ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 74
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2 Выбор и обоснование технологической схемы
СМС выпускают в форме порошка, жидкости или пасты. Технология приготовления заключается в составлении композиции, смешивании и растворении всех компонентов рецептуры. Для получения порошкообразных средств используют сушку. Далее следует расфасовка и упаковка готового продукта.
Приготовление композиции заключается в смешивании поверхностно-активных веществ с необходимыми по рецептуре добавками. Чтобы снизить расходы на испарение воды, для порошкообразных средств готовят наиболее концентрированные композиции (до 50-60% сухого вещества), фактически представляющие собой суспензии. Затем композиции фильтруют и пропускают через коллоидную мельницу для придания однородности. Сушка состоит в распылении раствора в сушильной башне под давлением до 50 атм и температуре 250-350 С. При таком способе порошки получают в гранулированном виде. Основное количество порошкообразных СМС производится методом высокотемпературной распылительной сушки, обеспечивающим получение гранулированного продукта высокого качества.
Жидкие и пастообразные моющие средства лучше растворяются в воде, легко дозируются, их производство связано с меньшими затратами, поскольку процесс сушки отпадает, однако сохраняемость таких средств ниже. Пастообразные средства содержат до 40% воды. В их состав могут входить практически все добавки, за исключением нестойких химических отбеливателей.
Основными компонентами композиции СМС являются алкилсульфаты, алкилсульфонаты и алкиларилсульфонаты.
Алкилсульфаты. Представляют собой натровые соли сульфоэфиров высших жирных спиртов. Алкилсульфаты получают сульфатированием жирных спиртов с последующей нейтрализацией полученного сульфопродукта.
Жирные спирты получают различными способами:
1) метод гидрогенизации жирных кислот;
2) метод прямого окисления парафиновых углеводородов в присутствии борной кислоты;
3) сульфирование жирных спиртов.
На основе первичных алкилсульфатов выпускаются синтетические порошки, на основе вторичных - жидкие синтетические моющие средства.
Алкилсульфонаты. Представляют собой натровые соли сульфокислот жирного ряда, содержащие в цепи 12-18 углеродных атомов. Сырьем для получения алкилсульфонатов служат естественные и синтетические углеводороды, содержащие 14-22 атома углерода (фракции прямогонного нефтяного керосина или гидрированного синтина, выкипающие в пределах 240-300 С).
Алкилсульфонаты можно получить двумя способами: сульфохлорированием или сульфоокислением алифатических углеводородов. Сулоьфохлорирование производится при действии на углеводороды газообразного сернистого ангидрида и хлора. Реакция ускоряется такими катализаторами, как перекисные соединения. Для успешного течения реакции необходимо облучение реакционной смеси коротковолновым светом. Обработкой едкой щелочью (15-20%-ный раствор) образовавшиеся сульфохлориды переводят в алкилсульфонаты. Получающийся готовый продукт получил название «Сульфонат», он используется для приготовления синтетических моющих средств типа «Астра», «Новость» и др. Технология получения алкилсульфонатов сравнительно проста, характеризуется низкими капитальными затратами, а сырьевая база практически не ограничена.
Алкиларилсульфонаты. Представляют собой натровые соли алкиларилсульфокислот, являются наиболее распространенными моющими веществами. В нашей стране алкиларилсульфонаты производят в основном в виде алкилбензолсульфонатов (сульфонолы).
Производство сульфонола складывается из следующих стадий:
а) очистка керосина от ароматических углеводородов путем экстракции последних диэтиленгликолем;
б) фотохимическое хлорирование очищенного керосина;
в) алкилирование бензола хлорированным керосином в присутствии катализатора – безводного AlCl ;
г) сульфирование алкилбензола производится раствором серного ангидрида SO в жидком сернистом ангидриде SO при пониженной температуре (10 С), так как процесс сульфирования протекает с большим выделением тепла;
д) нейтрализация полученных алкилбензолсульфокислот раствором каустической соды (20%-ный раствор). Температура нейтрализации не должна превышать 45-550 С;
е) отделение несульфируемых и упаривание водных растворов сульфонола.
Выпускаемый в настоящее время хлорный сульфонол в виде 30%-ного раствора (по активному веществу) хорошо зарекомендовал себя для производства синтетических моющих порошков.
3 Расчет продуктов
4 Расчет основного технологического оборудования
5 Описание технологической схемы
На некоторых заводах СМС получают по технологической схеме фирмы "Дурги" (рис. 1). Прием и выгрузка поступающего сыпучего и жидкого сырья аналогичны описанным в технологической схеме получения СМС пo типу "Кестнер". Сыпучее сырье загружается — в силоса.
Склад жидкого сырья представляет собой закрытое помещение, в котором поддерживается комнатная температура. На складе имеется 8 резервуаров объемом 64 каждый, оборудованных змеевиками для обогрева и мешалками. Постоянная температура в складском помещении и перемешивание сырья в резервуарах исключают возможность перегрева и потемнения жидкого сырья. Резервуары могут быть также использованы для растворения КМЦ в сульфоноле перед подачей на приготовление композиции.
Жидкое сырье (сульфонол, раствор силиката натрия) насосами подается из складских резервуаров в объемные мерники 10, расположенные над реакторами-смесителями 28. Сыпучее сырье из силосов 3 скребковым транспортером 30, норией 4 через шнек 7 подается в бункера 8. Дозировка сыпучего сырья осуществляется ленточным весоизмерителем 9.
Набор дозы производится с пульта управления в соответствии с рецептурой. Отвешенные ленточным весоизмерителем сыпучие компоненты шнеком 5 направляются в один из трех реакторов-смесителей 28.
Приготовление композиции осуществляется B «реакторах периодического действия объемом 14,7 м3», рассчитанных на получение 6 т готового порошка за одну операцию.
После тщательного перемешивания всех компонентов полученная композиция из реакторов самотеком поступает на один из фильтров грубой очистки 29, а — затем насосом высокого давления 27 подается к форсункам сушильной башни 15, диаметр которой 8 м и высота 32 м.
Сушильная башня paботает по принципу противотока. Смесь дымовых газов и горячего воздуха поступает в сушильную башню из газогенератора 16. Порошок из башни поступает на ленточный транспортер 26, отсюда же автоматическим ленточным дозатором дозируется перборат натрия из бункера 25. При перемещении порошка пo транспортеру форсункой емкости 24 впрыскивается отдушка. Готовый пopoшок норией 1 подается на вибросито 18, откуда ленточным транспортером 19 и скребковым транспортером 20 подается в бункера готового продукта.
Технологическая схема "Лурги" предусматривает трехступенчатую сухую очистку газов после башни, состоящую из предварительного пылеотделителя 14, основных циклонов I3, где осаждаются мельчайшие частицы порошка. Отработанный воздух, очищенный от пыли вентилятором 11 выбрасывается в атмосферу.
6 Хранение готовой продукции
Для упаковки синтетических моющих средств применяют красочно оформленную тару (пачки, банки, кюветы из полимерных материалов), размеры и форму которой утверждает художественный совет.
Упаковываются порошкообразные СМС в прочные, аккуратно изготовленные коробки или герметичные пакеты, жидкие и пастообразные – в банки и бутылки. Упаковка должна быть стойкой к внешним воздействиям и самой продукции.
СМС разрешается упаковывать в разнообразную вторичную упаковку – ящики дощатые, фанерные, из гофрированного картона, в пачки из оберточной бумаги плотностью 80-120 г/м (порошки). Масса брутто деревянных ящиков не должна превышать 30 кг, ящиков из картона – 25, коробок и пачек – 10 кг. При упаковке в контейнеры товар укладывают рядами, крышками вверх, пустоты заполняют прокладочными материалами (сухими стружками, отходами бумаги, картона).
Первичная маркировка должна быть нанесена так, чтобы при механических воздействиях она не стиралась. На изделии указывают наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак; наименование и назначение СМС; способ применения; массу; наименование НТД, на основании которой выпущено изделие; дату изготовления и срок хранения.
На вторичную упаковку (ящики, пачки) наносят те же данные и, кроме того, количество единиц фасовки, массу, номер партии, номер упаковщика. На упаковке жидких и пастообразных препаратов указывают «Не кантовать!», «Верх».
При оценке упаковки синтетических моющих средств учитывается ее информативность. Важно, чтобы на упаковке было указано, для каких именно тканей порошок может применяться, в каких режимах стирки (замачивание, кипячение, ручная или машинная стирка) может быть использован. Какова должна быть его дозировка в каждом из режимов стирки, при какой температуре воды она должна производиться. Это перечень необходимой для потребителя информации, которая поможет ему правильно подобрать стиральный порошок. Вся информация, необходимая потребителю, должна быть доступна. Она может быть изложена либо в печатной форме, либо в виде схемы. Но главное, чтобы толковалась она однозначно, была предельно ясной и понятной.
СМС обычно долго хранятся, за исключением средств, содержащих перекисные соли. На упаковке таких средств указывают месяц изготовления и срок хранения, так как эффективность их действия через 6-9 месяцев резко ухудшается.
Срок годности – не менее 9 месяцев со дня изготовления для СМС с химическими отбеливателями или биодобавками, для остальных видов продукции он не ограничен.
Хранят СМС в закрытых сухих чистых помещениях, защищая от воздействия влаги и солнечных лучей. Ящики и пачки укладывают штабелями высотой не более 1,2 метра, оставляя между ними проходы для циркуляции воздуха.
Помещения для хранения должны быть оборудованы вытяжкой и противопожарными средствами. Синтетические моющие средства, как и все другие товары бытовой химии, хранятся отдельно от других товаров с соблюдением товарного соседства.