Этапы разработки и создание промышленного процесса синтеза полимеров



бет8/10
Дата16.12.2023
өлшемі92,54 Kb.
#139889
түріГлава
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10
Байланысты:
Глава 1 Этапы разработки и создание

1.5.1 Содержание опытных работ

Задачи, решаемые на опытных установках при разработке но-


вого технологического процесса, весьма сложные. Они включают
разработку полимерного материала, условия синтеза, разработку
оборудования, условия безопасного ведения процесса, охрану окру-
жающей среды.
На стадии опытных работ проверяют воспроизводимость ре-
зультатов, полученных в лаборатории. Типична при этом ситуация,
при которой требуемые, например, показатели качества полимера не
воспризводятся. Чаще всего это связаны с изменением качества сы-
рья, изменением условий синтеза и обработки продукта, недостаточ-
ной квалификацией персонала опытной установки.
При проектировании опытной установки неизбежны значи-
тельные изменения в условиях синтеза по сравнению с разработан-
ными в лаборатории. Изменения условий синтеза чаще всего связаны
с изменением условий массопереноса, ухудшением условий переме-
шивания и диффузии из-за увеличения толщины слоя материала.
Особую роль могут играть застойные зоны в реакторах, налипание
корки полимера на стенке, мешалке, сливном отверстии и т. д. В ко-
нечном счете, влияние всех этих факторов на течение процесса про-
явится в виде неоднородностей температурных полей и профилей
концентрации, а это может привести к изменению средней скорости
реакции и увеличению степени неоднородности продукта. Отклоне-
ния от заданных результатов (правильнее – от результатов, получен-
ных в лаборатории) могут быть столь значительными, что может по-
требоваться реконструкция отдельных узлов опытной установки или
даже всей технологической схемы.
Разработка оборудования является одной из ключевых задач
опытного производства. Разработкой оборудования занимаются две
группы:
• технологическая группа;
• группа инженерного оформления процесса.
Конструкторы получают технические задания от технологов.
При этом технологи обычно стремятся опереться на свой собствен-
ный опыт, накопленный при использовании той или иной аппарату-
ры и устройств. При проектировании опытного реактора необходимо
предусмотреть возможности его разборки и замены отдельных эле-
ментов, например возможности замены мешалки, изменения числа
ее оборотов, ввод реагентов в различные точки, замер температуры и
давления, отбор проб для анализа и т. д.
Из-за изменения условий синтеза кинетические зависимости
процесса изменяются, и поэтому их общий вид необходимо опреде-
лить заново. Методология работ на опытной установке включает по-
лучение ответов на следующие вопросы. Прежде всего, необходимо
определить зависимость скорости реакции, текущих концентраций
мономера и полимера от параметров процесса – времени реакции,
температурного режима, скорости подачи реагентов, давления, кон-
центрации мономера и инициатора, порядка ввода реагентов, эффек-
тивности смешения и т. д. Несоответствие полученных зависимо-
стей, определенных в лаборатории, необходимо анализировать са-
мым тщательным образом для выяснения причин расхождения.
Наработка полимера в стабильном режиме предполагает ана-
лиз устойчивости работы различных узлов установки, разброс полу-
чаемых результатов, технологические характеристики продукта, а
также определяет степень устойчивости и время пробега до останов-
ки.
Определение материального и теплового баланса, динамиче-
ской характеристики реактора, расчет по экспериментальным дан-
ным эффективных значений кинетических констант, коэффициентов
тепло- и массопередачи – задачи, решение которых необходимо для
проектирования укрупненного производства.
Полимерный материал из реактора синтеза поступает на обработ-
ку. Характер этой обработки зависит от фазового состояния полимера,
его физических и химических свойств. Полимер надо отделить от жидкой
фазы, высушить продукт, удалить из полимера остатки мономера и влаги.
Для осуществления этих процессов в промышленности используют раз-
личные конструкции сушилок, вакуум-экструдеры, тонкопленочные ис-
парители и другое оборудование.
Особое внимание необходимо уделить мероприятиям по охра-
не окружающей среды. Для этого нужно идентифицировать все от-
ходы, сточные воды, газовые выбросы, проработать все варианты и
возможности утилизации отходов и т. п.




Достарыңызбен бөлісу:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет