимое напряжение для стали Ст3 находятся по графику
σ*δ = 135 Мн/м2 (1350 кгс/см2)
Допустимое напряжение рассчитывается по формуле:
σδ = ƞ· σ*δ, (4.43)
где ƞ – поправочный коэффициент, учитывающий условия эксплуатации аппарата;
σ*δ – номинальное допустимое напряжение.
ƞ=1
σδ = 1·135=135 Мн/м2 (1350кгс/см2)
Определяем отношение определяющих параметров σδ и p c учетом коэффициента φм
φм – коэффициент прочности для стали;
Рассчитываем расчетную толщину обечайки корпуса реактора по формуле:
SR = 
, (4.44)
где D – диаметр реактора, м;
p – давление, Мн/м2;
σδ – допустимое напряжение, Мн/м2;
φм – коэффициент прочности для стали;
SR = 
м = 4,3 мм
Рассчитаем прибавку на коррозию по формуле:
С = Ск+Сэ+Со, (4.45)
где Ск – прибавка на коррозию;
Сэ – прибавка на эрозию;
Со – прибавка на округление размера.
С=1+0+1,7=2,7 мм
S = 4,3+2,7=7 мм
Принимаем толщину обечайки 10 мм
2) Подбор опор реактора[4]
Нагрузка на опоры реактора m складывается из массы собственно аппарата ma и масса загружаемых компонентов mсм.
m = ma+ mсм = 5800+1234,3 = 7034,3
Нагрузка на одну опору составит:
P1лапы = 
, (4.46)
где P1лапы – нагрузка на одну лапу, Н;
n – расчетное число опор;
g - ускорение свободного падения.
P1лапы = 
Н
Выбираем стандартные опоры для вертикальных аппаратов – лапы для аппаратов с теплоизоляцией (тип 2).[6]
Размеры лап принимаем с учетом нагрузки на одну лапу:
Высота лапы h=190 мм, ширина а1 = 40 мм, длин b =60 мм. На аппарате устанавливаем 4 лапы.
Для укрепления стенки аппарат в месте приваривания лап выбираем накладные листы под поры с размерами: ширина L = 125 мм, высота H = 255 мм, толщина S = 8 мм.[6]
5. Автоматизация технологического процесса производства эпоксидной смолы Э-40
5.1 Обоснование выбора точек контроля и регулирования
Все сырьевые и промежуточные емкости для предотвращения перелива должны иметь сигнализацию и блокировку подающих насосов по превышению уровня.
Температура в реакторе во время синтеза должна быть не более 75 оС. Превышение заданной температуры ведет к ускорению протекания побочных реакций, поэтому на протяжении процесса производства смолы должен быть обеспечен заданной температурный режим в соответствии с температурно-временнным графиком. Регулирование температуры на стадии выдержки нужно обеспечить подачей охлаждающей воды в рубашку реактора. На нагнетательных линиях насосов предусматривается контроль давления и сигнализация при превышении допустимых значений, во избежании поломки оборудования.
5.2 Описание принятой схемы автоматизации
Дозирование эпихлоргидрина, толуола и едкого натра осуществляется по массе с помощью весового мерника.
Каждая из емкостей-хранилищ оборудуется уровнемерами. Один из них указательное стекло (поз.10-1,11-1,13-1,14-1,15-1,20-1,31-1), а другой – сигнализирующий (поз.12-1,19-1,21-1,22-1,25-1,28-1,30-1), срабатывает при заполнении 90% объема емкости. По его сигналу идет сигнализация на ЭВМ.
Температура синтеза в реакторах поз.9, 10 контролируется с помощью термоэлектрического преобразователя поз.( 17-1, 24-1), сигнал с которого поступает в нормирующий преобразователь ( поз. 17-2, 24-2), оттуда в контроллер, который выдает управляющий сигнал. Сигнал с помощью электропневматических преобразователей (поз.17-3, 17-4, 24-3,25-3), поступает на исполнительные механизмы (поз. 17-5, 17-6, 24-5, 24-6) расположенные на трубопроводах подачи охлаждающей воды и пара. Предусмотрена блокировка подачи одного из агентов при подаче другого.
По достижении максимального уровня в разделительном сосуде водный дистиллят из него сливается в емкость для сточных вод, далее на станцию сжигания. По достижении максимального уровня в вакуум-приемнике толуол сливается в емкость для возвратного толуола.
Контроль перепада давления на фильтрах осуществляется с помощью измерительного преобразователя поз. 28-1 сигнал с него поступает в контроллер, где регистрируется и выдается на сигнализацию.
