Производство поливинилбутираля
Поливинилацетат. Обладает очень слабой биологической активностью, что объясняется действием остатков мономера и пластификаторов. Токсичность клеев, лаков и красок на основе поливинилацетата определяется свойствами растворителей и добавок.
Классификация производств по степени пожарной опасности и взрывоопасности:
Основными факторами, определяющими степень пожарной опасности химических пр
оизводств, являются температура вспышки и пределы взрываемости газообразных (или парообразных) применяемых веществ. Кроме того, учитывается наличие в производстве пыли, могущей дать с воздухом взрывчатые смеси, а также параметры технологического процесса и масштабы производства. Все производства по степени пожарной опасности делятся на пять категорий: А, Б, В, Г и Д. В зависимости от категории производства по степени пожарной опасности определяют огнестойкость и конструкцию здания и его элементов, планировку подсобных и производственных цехов и сооружений, величину разрывов между зданиями. Производство поливинилбутираля относится к категории А. Применение химических веществ в данной категории, в таких количествах, чтобы могли образоваться с воздухом взрывчатые смеси, воспламенение и взрыв которых могут последовать в результате действия воды или кислорода воздуха (жидкостей с температурой вспышки паров 28°С и ниже; горючих газов, нижней предел взрываемости которых в смеси с воздухом 10 объёмных % и менее). Под огнеопасностью зданий и сооружений понимают способность их конструктивных элементов выдерживать расчётные нагрузки при действии высоких температур в условиях пожара, а также при действии резких температурных колебаний, возникающих при тушении пожара водой. Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней. К 1 степени относятся здания, конструкции которых выполнены из несгораемых материалов (все естественные и искусственные неорганические материалы, а также металлы), к 5 степени относятся здания, конструкции которых выполнены в основном из сгораемых материалов. Требуемая степень огнестойкости зданий определяется категорией пожарной опасности производств этажностью зданий и допустимой площадью пола между противопожарными стенами на одном этаже. Здание для производства поливинилбутираля строится по 2 степени огнестойкости. В цехе должны быть обеспечены все меры согласно инструкции по технике безопасности и пожарной опасности.
Санитарная классификация производств:
В зависимости от выделяемых вредных веществ и условий технического процесса, а также от способов и эффективности очистки, выбрасываемых в атмосферу токсичных газов, паров и пыли все промышленные предприятия делятся на пять классов. Большинство производств основного органического синтеза относятся к первому, второму и третьему классам. Производство поливинилбутираля относится к 1 классу. В зависимости от того, к какому классу относятся предприятие, устанавливают санитарно защитные зоны – разрывы, отделяющие данное предприятие от ближайшего жилого района (для предприятия 1 класса разрыв должен быть 1000 метров).
Санитарно–техническое оборудование химических предприятий:
Среди мероприятий, направленных на уменьшение травматизма, заболеваний и профессиональных отравлений, большую роль играет эффективная вентиляция производственных цехов. В зависимости от способа организации воздухообмена вентиляция разделяется на местную, общеобменную и приточно–вытяжную (смешанную), из различных вентиляционных систем во вредных или взрывоопасных производствах наиболее широко используют приточно–вытяжную вентиляцию. Эффективность приточно–вытяжной вентиляции определяется количеством воздуха, удаляемого из рабочего помещения и подаваемого в него, и измеряется кратностью воздухообмена, то есть отношение количества воздуха, нагреваемого в помещении и удаляемого из него в час, к объёму помещения. Кратность обмена устанавливают в зависимости от количества и характера вредных выделений (токсичность, физико – химические свойства), а также от количества выделяющегося тепла.
3. РАСЧЁТЫ
3.1МАТЕРИАЛЬНЫЙ РАСЧЁТ И ТАБЛИЦЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ БАЛАНСОВ ОСНОВНЫХ СТАДИЙ И В ЦЕЛОМ ПРОЕКТИРУЕМОГО ПРОИЗВОДСТВА
Исходные данные:
Производительность цеха: 7300 т/год
Текущий ремонт: 720 / 64 [27, с. 271]
Капитальный ремонт: 8640 / 208 [27, с. 271]
Продолжительность работы оборудования в году, ч/год:
366 – (Х1 + Х2) = 366 – (32,53 + 8,81) = 324,66
где: Х1 = (366 • 64) / 720 = 32,53 сут/год
Х2 = (366 • 208) / 8640 = 8,81 сут/год
Суточная производительность цеха без учёта потерь, кг/сут:
7300000 / 324,66 = 22485,06
Суточная производительность цеха с учётом потерь, кг/сут:
22485,06 / (1 – 0,02) = 22943,95
Общие потери влажного продукта, кг/сут:
22943,95 – 22485,06 = 458,89
Влажность продукта 2%. Общие потери абсолютно сухого продукта, кг/сут:
458,89 • 0,98 = 449,71
Потери по стадиям влажного продукта:
СТАДИЯ АЦЕТАЛИРОВАНИЯ:
Определяем теоретическую загрузку ПВС, кг/сут:
(4526 • 22485,06) / 7010 = 14517,46
Определяем загрузку ПВС с учётом степени превращения, кг/сут:
14517,46 / 0,93 = 15610,17
Определяем сколько ПВС не прореагирует, кг/сут:
15610,17 – 14517,46 = 1092,71
Определяем, сколько технически ПВС загружается в реактор, если содержание примесей – 2,2%, кг/сут:
15610,17 / 0,978 = 15961,32
Состав технического ПВС, кг/сут:
а) ПВС х.ч. б) Метанол в) Ацетат натрия |
15610,17 15961,32 • 0,02 = 319,23 15961,32 • 0,002 = 31,92 |
Определяем массу 10% ПВС (после разбавления в растворителе), кг/ч:
15961,32 / 0,1 = 159613,20
Определяем количество воды, которая содержится в 10% ПВС, кг/ч:
159613,20 – 15961,32 = 143651,88
Сколько теряется раствора ПВС из ацеталятора, кг/сут:
159613,20 • 0,002 = 319,23
Сколько раствора останется без потерь, кг/сут:
159613,20 – 319,23 = 159293,97
Состав загружаемого 10% ПВС, кг/сут:
ПВС Метанол Ацетат натрия Вода |
15610,17 319,23 31,92 143651,88 159613,20 |
Определяем загрузку воды в реактор–ацеталятор по рецептуре (100 м.ч. ПВС – 925 м.ч. воды), кг/сут:
15610,17 • 925 / 100 = 144394,07
а) Сколько воды следует добавить, кг/сут:
144394,07 – 143651,88 = 742,19
Определяем загрузку 37% соляной кислоты (100 м.ч. ПВС берётся 15 м.ч. 37% соляной кислоты), кг/сут:
(15 • 15610,17) / 100 = 2341,53
а) Сколько воды содержится в кислоте, кг/сут:
2341,53 – 866,37 = 1475,16
где: 2341,53 • 0,37 = 866,37 – HCl х.ч.
б) Перед подачей в ацеталятор HCl разбавляется до концентрации 22%. Определяем, сколько образуется 22% HCl, кг/сут:
866,37 / 0,22 = 4028,95
в) Какое количество воды содержится в 22% соляной кислоте, кг/сут: