Тиоколы (стр. 4 из 13)
Таблица 2.3.2- Твёрдые и жидкие отходы
| Куда складируется транспорт | Периодичность образования | Условия(метод) и место захоронения, обезвреживания, утилизации | Количество кг/сутки, т/год |
| а) используемые1) отработанная серная кислота2)На 10(II) гидрозатворная жидкость ЭХГ | В аппарат II(I,II) | Во время синтеза | При необходимости используется в процессе получения тиокола на стадии коагуляцииИспользуется для синтеза формаля |
| б) не используемыебумажные мешки из-под формальдегида | На сжигание | На 1000т тиокола 8000 мест. |
Таблица 2.3.3- Сточные воды
| аименование стока | Условие ликвидации, обезвреживания, утилизации | Периодичность выбросов | Куда сбрасываются | Установ. норма содержания загрязнений в стоках |
| 1. стоки с рубашек аппаратов 8(I,II) | Очистка на заводских БОС | Периодически в течение суток | ХЗК №26/64 | За вычетом ХПК прямой воды pH=6,5÷8,5 |
| 2. из аппаратов 8(I,II): при чистке и подготовке к ремонту | Очистка на заводских БОС | 1 раз в год | №26/64 | ХПК=350 мг/л |
| 3.с вакуум-насоса №112 (II) | Очистка на заводских БОС | Постоянно | ХЗК №26/69 | ХПК=350 мг/л |
Таблица 2.3.4-Выбросы в атмосферу
| Наименование сброса | Условие ликвидации, обезвреживания, утилизации | Периодичность выбросов | Установ. норма содержания загрязнений в стоках |
| Выбросы через воздушкиРеакторы 8(I,II)Ёмкость с ЭХГ I(I,II,III)Ёмкости для формаля №161/ IIу (наружного склада) | периодически | ЭХГ-0,05 (0,002)ЭХГ 1,0(0,0391)Формаль 0,05(0,002) | |
| Гидрозатворы 5,10 (II)Сборники формаля 35у-уII | Формаль 0,05(0,002)Формаль 0,1(0,0032) | ||
| Выбросы из вентиляции:ВУ-388ВУ-389ВУ-390ВУ-424 | постоянно | Формаль 0,058(0,0186)Формаль 0,62(0,0199)Формаль 1,042(0,0334)Формаль 1,32(0,043) |
2.4 Разработка принципиальной схемы производства
Процесс получения формаля включает в себя 2 стадии.
Технология производства 2,2-дихлордиэтилформаля включает в себя следующие стадии:
1. Синтез формаля-сырца
2. Отгон ЭХГ из формаля –сырца.
Синтез осуществляется при Т=65-70оС. Реакция образования формаля сопровождается выделением тепла. При образовании формаля выделяется 24,5 кДж/моль, а при растворении серной кислоты выделяется 426,47 кДж/кг.
В результате образуется дихлорэтилформаль, который содержит не более 15% высших формалей. Следует также соблюдать температурный режим отгона ЭХГ, который не должен превышать 100оС во избежание смолообразования формаля. Процесс отгонки формаля ведется под вакуумом.
При введении в промышленное производство синтеза формаля по сернокислотному методу НИИСК и ЦЗЛ завода СК им. Кирова были получены следующие данные по выходу формаля:
Синтез формаля с загрузкой H2SO4 в 2 этапа:
Загрузка:
ЭХГ –16 м3= 19,248т (ρ= 1,203кг/см3)
ПФ- 4т=4000кг.
H2SO4: 1 этап 650 л = 1188,85 кг (ρ=1,829 кг/см3)
2 этап 320 л =585,28 кг
На каждом этапе реакция идет 3 часа при Т=65 – 70оС.
После каждого этапа разделение реакционной массы на органическую и неорганическую фазы (отстой) 4 часа.
Выход формаля-сырца 14 м3, составляет 83%.
Анализ формаля-сырца после 2 кислоты:
ЭХГ – 17%, ПФ – 2%, кислотность – 0,2%.
Далее идет отгон ЭХГ под вакуумом при Т=90 – 100оС в течение 12 часов.
Анализ формаля после отгона ЭХГ:
ЭХГ – 2,5%, ПФ – 0,3%, кислотность – 0,3%.
Выход кондиционного формаля 12 м3, что составило 80% от теории.
Синтез формаля с загрузкой H2SO4 в 3 этапа.
1 этап 650 л = 1188,85 кг.
2 этап 320 л = 584,28 кг
3 этап 150 л = 274,35 кг.