5.3 Заказная спецификация на средства контроля и регулирования
Заказная спецификация на средства контроля и регулирования представлены в таблице 5.1
Таблица 5.1- Заказная спецификация на средства контроля и регулирования
| Номер на схеме | Наименование и величина параметра | Место установки | Наименование прибора | Марка прибора | Количество | |
| на 1 аппарат | на схеме | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1-1, 2-1, 3-1, 4-1, 5-1, 6-1, 7-1 | расход | на оборудование | диафрагма камерная нормальная | ДКС-80 | 1 | 7 |
| 1-2, 2-2, 3-2, 4-2, 5-2, 6-2, 7-2 | расход | по месту | преобразователь перепада давлений | Метран – 100 ДД | 1 | 7 |
| 8-1, 9-1 | расход | по месту | счетчик ультразвуковой | ВЗЛЕТ-80 | 1 | 2 |
| 12-1, 18-1, 19-1, 21-1, 22-1, 24-1, 25-1, 28-1, 30,1 | уровень | по месту | указательное стекло | 1 | 9 | |
| 10-1, 11-1, 13-1, 14-1, 15-1, 20-1, 29-1, | уровень | по месту | сигнализатор уровня | Liquifant - 150 | 1 | 7 |
| 17-1, 23-1 | температура | по месту | термоэлектрический преобразователь | ТХК | 1 | 2 |
| 17-3, 17-4, 23-3, 23-4 | температура | по месту | преобразователь электропневматический | ЭПП | 1 | 4 |
| 17-5, 17-6, 23-5,23-6 | температура | на оборудование | клапан регулирующий | САМСОН - 251 | 1 | 4 |
| 26-1 | пенообразование | на оборудование | датчик пенообразования | МТ2000 | 1 | 1 |
| 27-2 | пенообразование | по месту | преобразователь нормирующий | ИПМ- 0196 | 1 | 1 |
| 26-1 | перепад давлений | по месту | датчик перепада давлений | Метран – 100ДД | 1 | 1 |
| 16-1, 16-2, 16-3 | по месту | искробезопасный барьер | 1 | 3 | ||
| 16-4, 16-5, 16-6 | клапан соленоидный | СЕМЕ | 1 | 3 | ||
6. Охрана труда и защита окружающей среды
6.1 Основные опасности производства
Основными опасными моментами в производстве является:
- Возможность термических ожогов горячей водой, паром;
- Возможность отравления продуктами сгорания природного газа и самим газом;
- Возможность ушибов и ранений вращающимися частями механизмов и перемешивающих устройств;
- Возможность поражением электрическим током.
6.2 Характеристика проектируемого производства
Характеристика проектируемого производства представляет токсические свойства веществ, взрыво- и пожароопасные показатели веществ, а также санитарно-гигиенические характеристики производства.
6.2.1 Санитарно-гигиеническая характеристика производства
Санитарно – гигиеническая характеристика производства представлена в таблице 6.1[8,9]
Таблица 6.1 - Санитарно-гигиеническая характеристика производства
| Санитарная классификация производства по СанПиН 2.2.1/2.1.1. 1200-03 | Санитарно-защитная зона по СанПиН 2.2.1/2.1.1. 1200-03 | Группа производственного процесса по СНиП 2.09.04-87 | Основные меры предупреждения отравлений |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Класс I | 1000 м | 3-а | 1. Защитные противопылевые респираторы. 2. Противогазы марки «А» 3. Вентиляция. 4. Герметизация оборудования 5. Контроль воздушной среды. 6. Правильная эксплуатация оборудования и его размещение. |
6.2.2 Токсикологические характеристики веществ и материалов, обращающихся в производстве
Токсикологические характеристики веществ и материалов, образующихся в производстве представлены в таблице 6.2
Таблица 6.2 - Токсикологические характеристики веществ и материалов
| Наименование вещества | Агрегатное состояние вещества | ПДК | Класс опас- ности | Характер воздействия на организм человека | Средства индивидуальной защиты | |
| в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | в пром. сточных водах, мг/л | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1.Смола Э-40 и отходы производства | Токсичность определяется свойствами сырья, используемого для производства | |||||
| 2. Дифенилолпропан технический | Твердое | 5 | - | 3 | Токсичен. Вызывает раздражение слизистых оболочек глаз, верхних дыхательных путей. Раздражает кожу. | Костюм х/б, защитные перчатки, очки-маску. |
| 3. Эпихлоргидрин | Жидкое | 1 | 0,01 | 2 | Ядовитая жидкость, обладает аллергическим и раздражающим действием. Поражает печень и почки. Проникает через кожу, может вызвать отек легких | Костюм х/б, средства защиты органов дыхания (противогазовые универсальные респираторы), очки защитные, нарукавники, фартуки (типы А,Б,В,Г) |
| 4. Толуол | Жидкое | 50,0 | 0,5 | 3 | Пары толуола при высоких концентрациях действуют наркотически, вредно влияют на нервную систему, оказывают раздражающее действие на кожу и слилистую оболочку глаз. | Костюм х/б, средства защиты органов дыхания (противогазовые универсальные респираторы), очки защитные, нарукавники, фартуки (типы А,Б,В,Г) |
| 5. Натр едкий | Жидкое | 0,5 | - | 2 | При попадании на кожу вызывает химические ожоги; при длительном воздействии может вызвать язвы и экземы. Пары едкого натра вызывают раздражение слизистых оболочек. | Костюм х/б, средства защиты органов дыхания (противогазовые универсальные респираторы), очки защитные, нарукавники, фартуки (типы А,Б,В,Г) |
| 6. Углекислота | Газообразное | 9,2 | - | 3 | Нетоксична. В больших концентрациях может вызвать удушение. | Костюм х/б |
| 7. Азот газообразный | Газообразное | непожаро-, невзрывоопасен | Нетоксичен. При больших концентрациях вызывает удушение. | Костюм х/б | ||
6.2.3 Показатели взрыво-, пожароопасности веществ и материалов
Показатели взрыво-, пожароопасности веществ и материалов представлены в таблице 6.3
Таблица 6.3 - Показатели взрыво-, пожароопасности веществ и материалов
| Наименование вещества и материалов
| Темпе- ратура кипения, оС | Плот- ность, кг/м3 | Темпера- тура вспышки, воспламен., самовоспл., оС | Переделы воспламенения | |
| концентра- ционные, % по объему | температур- ные, оС | ||||
| 1.Дифенилолпропан технический | 190 | 1038 | 217 242 507 | - | - |
| 2.Эпихлоргидрин | 116 | 1180 | 35 - 385 | 2,3 34,4 | 26 93 |
| 3. Толуол | 110,6 | 867 | 4 - 536 | 1,3 6,7 | 6 37 |
| 4. Натр едкий | - | 1280 | непожаро-, невзрывоопасен | ||
6.3 Электробезопасность проектируемого производства
Характеристика производственных помещений и установок по опасности поражения электрическим током представлены в таблице 6.4[11]
Таблица 6.4 -Характеристика производственных помещений и установок по опасности поражения электрическим током
| Помещения | Характеристика используемой электроэнергии (вид, частота, напряжение) | Категория помещения по опасности поражения электрическим током | Способы защиты от поражения электрическим током |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1. Участок приема сырья 2. Участок синтеза 3. Участок фильтрации 4 .Участок фасовки | Переменный ток с промышленной частотой 50 Гц, напряжением 220/380 В | Категория II - помещения с повышенной опасностью, характеризуются наличием: а) сырости или токопроводящей пыли; б) токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные); в) высокой температуры (>350C); г) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой. | Защитное заземление, зануление, защитное отключение, выравнивание потенциалов, малое напряжение, изоляция токоведущих частей, электрическое разделение сетей, оградительные устройства, блокировка, предупредительная сигнализация, знаки безопасности, предупредительные плакаты, электрозащитные средства. |
Электрооборудование проектируемого цеха или установки представлены в таблице 6.5[11]
Таблица 6.5 – Электрооборудование проектируемого цеха или установки
| Помещения | Класс помещения по ПУЭ | Категория взрывоопасных смесей | Группа взрывоопасной смеси | Тип электрооборудования (исполнение) | Маркировка электрооборудования |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Участок приема сырья | В - Ia | IIВ-Т3 | III б |
Взрывозащищенное электрооборудование | 2Ех di IIВ-Т3 - электрооборудование повышенной надёжности против взрыва, соответствующее ГОСТ 12.2.020 - 76 во взрывонепроницаемой оболочке с искробезопасной электрической цепью для смеси категории II- В с температурой воспламенения Т=200 - 300 0С |
| 2. Участок синтеза | В - Ia | IIВ-Т3 | III а | ||
| 3.Участок фильтрации | В - Ia | IIВ-Т3 | III а | ||
| 4 . Участок фасовки | В - Ia | IIВ-Т3 | III а |
6.4 Мероприятия по защите от статического электричества
Возможность накопления зарядов статического электричества, их опасность и способы нейтрализации представлены в таблице 6.6[12]
Таблица 6.6 – Возможность накопления зарядов статического электричества, их опасность и способы нейтрализации.
| Наименование стадий, технологической операции, оборудования и транспортных устройств, на которых ведется обработка или перемещение веществ диэлектриков, способных подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов | Перечень веществ-диэлектриков, способных в данном оборудовании и транспортном устройстве подвергаться электризации с образованием опасных потенциалов | Основные технические мероприятия по защите от статического электричества и вторичных проявлений молний | |
| Наименование вещества | Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м | ||
| Все стадии технологического процесса изготовления смолы Э-40 | толуол смола Э-40 | 1012 нет данных | Заземление реакторов, емкостей, ТДУ и трубопроводов; опуски в реакторе и емкостях; подача азота давлением 68,6 кПа (0,7 кг/см2) на поверхность массы |
| Фильтрация и хранение полуфабриката и смолы Э-40 | Полуфабрикат и смола Э-40 | нет данных | Заземление реакторов, емкостей, ТДУ и трубопроводов; опуски в реакторе и емкостях; подача азота давлением 68,6 кПа (0,7 кг/см2) на поверхность массы |
6.5 Инженерно-технические решения по устранению опасностей в технологических процессах
6.5.1 Для обеспечения нормальных условий труда предусмотрено ряд мер
- Технологическое оборудование, из которого возможно выделение вредных паров и пыли, снабжено местными отсосами;
- Работающие обеспечиваются бытовыми помещениями, состав которых определяется в соответствии с группой производственных процессов;
- Проектом предусмотрено максимальное сокращение тяжелого физического труда работающих; с этой целью используются шнеки, насосы, погрузчики;
- Технологическое оборудование на участке расположено с учётом удобства и безопасности его эксплуатации;
- У выходов устанавливаются извещатели пожарной сигнализации;
- Предусмотрен противопожарный водопровод.
6.5.2 Молниезащита производства эпоксидной смолы
Класс производства эпоксидной смолы по ПУЭ относится к В – Ia, также с учетом того, что местность на которой располагается производство относится местность с интенсивностью грозовой деятельности 10 ч/год и более, то категория молниезащиты – II
6.6 Производственная санитария
6.6.1 Метеорологические условия на производстве
Метеорологические условия на производстве представлены в таблице 6.7[13]
Таблица 6.7 - Метеорологические условия на производстве по ГОСТ 12.1.005-88
| Помещения | Допустимые метеопараметры | Основные рабочие профессии | Категория работ по степени тяжести | |||||
| Температура, | Влажность, % | Скорость воздуха, м/с | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Хол. | Тепл. | Хол. | Тепл | Хол. | Тепл | |||
| 1.Участок приема сырья 2. Участок синтеза 3.Участок фильтрации 4. Участок фасовки смол | 18-20 | 21-23 | 40-60 | 40-60 | 0,2 | 0,3 | аппаратчик | Средней тяжести II б |
6.6.2 Вентиляция[12]
При производстве эпоксидных смол обеспечение нормальных метеорологических условий и чистоты воздуха на рабочих местах осуществляется благодаря приточно – вытяжной вентиляции (общеобменной), аспирации (местной вентиляции) и аварийной вентиляции.
6.6.3 Производственное освещение[14]
Производственное освещение представлено в таблице 6.8
Таблица 6.8 - Производственное освещение
| Помещения | Разряд работы | Нормы КЕО, % | Нормы искусственного освещения, лк | Исполнение светильников | Тип или марка светильников |
| 1. Участок приема сырья 2.Участок синтеза 3. Участок фильтрации 4. Участок фасовки смол | VIII | 1 | 200 | Повышенной надежности против взрыва | НОГЛ 1˟80 2˟80 |
6.6.4 Мероприятия по защите от шума и вибраций[12]
В соответствии с санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 уровень звука в производственных помещениях на постоянных рабочих местах и на территории предприятия не должен превышать 80 дБа
Основными источниками шума являются насосы, компрессоры, вентиляторы и т.д.
По защите от шума и вибрации необходимо принять следующие мер:
- Принимать необходимые меры по снижению шума, воздействующего на рабочие места, до значений, не превышающие допустимые.
Необходимо осуществлять:
- Технические способы борьбы с шумом (уменьшение шума машин в источнике, применение технических процессов, при которых условия звукового давления на рабочих местах не превышают допустимые уровни);
- Строительные акустические мероприятия;
- Применение дистанционного управления шумными машинами;
- Виброизоляция (установка амортизаторов, гофры на трубопроводы)
- Применение средств индивидуальной защиты (при шуме - наушники, шлемофоны; при вибрации – виброрукавицы, виброобувь).
6.7 Пожарная профилактика[16]
В целях противопожарной безопасности цех снабжен первичными средствами пожаротушения: огнетушителями (ОВП-8, ОП-10, ОУ-5), лопатами, ломом, ящиком с песком, кошмой, которые расположены на пожарных щитах в производственных помещениях.
На 1-ом этаже установлены пожарные гидранты. Для вызова пожарной охраны имеется пожарный извещатель.
