Файл: Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров.docx

штуцеры для входа и выхода хладагента; 9 – штуцер для входа реагентов; 10 – штуцер для отвода паров

Рисунок 6 - Схема реактора
Составим таблицу 17 с основными параметрами реактора

Таблица 17 – Основные характеристики аппарата

Рабочий объем, м3	4
D, мм	1600
Dм, мм	1250
H, мм	4115
h, мм	1695
h1, мм	560

Вывод: в результате расчета реакционного аппарата определили основные характеристики реактора, а также сделали выбор из каталога компании ООО «ТД «Красный Октябрь».

---

7. Разработка и описание операторной и технологической схемы

1,2,3 – смешение реагентов; 4 - реакция полимеризации; 5 – отвод тепла; 6 – центрифугирование; 7 – прогрев горячим воздухом; 8 – отделение остатков влаги; 9 – продувка холодным воздухом.

Рисунок 7 – операторная схема процесса производства ПТФХЭ
Основным процессом в производстве ПТФХЭ является его полимеризация в суспензии в присутствии ОВС и катализатора.Реакция протекает внутри реактора снабженного тепловой рубашкой для отвода тепла и мешалкой для непрерывного перемешивания реакционной смеси.



1 – реактор; 2 – центрифуга; 3 – бункер; 4 – сушильная лента.

Рисунок 8 – технологическая схема производства ПТФХ

Сначала в реактор 1 загружается деионизированная вода, затем проходит процесс вакуумирования реактора. После этого вводят фосфат железа и гидросульфит натрия, и после них добавляют мономер, в роли которого выступает трифторхлорэтилен, затем добавляют пероксид водорода. При регулярном перемешивании проводят реакцию полимеризации, и постоянноотводят избыточное тепло чтиобы предотвратить образование низкомолекулярного продукта. Когда температура реакции достигает 50 °С, образовавшийся полимер в водной суспензии подают на центрифугу 2, на которой его очищают от жидкой фазы, собирают в бункере 3 и отправляют на сушильную ленту 4, где он сначала продувается горячим воздухом для выпаривания остатков влаги, а затем холодным для понижения температуры полимера перед упаковкой. Готовый продукт представляет сопой белый порошок с гранулами правильной формы.

Выводы

1. 
   В работе был проведен анализ научной и патентной литературы о свойствах, ассортименте и области применения фторсодержащих термопластичных полимеров.
   
2. 
   Выбран политрифторхлорэтилен для анализа технологии его получения
   
3. 
   В результате термодинамического расчета выявлено что реакция является экзотермическая (протекает с выделением тепла), протекает полностью в прямом направлении
   
4. 
   В результате материального баланса выяснили, что для получения политрифторхлорэтилена необходимо загрузить в реактор производительностью 765 т/год и временем цикла 540 минут : 938,19 кг трифторхлорэтилена, 4,69 кг пероксида водорода, 3,75 кг фосфата железа, 4,69 кг бисульфита натрия и 1876,38 кг водной среды.
   
5. 
   В результате расчета теплового баланса выявили количество теплоты которое необходимо отводить от реактора для обеспечения устойчивого теплового режима 146683,361 кДж за один цикл.
   
6. 
   На основании проведенных расчетов был выбран реактор РИС-П из каталога компании ООО «ТД «Красный Октябрь»: »: Vном = 4 м³, D = 1600 мм, F= 0,53 м².
   
7. 
   Разработаны операторные и технологические схемы производства политрифторхлорэтилена, рассчитанных на получение 765 т/год готового продукта
   

---

Список использованных источников

1. 
   Паншин, Ю. А. Фторопласты / Ю. А. Паншин, С. Г. Малкевич, Ц. С. Дунаевская. – Ленинград : Химия. Ленингр. отд-ние, 1978. - 230 с.
   
2. 
   Технология полимерных материалов : учеб. пособие / А. Ф. Николаев [и др.] ; под общ. ред. В. К. Крыжановского. - Санкт-Петербург : Профессия, 2008. - 533 с.
   
3. 
   Лакеев, С. Н. Производство ВМС на предприятиях нефтехимии: сборник лекций / С. Н. Лакеев. – Уфа : УГНТУ, 2017 – 240 с.
   
4. 
   Пат. 138643 Российская Федерация, МПК B41F 5/24. Способ переработки фторопластов и материалов, их содержащих, с получением ультрадисперсного фторопласта и перфторпарафинов / А. В. Дмитриев, Я. К. Ходатаев, А. Н. Климов ; заявитель "3М ИННОВЕЙТИВ ПРОПЕРТИЗ КОМПАНИ". - № 2013144023/12 ; заявл. 01.10.2013 ; опубл. 20.03.2014.
   
5. 
   Kaufman, H. S. Molecular structure of polytrifluorochloroethylene / H. S. Kaufman, M. S. J. Mutana // Polymer Science - 1951. - Vol. 6. - P. 251.
   
