Mỡ Ẽầu
CẬng nghệ vật liệu ngẾy cẾng Ẽọng vai trò quan trồng
trong khoa hồc vẾ trong Ẽởi sộng x· hời Củng vợi sỳ phÌt triểncũa cÌc ngẾnh khoa hồc vẾ ký thuật, ngẾnh cẬng nghệ vậtliệu nọi chung vẾ cẬng nghệ vật liệu polyme nọi riàng ngẾycẾng cọ nhiều tiến bờ vùt bậc, tỈo ra nhiều loỈi vật liệu cọtÝnh chất u việt Ẽùc ựng dừng rờng r·i trong khoa hồc vẾtrong Ẽởi sộng.
Vật liệu polyme Ẽùc sữ dừng rất rờng r·i, cÌc sản phẩmtử polyme g¾n liền vợi Ẽởi sộng con ngởi, chụng Ẽem lỈinhiều tÝnh chất tột vẾ hiệu quả kinh tế cao NhỳaUre_Focmaldehyt vẾ Phenol _focmaldehyt lẾ mờt trong nhứngloỈi nhỳa tỗng hùp Ẽầu tiàn Ẽùc ựng dừng trong thÈng mỈi.Mặc dủ Ẽùc tỗng hùp muờn hÈn nhiều loỈi nhỳa khÌc vẾ chìẼa vẾo sản xuất cẬng nghiệp ỡ nhứng nẨm Ẽầu cũa thế kỹ20 nhng cho Ẽến nay nhỳa Ure_Focmaldehyt khẬng ngửngphÌt triển cả về sộ lùng vẾ chất lùng Sản lùng tiàu thừ nhỳahẾng nẨm tẨng làn ẼÌng kể
Tràn cÈ sỡ Ẽọ việc: ''Thiết kế dẪy chuyền sản xuấtnhỳa Ure-focmandehyt theo phÈng phÌp nhú tÈng vợi nẨngsuất 100 tấn/nẨm'' mang tÝnh thỳc tế vẾ cần thiết NhÍm
Trang 2mừc lừc
Mỡ Ẽầu .1
mừc lừc 2
Phần I:tỗng quan về nhỳa URE_FOCMALDEHYT 6
CHÈNG 1 :Giợi thiệu chung về nhỳa ure_focmaldehyt .6
1.1 LÞch sữ phÌt triển 6
1.2 PhẪn loỈi chất dẽo 6
1.3 Chất dẽo tử nhỳa Ure – Focmaldehyt 7
CHÈNG ii: quÌ trỨnh tỗng nhỳa ure_focmaldehyt .9
2.1 Nguyàn liệu Ẽể Ẽiều chế nhỳa carbamit .9
2.1.1 Ure - CO ( NH2 )2 92.1.1.1 TÝnh chất vẾ Ẽặc Ẽiểm 92.1.1.2.CÌc phÈng phÌp Ẽiều chế Ure 102.1.2 Focmaldehyt - CH2O 112.1.2.1 TÝnh chất vẾ Ẽặc Ẽiểm 112.1.2.2 CÌc phÈng phÌp Ẽiều chế 12
2.2 CÌc phản ựng Ẽiều chế, cấu tỈo hoÌ hồc 14
2.3 CÌc phÈng phÌp sản xuất nhỳa Ure – Focmaldehyt 22CHÈNG iv : QuÌ trỨnh sản xuất Nhỳa Ure – Focmaldehyt trongcẬng nghiệp 27
Trang 33.1.1 SÈ Ẽổ khội cũa quÌ trỨnh sản xuất 27
3.1.2 cÌc giai ẼoỈn chÝnh cũa quÌ trỨnh sản xuấT3.1.2.1 CHUẩN BÞ NGUYêN LIệU .28
3.1.2.2 ngng từ ure – focmaldehyt 29
3.1.2.3 khữ nợc trong hốn hùp phản ựng 33
3.1.2.4 sấy hốn hùp : 34
3.1.3 SÈ Ẽổ dẪy chuyền sản xuất ure – focmaldehytbÍng phÈng phÌp nợc – nhú tÈng 37
chÈng IV: tÝnh chất vẾ ựng dừng cũa NHỳA urE –focmaldehyt 39
4.1.TÝnh chất 39