Щиты с первичными средствами пожаротушения запрещается заставлять (должен быть обеспечен свободный подход), первичные средства пожаротушения запрещено использовать не по назначению.
При возникновении пожара:
- Немедленно сообщить в пожарную часть по тел.15-01 (назвать номер отделения производства, место возгорания и свою фамилию) или с помощью пожарного извещателя, для чего необходимо разбить стекло, нажать и отпустить кнопку и дождаться ответного сигнала;
- Перекрыть вентиль на трубопроводе подачи газа;
- Остановить работу газифицированного оборудования;
- Выключит приточно-вытяжную вентиляцию, закрыть окна и двери в соседние помещения и на улицу;
- Доложить мастеру смены;
- До прибытия пожарной команды принять меры по ликвидации пожара первичными средствами пожаротушения;
- Встретить пожарную команду и указать кратчайший путь к очагу возгорания.
6.8 Водоснабжение и канализация
Водопровод
В зданиях (сооружениях) в зависимости от их назначения надлежит предусматривать следующие системы внутренних водопроводов:
- Хозяйственно-питьевые;
- Противопожарные;
- Производственные (одну или несколько);
- Оборотные.
Систему противопожарного водопровода в зданиях (сооружениях), имеющих системы хозяйственного водопровода, следует, как правило, объединять с одного из них.
Канализация
В зависимости от назначения здания и предъявляемых требований к сбору сточных вод необходимо проектировать следующие системы внутренней канализации:
- Бытовую – для отведения сточных вод от санитарно-технических приборов (унитазов, умывальников, ванн, душей и др.);
- Производственную – для отведения производственных сточных вод;
- Объединенную – для отведения бытовых и производственных сточных вод при условии возможности их совместного транспортирования и очистки.
В производственных зданиях допускается проектировать несколько систем канализации, предназначенных для отвода сточных вод, отличающихся по составу, агрессивности, температуре и другим показателям, с учётом которых смешение их недопустимо.
6.9 Расчет искусственного освещения
1. Определяем количество светильников и распределяем их в производственном помещении.
Исходные данные:
1) Длина цеха , А-40,0 м;
2) Ширина цеха, В – 28,8 м;
3) Высота помещения, Н – 5,0 м ;
4) Высота рабочей поверхности над полом, hр – принимаем hр=1м;
5) Высота светильников от перекрытия hп – 0,5 м;
6) Длина светильника, m – 1 м;
7) Ширина светильника k – 0,3 м.
Расчеты:
а) Расчетная высота подвеса светильников над полом – h, м
h=H-hp-hп =5,0-1-0,5=3,5 м
б) Расстояние между светильниками или их рядами – L, м
Определяется по оптимальному соотношению L и h. Для люминесцентных ламп L/h=1,4
L=1,4∙h=4,9 м
в) Расстояние от стен до крайних рядов светильников – l , м
l= L/3=1,6 м
г) Число рядов светильников, q
q= 
≈6
д) Число светильников в ряду, р
р = 
,
Lb – определяется из соотношения LА / Lb = 0,87
LА= L –k =4,9-0,3=4,6 м
Lb=LА/0,87= 5,3
p= 
≈7
е) Общее количество светильников, n
n=q∙p=6∙7 = 42
2.Рассчитываем световой поток Fл
Световой поток рассчитывается по формуле :
Fл= 
Исходные данные:
1) Минимальная нормируемая освещенность EH, лк
Для заданного разряда работ EH=75 лк
2) Коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников, Кз,
Принимаем Кз = 1,4
3)Отношение средней освещенности к минимальной, z
Для трубчатых ламп принимаем z = 1,1
4) Число светильников, n = 42
Расчетные данные:
1) Площадь помещения S, м3
S=A∙B= 40,0∙28,8=1152 м2
2) Индекс формы помещения , i
i= 
4,8
Исходя из индекса формы помещения принимаем коэффициент использования осветительной установки ƞ=69
Находим световой поток:
F= 
Согласно световому потоку выбираем люминесцентную лампу ЛД-80 мощностью 80 Вт
3. Определяем общую мощность осветительной установки
N=Ni∙n=80∙24=3360 Вт= 3,4 кВт
6.10 Защита окружающей среды
6.10.1 Сточные воды
Сточные воды представлены в таблице 6.7
Таблица 6.9- Сточные воды
| Наименование сбрасываемых сточных вод, отделение, аппарат | Место сбрасывания | Количество стоков, м3/сутки | Периодичность сброса | Характеристика сброса | |||
| Содержание контролируемых вредных веществ в сбросах (по компонентам), мг/дм3 | ПДКв и ПДК рыб. хоз. сбрасываемых вредных веществ | Допускаемое количество сбрасываемых вредных веществ, кг/сутки | Примечание | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1. Реакционные воды | На станцию обезвреживания сточных вод | 1084,2 кг/тн | В процессе производства | Контроль не предусмотрен | Не применимо в связи с отсутствием сброса в водоем | не определено | Ввиду невозможности выделения сточных вод от производства смолы Э-40, количество стоков (графа 3) приведено для отделения смол в целом по фактическим данным |
| 2. Воды от охлаждения реакторов синтеза, теплообменников | На станцию водооборота | 64,5 | В процессе производства | Требования и нормы СТП 44 | –«– | По СТП 44 | –«– |
| 3. Воды от вакуумов | В систему локального водооборота, далее на станцию обезвреживания сточных вод | 3,4 | В процессе производства | Контроль не предусмотрен | –«– | Не определено | –«– |
| 4. Замывка полов | Сливаются в трапы и далее поступают на станцию обезвреживания сточных вод | 0,1 | ежедневно | Контроль не предусмотрен | –«– | Не определено | –«– |
| 5. Воды от лаборатории | В производственную канализацию | 0,015 | ежедневно (контроль 1 раз в месяц) | рН – 6,5-8,5; взвешенные вещества – н/б 103; нефтепродукты – н/б 0,3; толуол – н/б 1,7; ксилол – н/б 0,2; бутанол – н/б 0,3; метанол – н/б 0,8; стирол – н/б 0,7; фенол – н/б 0,008; формальдегид – н/б 0,1; ХПК – н/б 176 | –«– | взв. вещества – 0,0002; нефтепрод. – 4,5·10-6; ксилол - 3·10-6; толуол – 2,6·10-5; бутанол – 4,5·10-6 ; метанол – 1,2·10-5; стирол – 1,1·10-5; фенол – 1,2·10-7; формальдегид – 1,5·10-6 ХПК – 0,003 | –«– |
6.10.2 Твердые и жидкие отходы
Твердые и жидкие отходы представлены в таблице 6.8
Таблица 6.10 – твердые и жидкие отходы
| Наименование отхода | Места складирования | Количество отходов, кг/сут | Периодичность образования | Характеристика твердых и жидких отходов | Примечание | ||
| Химический состав, влажность, % | Физические показатели, кг/м3 | Класс опасности отходов | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1. Зачистки технологического оборудования(реакторы, емкости) | Используются в собственном производстве или реализуются сторонними организациями | 171,4 | В соответствии с графиками зачистки оборудования | Растворитель – 6% Смола – 84% Механические примеси – 10% | Густая вязкая или твердая масса | 3 | Данные по количеству отходов приведены по фактическим данным |
| 2. Фильтровальные материалы: - фильтровальный картон - фильтровальные патроны - капроновое сито - марля | Собираются в герметичные емкости, хранятся на площадке временного хранения отходов | 7,9 | При замене фильтрующего материала или патронов. После слива смолы Э-40 | Фильтровальный материал – 15% Смола – 85% | Твердая масса | 3 | |
| 3. Обтирочный материал: - спецобтир - салфетки обтирочные | –«– | 3,0 | В процессе производства | Х/б материал – 90% Хим. загрязнения – 10% | Твердая масса | 3 | –«– |
| 4. Синтетическая тара из-под сырья (полипропиленовые мешки) | На полигон твердых бытовых отходов | 3,5 | После каждой загрузки | Ткань – 90% Хим. загрязнения – 10% | Твердая масса | 4 | –«– |
| 5. Толуол возвратный | После отгонки поступает в емкость. Используется в собственном производстве | 292,3 | В процессе производства | Толуол – 95% Вода – 5% | Жидкость | 2 | –«– |
7. Архитектурно-строительное решение
Проектируемое производство эпоксидной смолы Э-40 планируется расположить на существующих площадях цеха № 6 ООО «Лакокраска».
Производство смолы Э-40 осуществляется в трехэтажном производственном здании (размером в осях 114×24) павильонного типа с шагом колонн 6×24 м, со встроенными 2-х ярусной этажеркой с шагом колонн 6×4,5×6 и многоэтажными вставками в виде этажерки с тем же шагом колонн с ярусами продленными до наружного ограждения здания, отделенными от одноэтажных частей глухими кирпичными стенками.
С торцов и посредине корпуса даны многоэтажные вставки, в которых размещены отделения: подготовки сырья, воздуходувок, венткамеры, установок пожаротушения, электрощитовые и подсобные помещения.
Пристроенные к категорийным помещениям электрощитовые обеспечены двумя эвакуационными выходами и имеют 2-ой пол для разводки кабелей.
В корпусе предусмотрены ворота 3×3 м, а также грузовой лифт (грузоподъемностью 3 т.). Через все отделения корпуса обеспечен свободный проход. Из каждого производственного помещения и с каждого яруса этажерки даны по два эвакуационных выхода. С верхних этажей многоэтажных вставок второй эвакуационный выход предусматривается по наружным металлическим лестницам. Низ остекления запроектирован в уровне пола перекрытия, что позволяет обеспечить выход через средние створки панелей остекления. На высоту 2,4 м от пола принято двойное остекление.
С учетом последовательности операций и переходов, предусмотренных технологической схемой, оборудование располагается следующим образом:
- на отметке 0.000 находятся, расходные емкости сырья, емкость для сточных вод, емкость для готового продукта, фильтрующее оборудование;
- на отметке + 7.200 расположены реакторы синтеза, вакуум-приемники, разделительные сосуды, теплообменники и вспомогательное оборудование к ним;
- на отметке +13.200 расположены сырьевые емкости, оборудование для загрузки сыпучих веществ.
Технико-экономический раздел
Расчет балансовой стоимости основных производственных фондов
Общая балансовая стоимость ОПФ объекта проектирования рассчитывается суммированием стоимости отдельных групп ОПФ. Обычно их перечень ограничивается балансовой стоимостью зданий, машин и оборудования, транспортных средств, хозяйственного и производственного инвентаря.
8.1.1 Балансовая стоимость здания[17]
Производство смолы Э-40 связано с работой отдельного производственного участка. Следовательно, оценка балансовой стоимости здания цеха сводится к определению стоимости той его части, которую занимают основное и вспомогательное оборудование с зонами его обслуживания, имеющие отношение к проектируемому технологическому процессу. Необходимо знать стоимость одного квадратного метра развёрнутой производственной площади здания. Стоимость 1 кв.м. развернутой площади берут по данным проектной организации. Она составила 1002,52 руб/м2
Площадь, занимаемая основным и вспомогательным оборудованием с зонами обслуживания, составляет 1152м2
Следовательно, балансовая стоимость нужной для развертывания производства части здания составляет 1154903,1 руб.
Результат расчета стоимости здания заносится в соответствующую строку (строка 1) таблицы 8.2.
8.1.2 Балансовая стоимость основного и вспомогательного оборудования
Все цены (тарифы), заработная плата, балансовая стоимость оборудования взяты за период 2005г.
В состав ОПФ предприятия, подлежащих амортизации, включается имущество, полезный срок использования которого более одного года.
Для ОПФ предприятий химической промышленности с длительными сроками амортизации применяется традиционный линейный способ, при котором амортизационные отчисления переносятся на стоимость готовой продукции равными частями в течение всего срока службы отдельных видов ОПФ:
А.о.=П∙На.о./100, (8.1)
Где П-первоначальная стоимость (балансовая стоимость без учета износа) отдельных видов ОПФ;
Н а.о.-норма амортизацонных отчислений, %
Перечень основного и вспомогательного оборудования, его балансовая стоимость и результаты расчета величины амортизационный отчислений представлены в форме таблицы 8.1.
Таблица 8.1 — Расчёт балансовой стоимости амортизационных отчислений по основному и вспомогательному оборудованию
| № на технологи-чес-кой схеме | Наименование оборудования | Ко-ли-чество Шт | Балансовая стоимость единицы оборудо-вания, тыс. руб. | Балансовая стоимость всего оборудования, тыс. руб. | Норма амортиза-ционных отчислений, % | Амортиза-ционные отчисления, тыс. руб. |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Основное оборудование: | ||||||
| 1 Реактор синтеза V=6,3 м3 | 5 | 720,7 | 3603,5 | 9,1 | 327,9 | |
| 2 Реактор синтеза V=12,6 м3 | 2 | 131,5 | 263 | 9,1 | 23,9 | |
| Итого: | 3866,5 | 351,8 | ||||
| Вспомогательное Оборудование: | ||||||
| 3. Установка для фильтрации | 1 | 36,5 | 36,5 | 10,0 | 3,7 | |
| 4. Емкость для щелочи | 1 | 15,5 | 15,5 | 11,0 | 1,7 | |
| 5.Насос воздушно-мембранный | 12 | 5,1 | 61,2 | 12,5 | 7,7 | |
| 6. Емкость V=20 м3 | 1 | 74,0 | 74,0 | 11,0 | 8,1 | |
| 7. Емкость V=12,6 | 1 | 51,4 | 51,4 | 11,0 | 5,7 | |
| Итого | 4105,1 | 378,7 | ||||
| Неучтенное оборудование | 821,0 | 20,0 | 164,2 | |||
| Всего: | 4926,1 | 542,9 |
_______________________
Примечание:
В строку "Неучтённое оборудование" вносится стоимость приборов, автоматики, электрооборудования и др. Ввиду сложности расчета их стоимости, балансовая стоимость (таблица 8.1, строка "Неучтённое оборудование", графа 5) принимается в размере 20 процентов от балансовой стоимости основного оборудования (таблица 8.1 "Основное оборудование", строка "Итого", графа 5).
