Производства поликапроамида для текстильных нитей

- отходы, содержащие полимер в  виде слитков, волокна, нитей. Отходы  нити с бобин перерабатываются  в штапельное волокно 

- отходы, содержащие капролактам  и олигомеры, образующиеся в процессе  синтеза.

Часть волокнистых отходов (чистые отходы фильерного волокна), слитки полимера и отходы ленты поликапроамида являются сырьем для производства искусственной щетины, а также вторичной крошки для выработки различных деталей в машиностроении, мелких декоративных и бытовых изделий (пуговицы, кнопки, игрушки). Получение вторичной крошки поликапроамида основано на переплавке капроновых отходов в аппаратах типа прямоточных труб, из которых производится литье жилки с последующей резкой.

В настоящее время получила распространение переработка всех отходов производства в чистый капролактам, пригодный для производства всех видов капронового волокна.

2. Экономия  воды, тепла и энергоресурсов.

Расходы воздуха на вентиляцию помещений и удаление вредных веществ, выделяющихся в атмосферу во время получения  поликапроамида, на процессы    литья   жилки,    экстракции    и    сушки  гранулята,   воды    на

технологические нужды и охлаждения сформованной жилки поликапроамида и тепла на нагрев воды и сушку гранулята достаточно велик. Поэтому многократное использование воздуха и воды и утилизация тепла несомненно целесообразны.

Снижение тепла и вентиляционного воздуха за счет:

-  полной капсуляции оборудования и коммуникации.

- установки сорбционных установок  для улавливания содержащихся  в воздухе  летучих растворителей  и других соединений.

-  многократного использования  одного и того же воздуха  в том же или соседних цехах;

- направления отработанного воздуха  их сушилок в соседние цеха  для их вентиляции и отопления.

Расход технологической воды при более полном ее использовании для экстракции низкомолекулярных соединений из гранулята и на его последующую сушку и ее многократной рециркуляции также может быть существенно уменьшен.

Снижение  расхода воды возможно за счет: использования непрерывных процессов экстракции и сушки.

Снижение энергоресурсов за счет:

- экономии электроэнергии на  рабочих местах;

- недопущении работы электрооборудования  в холостую;

- не оставлять осветительные  приборы включенными после окончания  работы;

- правильного расчёта нормы  расхода энергии всех видов, обоснованного  планирования по отдельным участкам  её расхода, чёткого контроля  и анализа этих показателей;

- своевременного и качественного  ремонта оборудования, хорошей смазки  и чистки, что даёт до 10% экономии  энергии.

- внедрения новой техники и  технологий, обеспечивающих снижение  норм расхода    электроэнергии, за счёт  сокращения    числа   технологических

 переходов  и общего числа аппаратов и  машин.

- правильной организации энергохозяйства.

 Получение электроэнергии, пара, горячей воды от районной ТЭЦ  в 1,5-2 раза дешевле, чем выработка  их на маломощных энергоустановках  и в котельных предприятий.

- выбора рациональных типов  светильников.

В настоящее время это реальные возможности организации производства химических волокон по малоотходной технологии, учитывая специфические особенности производства различных видов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Материальные, технологические расчеты и расчет оборудования

 

 

Расчет капролактама

Исходные данные

Состав волокна:

Поликапроамид - 95,5%

Замасливатель - 2%

Влажность – 2,5%

Потери:

В сортировочном и перемоточном цехах - 0,7%

Из них возвратные - 0,5%

В крутильно-вытяжном отделении – 3%

Из них возвратные -  2,8%

При формовании - 5,2%

Из них возвратные  - 5%

При экстракции НМС - 5,8%

Из них возвратные – 5,6

При непрерывном полиамидировании -1%

При сушке,  хранении мономера - 0,1%

Количество потери при регенерации - 9%

Влажность товарного капролактама - 0,05%

Расчет

1. Количество  полимера в готовой нити

38000×0,955= 36290 кг

2. На переработку  с нитью поступает

36290× 1,007= 36544 кг

3. Из них  возвратные потери:

36544×0,005 = 182,7кг

4. Поступают  на крутку и вытяжку

36544×1,03 = 37640,3кг

5. Из них  возвратные потери

36544×0,028 = 1023,23кг

6. Поступают  на формование

37640,3×1,052 = 39597,5кг

7. Из них  возвратные потери

37640,3×0,05 = 1882кг

8. На экстрагирование

39597,5×1,058 = 41984,1кг

9. Возвратные  потери

39597,5×0,056 = 2217,4кг

10. Все возвратные  потери направляются на регенерацию 

182,7+1023,23+1882+2217,4= 5305,3кг

11. После  регенерации  возврат капролактама  составляет 90%:

