Отчет по практике в Казанский завод СК им. С. М. Кирова

Содержание.

 

 

  1.Введение

 

  2.Технико-экономическое обоснование метода производства.

 

   3. Характеристика исходного сырья, материалов, , катализаторов,  изготовляемой продукции.

 

  4. Расчет материального баланса для СКУ-8М

 

  5. Устройство и характеристика основного оборудования.

 

  6. Технологические расчеты.

 

 7.Механический расчет.

 

  8.Тепловой расчет.

 

   9.Список используемой литературы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Введение.

Казанский завод СК им. С. М. Кирова – один из старейших заводов Республики и один из первенцев отечественной и мировой промышленности синтетического каучука. Новейшее техническое оснащение и высокая культура производства способствуют выпуску широкого ассортимента продукции, которая экспортируется в 17 стран мира, а количество потребителей в нашей стране составляет более шести тысяч.

Выпускаемая заводом продукция  является носителем ценных, специфических свойств, в силу чего во многом определяет прогресс в потребляющих отраслях народного хозяйства. Широкое применение завоевали электроизоляционные самослипающиеся материалы, резиновые смеси и силиконовые каучуки, уникальные свойства которых обеспечивают высокую эксплуатационную надежность изготовленных на их основе изделий.

Продукция КЗСК находит широкое  применение в резино-технической, электротехнической, строительной, легкой, судостроительной, пищевой, медицинской и многих других отраслях промышленности.

Технологический процесс синтеза  уретановых полимеров СКУ-8А, СКУ-8М, СКУ-8ТБ, УК-1, -ПФЛ-ППЛ-, - ДФ, -ПФД, - Ф-Э4 осуществляется на установке периодического действия.

Производственный объект введен в  действие в 1982г.

Технологическая схема включает в  себя установки:

приема, хранения и передачи полиэфира  и диизоцианата, сушки полиэфира, синтеза уретановых и каучуков, подготовки и циркуляции теплоносителей (трасформаторного масла и горячей воды).

 

 

 

 

 

Процесс синтеза осуществляется в 4-х раздельных реакторах.

Все оборудование размещено в помещении.

Технологические процессы синтеза  уретановых полимеров разработаны  во ВНИИСК им. академика С. В. Лебедева, г. Ленинград.

Ген.проектировщиком предприятия  является Гипрокаучук, Москва, а производственного объекта – Проектно-конструкторский отдел НПО «Казанский завод Синтетического каучука им. С. М. Кирова», г. Казань.

420054, г. Казань, ул.  Лебедева, 1

 

Поставщики исходного сырья:

- полиэфиры: АДК – СГПП «Азот»  г. Ровно. Украина

- 1,4 –бутандиол: НЗСП

- ЭГ – Оргсинтез 

- ДЭГ – Оргсинтез

- изоцианат – Новомосковский  СК. АК «Азот»

- стабилизар АцАцFe – «Синтез» г. Нижний Новгород

- ТБТ – ЗАО «ПромХимПермь».

Потребители сырья: ООО «Компания  Железные дороги» г. Москва, Маркетинговые исследования «КЗСК».

Большое внимание на заводе уделяется  развитию производства товаров народного потребления. Выпускается: антифриз, антигерметик-прокладка, бытовая паста СБ-1, набор уретановых приспособлений для рихтовки «Автолюбитель». Силиконовая паста СБ-1 используется для облицовки стен керамическими и стеклянными плитками, для крепления зеркал к стенам и мебели, а также для герметизации резьбовых соединений и щелей в окон.

 

 

 

 

2.Технико-экономическое обоснование метода производства.

• Технико-экономическое сравнение существующих методов производства.

В курсовой работе рассматривается  производство синтетического вальцуемого уретанового каучука СКУ-8М. Синтез осуществляется одностадийным способом, заключающимся в  одновременном взаимодействии полиэфира П-6 и 1,4-бутандиола с толуилендиизоцианатом в присутствии катализатора ацетилентоната железа.

Производство уретанового каучука  осуществляется по периодической или  непрерывной схеме, в одну или две стадии. Основной недостаток двухстадийного способа обусловлены использованием высоковязких преполимеров, в связи с чем из реакционной массы трудно удаляются воздушные включения, которые могут служить источником дефектов (раковин, трещин) в готовом изделии.