Рассчитанное значение балансовой стоимости основного, вспомогательного и неучтенного оборудования (таблица 8.1, строка «Всего», графа 5) заносится в таблицу 8.2(строка 2, графа 2).
Балансовая стоимость транспортных средств, хозяйственного и производственного инвентаря рассчитывается по нормативу (таблица 8.2, графа 4) как доля, выраженная в процентах, от балансовой стоимости основного и вспомогательного оборудования (таблица 8.2 , строка 2, графа 2).
Структура ОПФ объекта проектирования рассчитывается как отношение, выраженное в процентах, от балансовой стоимости отдельных групп ОПФ (таблица 8.2, графа 2) к их общей стоимости (таблица 8.2 , строка «Итого», графа 2).
Результаты расчета представлены в таблице 8.2
Таблица 8.2 - Балансовая стоимость и структура ОПФ
| Группа ОПФ | Балансовая стоимость, руб | Структура ОПФ, % | Примечание |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 Здания | 1154903,1 | 18,6 | Раздел 1.1 |
| 2 Машины и оборудование | 4926100 | 79,7 | Таблица 1,строка “Всего”, графа 5 |
| 3 Средства транспортные | 78817,6 | 1,3 | 1,6% от графы 5, строки “Всего”, таблицы 1 |
| 4 Хозяйственный и произ-водственный инвентарь | 24630,5 | 0,4 | 0,5% от графы 5, строки “Всего”, таблицы 1 |
| Итого: | 6184451,2 | 100,0 |
8.2 Текущие издержки производства смолы Э-40
Состав затрат на производство 1 тонны смолы Э-40 принято оценивать по калькуляционным статьям затрат. Калькулирование себестоимости является важным этапом производственного учета.
В разделе представлена методика и расчеты текущих затрат по отдельным статьям калькуляции:
- затраты на основные вспомогательные сырье и материалы, топливо, энергию на технологические нужды;
- фонда оплаты труда отдельных категорий промышленно-производственного персонала.
- сметы затрат по содержанию и эксплуатации оборудования
- сметы цеховых расходов
- проектной калькуляции себестоимости 1 тонны производства смолы Э-40
8.2.1 Расчёт материальных затрат
Материальные статьи калькуляции отражают основные затраты, т.е. те, которые непосредственно связаны с процессом производства продукции, работ, услуг. К ним относят сырье и материалы, возвратные отходы, полуфабрикаты, топливо и энергия на технологические нужды. Затраты (Зi) по указанным статьям рассчитываются как произведение цены (Цi) физической единицы каждого вида затрат, а для энергоносителей тарифа (Тфi), и их нормы расхода (Нрi) на 1 тонну смолы Э-40 Зi=ЦiНрi или Зi=ТфiНрi.
Данные для расчета взяты из ведомости [18]
Результаты расчета представлены в таблице 8.3.
Таблица 8.3 - Затраты на основные и вспомогательные сырьё и материалы, топливо и энергию на технологические нужды
| Наименование | Норма расхода на одну тонну смолы Э-40[4] | Цена (тариф) за указанную ед. сырья, материалов, топлива и энергии, руб [3] | Затраты на одну тонну смолы Э-40, руб | Затраты на годовой выпуск смолы Э-40, тыс.руб |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. Основное сырье и материалы, кг: - дифенилолпропан - эпихлоргидрин - толуол - едкий натр | 702,3 550,8 1066,7 216,4 | 72,06 124,0 19,04 18,18 | 50607,7 68299,2 20309,9 3934,2 | 253038,5 341496 101549,5 19671 |
| Итого: | 143151 | 755755 | ||
| 2. Вспомогательное сырье и материалы: - мешочный фильтр, шт - ветошь техническая, м - стаканы бумажные, шт | 1 3 10 | 21,00 6,50 1,37 | 21,00 19,50 13,7 | 105,5 97,5 68,5 |
| Итого: | 54,2 | 271,5 | ||
| 3. Топливо и энергия на технологические нужды: - электроэнергия, кВт/т - вода промышленная, кг - пар , Гкал | 142 8714,9 0,7 | 2,6 9,25 763,84 | 369,2 80612,8 534,7 | 1846 403064,1 2673,4 |
| Итого: | 81516,7 | 407583,5 |
Дата добавления: 2018-10-25; просмотров: 332; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!