5305,3×0,9 = 4774,8кг

12. С учетом  возврата мономера в производство  расход капролактама составляет:

41894,1-4774,8 = 37119,3кг

13. с учетом  безвозвратных потерь при полиамидировании

37119,3×1,01 = 37490,4кг

14. С учетом  безвозвратных потерь при приеме  и хранении

37490,4×1,001 = 37527,8

15. Удельный  расход товарного капролактама

0,986кг/кг = 986кг/т

 

 

16. С учетом  влажности капролактама:

0,987кг/кг = 987кг/т

 

Расчет CH3COOH

 

 Требуемая  молекулярная масса полиамида - 15000

Содержание в процентах

-уксусной  кислоты – 98,5%

-количество  кислоты вступившей в реакцию  – 70%

Расчет

На 1 моль поликапроамида расходуется 1 моль CH3COOH.

На 1 кг поликапроамида связывается 100% CH3COOH

М (CH3COOH)=60 г/моль

Расход технической CH3COOH на 1 кг поликапроамида с учетом того, что реагирует 70% кислоты, составляет

На одну тонну волокна

0,987×5,801 = 5725г = 5,725кг/тн

 

Расчет аппаратов непрерывного  полиамидирования

Исходные данные:

Количество поликапроамида поступившего на

-полиамидирование – 37490,4 кг

-емкость  аппарата 5,0 м3

- продолжительность  полиамидирования 30 ч.

- плотность  расплава - 1120 кг/м3

 

Расчет

Производительность одного аппарата

4,48т/сут = 4480кг/сут

В связи с простоем аппаратов на чистку (20 суток) коэффициент будет

  

Необходимое число аппаратов

 

8,8 = 9 + 1 резервный = 10 аппаратов

Необходимо, с учетом резерва 10 аппаратов.

 

  Таблица 2                              Таблица расчетов

Материальные расчеты
удельный расход товарного капролактама	986 кг/т
удельный расход абсолютно сухого капролактама	987кг/т
удельный расход технической CH3COOH	5,725 кг/т
Расчеты оборудования
производительность одного аппарата	4,48 т/сут
всего аппаратов	10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

Основная

1. Вольф, Л.А., Производство поликапроамида / Л.А Вольф Б.Ш. Хайтин - Москва: Химия, 1977. - 208с.

2. Перепелкин К.Е. Современные химические волокна и перспективы их применения в текстильной промышленности / К.Е. Перепелкин //  Хим. волокна, 2002. - №1- С.31-33.

3. Полиамидные волокна [Электронный ресурс]–режим доступа: http://www  textiles.ru. - Дата доступа 28. 04.2013

4. Текстильный вестник [Электронный ресурс]–режим доступа: http://www cotton. ru.-Дата доступа:17.04.2013.

5. Фишман, К.Е., Производства волокна капрон/ К.Е. Фишман, Н.А. Хрузин –М.: Химия, 1976.-311с.

Дополнительная

1. Броверман, П.Ф. Оборудование и механизация производства химических волокон / П.Ф.Броверман, А.Б.Чачхиани.,-Минск: Машиностроение ,1967. – 391с.

2. Челноков, А.А. Охрана труда /А.А Челноков, И.Н. Жмыхов, В.Н Цап; под общ. ред. А.А Челнокова. – Минск: Высшая школа, 2011. – 671с.

3.Шкатов, Е.Ф. Основы автоматизации технологических процессов химических производств/ Е.Ф. Шкатов, В.В. Шувалов;-Минск, Химия,       1988. – 303с.

 

 

 

 

 

А а Б б В в Г г Д д Е е Ё ё

Ж ж З з И и Й й К к Л л М м

Н н О о П п Р р С с Т т У у

Ф ф Х х Ц ц Ч ч Ш ш Щ щ Ъ ъ

Ы ы Ь ь Э э Ю ю Я я

 

 

 

Содержание

 

 

 Введение…………………………………………………………………. ..

1. Выбор и обоснование метода производства и оборудования……. ..

   2.   Характеристика сырья, материалов и полупродуктов……………..

3. Описание технологического процесса………………………………..
4. Описание оборудования……………………………………………….
5. Контроль и автоматизация технологического процесса……………..
6. Материальные, технологические расчеты и расчет оборудования….
7. Энерго-и ресурсосбережение…………………………………………..
8. Охрана труда…………………………………………………………….
9. Охрана  окружающей среды……………………………………………

Литература………………………………………………………………….