По способу переработки в  изделия уретановые каучуки можно  разделить на три большие группы:

1. литьевые полиуретаны – текучие, которые заливаются в формы и в них отверждаются с образованием высокопрочных резиновых изделий;
2. вальцуемые полиуретаны – стабильные каучукоподобные полимеры, которые перерабатываются в изделия обычными приемами технологии резинового изделия;
3. термопласты.

Отличительная особенность вальцуемых уретановых каучуков – отсутствие свободных изоционатных групп в молекуле полимера, что делает такие каучуки  стабильными при хранении. Линейный характер макромолекулы позволяет перерабатывать полиуретаны на вальцах, в резиносмеси-телях, в шприц-машинах и другими способами, однако для получения высокопрочных резин на основе линейных олиуретанов необходимо осуществлять их вулканизацию.

Сравнительная характеристика:

Технические показатели	Литьевой СКУ-7Л	Вальцуемый СКУ-8М
Условная прочность при растяжении, МПа, не менее	50-60	-
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее	500-550	-
Растворимость в метилэтилкетоне, %, не менее	-	98
Условная вязкость 12%-ного раствора в циклогексаноне по Вз-4, с в предлах	37	20-40

 

По некоторым свойствам вальцуемый каучук уступает литьевому, однако вследствие возможности переработки на существующем оборудовании резиновой промышленности и стабильности при длительном хранении его используют в резинотехнических изделиях в основном для изготовления изделий сложного профиля, которые трудно получить по другой технологии. К ним относятся тонкостенные гибкие шланги, ведущие ролики в звукозаписывающих устройствах.

 

 

 

 

 

 

3. Характеристика исходного сырья, материалов, , катализаторов,  изготовляемой продукции.

Таблица 1

Наименование сырья изготовляемой продукции	Номер ГОСТ или ТУ, стандарта предприятия	Показатели качества, обязательные для проверки	Норма	Область применения изготовляемой продукции
1	2	3	4	5
Полиэфир П-6	ТУ 38.103582-85 с изм.1,2	Массовая доля гидроксильных групп, в % в пределах Массовая доля воды, в % не более кислотное число, мг КОН/г не более	1,6-1,9     0,08     1,3
1,4-бутандиол	ТУ 64-5-65-86 марка А	Внешний вид массовая доля 1,4-бутандиола, % не менее Массовая доля воды, % не более	98,0   0,5
Толуилендиизоцианат Т-80/20 (ТДИ)	ТУ 113-03-12-17-85 или импортный	Внешний вид               Массовая доля суммы изомеров толуилендиизоцианата, в %,не менее: Массовая доля изомеров: а)2,4 толуилендиизоцианата % в пределах б) 2,6 толуилендии зоцианата % в пределах температура кристаллизации °С в пределах массовая доля гидролизуемого хлора % не более	Прозрачная бесцветная жидкость без осадка. Допускается желтовая окраска.             99,5               78-82         18-22         12,5-14,5         0,01
Железо(III)-ацетилацетонат (трис 2,4-пентадианат-железо-(III)-АсАсГе	ТУ 6-09-4715-79 с изм. I марка «ч» или ч.д.а	Внешний вид	Красный кристаллический порошок

 

     Изготовляемая продукция

1	2	3	4	5
Каучук уретановый СКУ-8М	ТУ 38.103.253-80 с изм.3,4	Внешний вид 15% раствора смеси дихлорэтанциклогексанона   Условная вязкость 12% раствора в циклогексаноне по ВЗ-4,с, в пределах Массовая доля экстрагируемых веществ в полимере,вулканизованном гексаметоксиметиллиламином,% не более   Растворимость в метилэтилкетоне,% не менее	Прозрачный раствор без видимых кусочков нерастворимого полимера           20-40                     5,5           98

Уретановый каучук СКУ-8М по ТУ 38.103253-80

Технические требования.

1. Уретановый каучук СКУ-8М должен изготавливаться по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке и соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 2 .

 

 

 

 

Таблица 2.

 

Наименование показателя	Норма	Метод испытания
1.условная вязкость 12%-раствора  в циклогексаноне по ВЗ-4, с,  в предалах	20-40	по п.3.3 настоящих ТУ
2.массовая доля экстрагируемых  веществ в полимере, вулканизованном гексаметоксиметилмеламином,%, не более	5,5	по п. 3.4. настоящих ТУ
3.растворимость в метилэтилкетоне, %, не менее	98	по п. 3.5 настоящих ТУ

 

Уретановый каучук СКУ-8М должен быть однородным и не должен содержать механических включений.