На каждом этапе реакция идет 3 часа при Т =65 – 70 оС.
После каждого этапа разделение реакционной смеси на органическую и неорганическую фазу ( отстой) 4 часа.
Выход формаля-сырца составил 89% от теории.
Анализ формаля после третьей кислоты:
ЭХГ – 12%, ПФ –1,5%, кислотность – 0,5%.
Далее идет отгон ЭХГ в течении 8 часов при Т =90 – 100оС.
Анализ формаля после отгона ЭХГ.
ЭХГ – 25%, ПФ – 0,3%, кислотность – 0,5%.
Выход кондиционного формаля 13,5 м3, что составляет 85% от теории.
Возможен альтернативный вариант: отгонять ЭХГ до содержания 5 – 6%, что сократит время отгона на 3 часа. Остаток ЭХГ нейтрализуется (100%) щелочью в расчете 50 кг на 1 м3 формаля.
Нейтрализация идет 2 часа при Т =65 – 70оС.
Содержание ЭХГ в формале после нейтрализации составило 0,3 – 0,4; кислотность -0%, ПФ – 0,2%.
Полная схема получения тиокола включает в себя около 20 технологических стадий в том числе: синтез формаля, получение дисперсии, десульфирование, расщепление, коагуляция и так далее. Схематически синтез полисульфидных олигомеров можно изобразить в следующем виде.
Блок – схема существующей технологии
| | | | |
1.
 |  |  |  |
 |  |
Синтез формаля
2. Получение дисперсии
3. Отмывка
4. Расщепление и коагуляция
5. Отмывка
6. Центрифугирование
7. Щелочные стоки
8. Локальная очистка
9. Кислые стоки
10 БОС
11 Сушка
12Тиокол выход 80%
2.5 Материальный расчёт производства
Материальный баланс производства тиокола
Расчет ведется на 1 т продукта.
На отгрузку должно поступить x1=1000 кг тиокола.
1) На фильтрацию поступило x2
x2=1000*100/(100-1)=1010 кг
2) На сушку поступило x3
x3=1010*100/(100-20)=1262.5 кг
3) На фуговку поступило x4
x4=1262.5*100/(100-10)=1403 кг
4) На коагуляцию поступило x5
x5=1403*100/(100-50)=2806 кг
Из них на стадии добавлено трилона Б xт
xт=0,25*2806/100=7 кг
Всего поступило 2806 кг, за вычетом трилона Б получим 2799 кг
Далее рассчитаем необходимое количество серной кислоты, исходя из следующей схемы химической реакции:
2n(RSNa) + H2SO4® 2n(RSH) + nNa2SO4
314 + 98 ® 270 + 142
412 ® 412, баланс сходится
xс.к.=23*2799/100=643,8 кг
Следовательно, на стадию коагуляции со стадии расщепления поступило x5=2799-643.8=2155.2 кг
5)На стадию расщепления поступило x6
x6=2155.2*100/(100-0)=2155.2 кг
Из них на стадии добавлено катапава xк
xк=0.15*2155.2/100=3.2 кг
Далее рассчитаем необходимое количество сульфита натрия xс.н. и гидросульфида натрия xг.с. исходя из следующей схемы химической реакции:
(RSS)n + NaSH + Na2SO3® (RSNa)n + (RSH)n + nNa2S2O3
166 + 56 + 126 ® 157 + 135 + 158
348 ® 348, баланс сходится
Всего поступило 2155,2 кг, за вычетом катапава получим 2152 кг.
xс.н.=16.1*2152/100=346.5 кг
xг.с.=36,2*2152/100=779 кг
Следовательно, на стадию расщепления со стадии отмывки поступило
x6=2152-346.5-779=1026.5 кг
6)На отмывку поступило x7
x7=1026.5*100/(100-20)=1283 кг
Из них на стадии добавлено полиакриламида xп
xп=0.02*1283/100=0.26 кг
Следовательно, на стадию отмывки со стадии поликонденсации поступило
x7=1283-0.26=1282.7 кг
7) На поликонденсацию поступило x8
x8=1282.7*100/(100-0)=1282.7 кг
Из них на стадии добавлено хлористого магния xх.м.
xх.м.=1*1282.7/100=12.8 кг
Следовательно, на стадию поступило
x 8=1282,7-12,8=1269,9 кг
Далее, исходя из схемы реакции, рассчитаем количество щелочи для десульфирования:
6NaOH
3(RS4) ® 3n (RSS) + Na2S2O3 + 2Na2S2 + 3H2O