4.2 ựng dừng 40
4.2.1 LẾm bờt Ðp .40
4.2.2 LẾm vật liệu Ðp dỈng lợp 40
4.2.3.Nhỳa ure – focmaldehyt Ẽể lẾm sÈn 40
4.2.4 Nhỳa ure – focmaldehyt Ẽể lẾm keo dÌn 41
4.2.5 Nhỳa ure – focmaldehyt dủng Ẽể sản xuất “MIPOR ” ( nhỳa bồt carbamit ) 41
Phần II: tÝnh toÌn 42
chÈng I : tÝnh tn ký thuật 42
1.1.TÝnh phội liệu vẾ cẪn bÍng vật chất 42
1.1.1 ưÈn phội liệu 42
1.1.2 CẪn bÍng vật chất 42
1.1.3 TÝnh cẪn bÍng vật chất cho 1 mẽ 1 nổi 44
1.2.TÝnh tn thiết bÞ phản ựng 45
Trang 41.2.1.1.TÝnh thể tÝch lẾm việc cũa thiết bÞ phản ựng
chÝnh .45
1.2.1.2 TÝnh chiều dẾy thiết bÞ phản ựng chÝnh .47
1.2.1.3.TÝnh èy v nắp thit bị 49
1.2.3.Tính cng sut cènh khuy .53
1.2.4.Tính lp võ gia nhiệt 55
1.2.5 TÝnh bảo Ận thiết bÞ 56
1.2.6 TÝnh tai treo cũa thiết bÞ 60
1.3.TÝnh thiết bÞ phừ 63
1.3.1 TÝnh tn thủng chựa 63
1.3.1.1 Thủng chựa focmalin: 63
1.3.1.2.Thủng chựa ure .67
1.3.1.3.Thủng chựa urotropin 68
1.3.1.4.Thủng chựa Axit oxalic 68
1.4 TÝnh tn bÈm 69
1.5 TÝnh cẪn bÍng nhiệt lùng .77
CHÈNG II : XđY DỳNG 84
2.1 XÌc ẼÞnh ẼÞa Ẽiểm xẪy dỳng nhẾ mÌy 85
2.2 Tỗng mặt bÍng .87
2.2.1 ưặc Ẽiểm sản xuất cũa nhẾ mÌy .87
2.2.2 Thiết kế tỗng mặt bÍng nhẾ mÌy 882.2.3 Thiết kế tỗng mặt bÍng phẪn xỡng 902.2.3 CÈ cấu vẾ kÝch thợc phẪn xÈng sản xuất chÝnh 94CHẶơNG III: KINH Tế 973.1 Tọm lùc dỳ Ìn 97
Trang 53.2.1 Nhu cầu 97
3.2.2 Kế hoỈch sản xuất .98
3.3 TÝnh toÌn kinh tế 98
3.3.1 Chi phÝ tẾi sản cộ ẼÞnh 98
3.3.1.1 Chi phÝ xẪy dỳng 99
3.3.1.2 Chi phÝ Ẽầu t thiết bÞ mÌy mọc: 99
3.3.2 Chi phÝ tẾi sản lu Ẽờng 101
3.3.2.1 Chi phÝ nguyàn vật liệu 101
3.3.2.2 Chi phÝ về Ẽiện .102
3.3.2.3 Chi phÝ về nhu cầu nợc .104
3.3.2.4 Chi phÝ hÈi nợc 105
3.3.3 TÝnh nhu cầu lao Ẽờng 105
3.3.4 GiÌ thẾnh sản phẩm 107
3.3.5 TÝnh thởi gian thu hổi vộn 109
phần iii: an toẾn lao Ẽờng 111
1 Tỗ chực Ẽảm bảo an toẾn lao Ẽờng ỡ nhẾ mÌy: 111
2 Nguyàn nhẪn gẪy mất an toẾn lao Ẽờng vẾ bệnh nghềnghiệp 112
3 CÌc biện phÌp bảo Ẽảm an toẾn lao Ẽờng: 112
Phần iv: kết luận 114
Trang 6Phần I:tỗng quan về nhỳa URE_FOCMALDEHYTCHÈNG 1 :Giợi thiệu chung về nhỳa
ure_focmaldehyt1.1 LÞch sữ phÌt triển
NẨm 1850 lẾ nẨm mẾ cÌc nhẾ hoÌ hồc tập trung nghiàncựu q trỨnh lu h cao su.