Продукт считается однородным, если свойства пробы, взятой из любой единицы продукции, будут соответствовать требованиям настоящих ТУ.

Уретановый каучук СКУ-8М должен упаковываться в мешок из полиэтиленовой пленки толщиной не менее 35 мкм (ГОСТ 10354-80), затем помещаются в мешок, изготовленный из синтетических тканей или мешок из полиэтиленовой пленки толщиной не менее 0,5 мкм или сборный металлический контейнер, или в ящики деревянные (ГОСТ 2991-85, ГОСТ 18573-86), картонные (ГОСТ 9142-84, ГОСТ 13841-79), фанерные (ГОСТ 5959-80).

Масса нетто продукции не более 15 кг. Расхождения между массой, указанной на таре, и фактической не должны превышать ±2%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет материального баланса для СКУ-8М

 

 

Наименование сырья	Приход		Расход
	Кг/т	%	Кг/т	%
Полиэфир П-6	935	85,2
1,4- бутандиол	21,9	2,0
Ацетилацетонат железа	0,3	0,027
ТДИ	140	12,8
Ацетилацетон	0,1	0,009
ИТОГО:	1097,3	100
Уретановый каучук			1000	91,1
Потери			97,3	8,9
ИТОГО:			1097,3	100

 

Расчет количества исходных компонентов:

1м.ПЭ+1,5м.ТДИ+0,5м.1,4БД= х(1600+261+45)

 

х=

ПЭ=0,5246*1600=839,36 кг.

ТДИ=0,5246*261=136,92 кг.

1,4БД=0,52465*45=23,607кг.

 

 

 

 

Расчет количества исходных компонентов  на 1т. СКУ-8М с учетом потерь:

полиэфир П-6

-при загрузке:

839,36кг  -100%                          х=0,83936кг.

    х         -0,1%

-при сливе:

839,36кг  -100%                          х=41,13г.

    х         -4,9%

 

ТДИ

-при загрузке:

136,92кг  -100%                          х=0,137кг.

    х         -0,1%

 

-при сливе:

136,92кг  -100%                          х=6,71кг.

    х         -4,9%

 

1,4 БД:

-при загрузке:

23,607кг  -100%                          х=0,024кг.

    х         -0,1%

 

-при сливе:

23,607кг  -100%                          х=1,157кг.

    х         -4,9%

 

 

 

Материальный баланс

№	Сырье	т	№	Продукты	т
1	Полиэфир	0,9106	1	СКУ-8М	1
2	ТДИ	0,1188	2	Потери	0,04884
3	1,4 б\д	0,0205
	Итого	1,0499		Итого	1,04884

 

Количество ацетилацетоната железа = 0,0005*0,9106=0,045 кг.

Время цикла получения СКУ-8М  – 9 часов.

Т_эфф.= 3936ч при 2-х сменной работе и 2-х выходных днях.

Количество циклов в году: 3936/9=437,33 циклов

Количество сырья на 500 тонн СКУ-8М:

500 т*1,0499=524,95 т.

Производительность за один цикл:

524,95т/437,33=1,2 т/цикл

Объем реакционной смеси за 1 цикл:

 

V=

м³ /цикл

Загрузка в реактор сырья  за 1 цикл:

М=450 кг. V=

³

 

Расчет количества исходных компонентов.

1. количество 1,4-бутандиола, кг.

 

у= =

2. количество толуилендиизоцианата, кг.

x=

 

C= 0,94 до 1,0

3. количество ацетилацетата железа, кг.

 

z=(0,00005÷0,0005)*В, кг.

где x- масса толуилендиизоцианата, кг.

y – масса 1,4 бутандиола, кг.

z – масса ацетилацетоната железа, кг.

В – количество исходного полиэфира, кг.

174,15 – молекулярная масса толуилендиизоцианата,

90-  молекулярная масса 1,4-бутандиола,

0,45÷0,5 – число молей 1,4-бутандиола

С – коэффициент, учитывающий избыток  или недостаток изоцианата (NCO/OH)