6. 
   Walsh, E. K. X-ray diffraction studies of polytrifluorochloroethylene / E. K. Walsh, H. S. Kaufman // Polymer Science - 1957 - Vol. 24. - Pp. 1-7.
   
7. 
   Herman, M. F. Study of the molecular wegiht of polytrifluorochloroethylene / M. F. Herman, M. B. Norbert // Encyclopedia of Polymer Science and Technology - 1967. - Vol. 7. - P. 870.
   
8. 
   Mijamoto, I. Study of the degree of crystallinity of polytrifluorochloroethylene / I. Mijamoto, C. Nakajuku, T. Takemura // Polymer J. - 1972 - vol. 3. - Pp. 122-128
   
9. 
   Mencik, Z. J. Radiation resistance test of polytrifluorochloroethylene / Z. J. Mencik // Polymer Science - 1973 - Vol. 11. - Pp. 1585-1589.
   
10. 
    Краткий справочник физико-химических величин / под ред. К. П. Мищенко и А. А. Равделя. - Ленинград : Химия, 1974 г. – 200 с.
    
11. 
    Рябин, В. А. Термодинамические свойства веществ / В. А. Рябин, М. А. Остроумов, Т. Ф. Свит – Ленинград : Химия, 1977, - 392 с.
    
12. 
    Духанин, Г. П. Термодинамические расчеты химических реакций / Г. П. Духанин, В. А. Козловцев – Волгоград : ВолгГТУ, 2010. - 96 с.
    
13. 
    Ровкина, Н. М. Технологические расчеты в процессах синтеза полимеров / Н. М. Ровкина, А. А. Ляптов – Томск : ТПУ, 2004. - 167 с.
    
14. 
    Каталог компании ООО «ТД «Красный Октябрь» // ТД Красный Октябрь: офиц. сайт. – 2020. – Режим доступа: https://tdredoctober.com/catalog
    
15. 
    Пат. 2517015 Российская Федерация, МПК B41M 1/04. Способ получения полимерных материалов / В. М. Батиста, У. А. Падуан ; заявитель "ТЕКНОСОЛЮШНЗ АССЕССОРИЯ ЛТДА." - № 2011130513/12 ; заявл. 22.12.2009 ; опубл. 27.05.2014.
    
16. 
    Бейдер, Э. Я. Покрытия из порошковых фторопластов / Э. Я. Бейдер, Г. Н. Петрова, Э. К. Кондрашов // Известия ТулГУ. Технические науки. – 2017. – № 7. – С. 70-80.
    
17. 
    Мадорский, С. Термическое разложение органических полимеров. / С. Мадорский; пер. с англ. и ред. С. Р. Рафикова. - Москва : Мир, 1967 – 328 с.
    
18. 
    Фторполимеры / пер. с англ. А. Ю. Алыбиной и С. П. Круковского ; под ред. И. Л. Кнунянца и В. А. Пономаренко. - Москва : Мир, 1975. - 448 с.
    
19. 
    Логинов, В. А. Российские фторполимеры: история, технология, перспективы / Б. А. Логинов, А. Л. Виллемсон, В. М. Бузник. - Москва ; 2013. - 318 с.
    
20. 
    Барабанщиков, Ю. Г. Строительные материалы и изделия : учебник для использования в учебном процессе образовательных учреждений, реализующих программы среднего профессионального образования / Ю. Г. Барабанщиков. - 7-е изд., стер. - Москва : Академия, 2017. - 413 с.
    
21. 
    Пат. 2638501 Российская Федерация, МПК B41F 27/12. Способ антикоррозионной защиты металлических конструкций и крупного габаритного промышленного оборудования / Я. К. Ходатаев, А. В. Дмитриев, А. Н. Климов, С. А. Ван Верт ; заявитель "3М ИННОВЕЙТИВ ПРОПЕРТИЗ КОМПАНИ." - № 2016111167 ; заявл. 01.10.2014 ; опубл. 13.12.2017.
    
22. 
    Пат. 2587788 Российская Федерация, МПК B41F 5/24. Способ получения полимерных нанокомпозиционных материалов / М. Резентера, М. Каттарудза, А. Перетти ; заявитель Слесаренко С. В. - № 2013135293/12 ; заявл. 13.12.2011 ; опубл. 20.06.2016.
    
23. 
    Рогов, В. Е. О ползучести фторопласта и применение его в опорах скольжения/ В. Е. Рогов // Механики XXI веку. – 2021. – № 1 (17). – С. 19-22.
    
24. 
    ГОСТ 10007-80. Фторопласт-4. Технические условия. - Введ. 17.04.1980. - Москва : Стандартинформ, 1981. - 22 с.
    
25. 
    ГОСТ 13744-87. Фторопласт-3. Технические условия. - Введ. 28.10.87. - Москва : Стандартинформ, 1994. - 21 с.
    
26. 
    Основы химической технологии : учеб. пособие / Ю. В. Попов [и др] ; ВолгГТУ. – Волгоград : ВолгГТУ, 2019. - 223 с.
    

---

---