ưẪy cịn Ẽùc gồi lẾ giai ẼoỈn xenlulo vỨ trong giai ẼoỈnnẾy chũ yếu chế tỈo cÌc loỈi nhỳa tử xenlulo.
Tử nẨm 1900 – 1930 : lẾ giai ẼoỈn tỨm ra cÌc loỈi nhỳa nhiệtr¾n Ẽầu tiàn nh ure_focmaldehyt LẾ nền tảng cho quÌ trỨnhtỗng hùp nhỳa.
Tử nẨm 1930 -1950 : lẾ giai ẼoỈn mẾ nghẾnh cẬng nghệh hồc mợi b¾t Ẽầu vẾ thỳc sỳ phÌt triển vợi việc tỨm ra cÌcloỈi nhỳa nhiệt dẽo nh PS, PMMA, vinylic …
Giai ẼoỈn tử nẨm 1950 – 1960 lẾ giai ẼoỈn phÌt triểnnhảy vồt cũa cẬng nghệ sản xuất chất dẽo vợi việc nghiàn cựu,tỨm ra cÌc hệ xục tÌc cho tỗng hùp chất dẽo Ẽọ lẾ : hệ xụctÌc ziggler natta vẾ hệ xục tÌc phillips Vợi việc tỨm ra cÌc hệxục tÌc nẾy, Ẽ· tỈo Ẽiều kiện cho quÌ trỨnh tỗng hùp cÌcnhỳa nh PE, PP, PMMA, PVC … Ẽùc dễ dẾng hÈn, tÝnh chấtcũa sản phẩm thu Ẽùc cao hÈn nhiều, tỈo ra cÌc sản phẩmtheo mong muộn NẨng suất sản phẩm chất dẽo tẨng làn mờtcÌch ẼÌng kể tử 30 – 31 triệu tấn/ nẨm Ẽến 400 triệu tấn/nẨm.
Trang 7dẽo nọi riàng tiếp từc quÌ trỨnh hoẾn thiện, hiện ẼỈi hoÌ cÌcphÈng phÌp tỗng hùp, cÌc phÈng phÌp sản xuất, cÌc dẪychuyền cẬng nghệ
1.2 PhẪn loỈi chất dẽo
•Theo tÝnh chất nhỳa Ẽùc phẪn ra lẾm nhỳa nhiệt r¾nvẾ nhỳa nhiệt dẽo
+ Nhỳa nhiệt r¾n lẾ loỈi nhỳa ỡ trỈng thÌi ban Ẽầu lẾvật r¾n nhng khi gia nhiệt nọ cọ thể nọng chảy trong mờtkhoảng thởi gian ng¾n, Ẽến mờt nhiệt Ẽờ nhất ẼÞnh nọ tỈora sản phẩm cọ cấu trục khẬng gian ba chiều, khẬng thểnọng chảy vẾ hoẾ tan Ẽùc nứa Nhỳa nhiệt r¾n lẾ loỈi nhỳakhẬng cọ khả nẨng tÌi sinh.
+ Nhỳa nhiệt dẽo lẾ loỈi nhỳa mẾ khi gia nhiệt nọ cọ thểchuyển sang trỈng thÌi nọng chảy vẾ hoẾ tan, nhng khi hỈnhiệt Ẽờ thỨ nọ cọ khả nẨng chuyển về trỈng thÌi ban Ẽầu (trỈng thÌi r¾n ).Nhỳa nhiệt dẽo lẾ loỈi nhỳa cọ khả nẨng tÌisinh
•Theo cẬng dừng nhỳa thởng Ẽùc phẪn loỈi thẾnh 3 loỈi :+ Nhỳa thẬng dừng
LẾ loỈi nhỳa Ẽùc sữ dừng vợi mờt lùng lợn Bao gổm nhứngchũng loỈi nhỳa : PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA …
+ Nhỳa ký thuật
Trang 8thuỹ tinh, sùi cacbon … theo cẬng dừng yàu cầu CÌc loỈi nhỳaký thuật tiàu biểu lẾ PA, PC, PPO biến tÝnh …
+ Nhỳa chun dủng
LẾ cÌc loỈi nhỳa chì Ẽùc sữ dừng trong mờt sộ lịnh vỳcriàng biệt vÝ dừ nh cÌc loỈi nhỳa FEP, SILICONE, PE trồng lùngphẪn tữ cỳc cao …
1.3 Chất dẽo tử nhỳa Ure – Focmaldehyt
CÌc nhỳa cọ chựa nitÈ N2 thu Ẽùc khi ngng từ Ure vẾ cÌcdẫn xuất cũa chụng vợi Focmaldehyt cọ tàn gồi lẾ nhỳacarbamit
Nhỳa carbamit thuờc vẾo loỈi nhỳa nhiệt r¾n cọ khảnẨng chuyển tử trỈng thÌi nọng chảy vẾ hoẾ tan sang polimekhẬng gian – khẬng nọng chảy vẾ khẬng hoẾ tan Khả nẨngnẾy cọ Ẽùc lẾ do trong phẪn tữ cÌc chất tham gia phản ựngcọ nhiều gộc hoỈt Ẽờng.
Nhỳa carbamit Ẽùc tỨm ra nẨm 1896 nhng m·i Ẽến nẨm1918 mợi b¾t Ẽầu cọ ý nghịa trong sản xuất Tuy nhiàntrong thởi gian Ẽầu nẾy phỈm vi ựng dừng cũa nọ vẫn cha Ẽ-ùc rờng r·i.
Về mặt tÝnh chất cÈ lý vẾ cấu tỈo hoÌ hồc cũa cÌc sảnphẩm trung gian vẾ sản phẩm cuội cũa quÌ trỨnh Ẽa từ,nhỳa carbamit cọ nhiều Ẽiểm rất giộng vợi nhỳa phenol –focmaldehyt NgoẾi ra cÌc quÌ trỨnh ký thuật trong gia cẬng,cúng nh phỈm vi sữ dừng cũa hai loỈi nhỳa nẾy cúng cọ nhiềuẼiểm tÈng tỳ nhau.
Trang 9bất kỷ, bền vợi tÌc dừng cũa Ình sÌng, khẬng mủi vẾ khẬng tỈora chất Ẽờc khi tÌc dừng vợi nợc
Do Ẽờ bền nhiệt tÈng Ẽội cao, tÝnh chất cÌch Ẽiện tộtvẾ mờt sộ u Ẽiển khÌc nàn nhỳa carbamit ngẾy nay Ẽùc ựngdừng ngay cẾng rờng r·i Nhỳa carbamit trong thỳc tế chũyếu Ẽùc sữ dừng Ẽể sản xuất bờt Ðp, keo dÌn, Ẽể tẩm cÌcloỈi sùi … Bờt Ðp tử nhỳa carbamit Ẽùc dủng lẾm vật liệu cÌchẼiện, cÌc dừng cừ , chi tiết trong mÌy mọc , thiết bÞ vềẼiện, dủng lẾm vật liệu xẪy dỳng, vật liệu trang hoẾng.
Nhứng tấm nhỳa carbamit vợi phừ gia giấy Ẽùc dủng lẾmvật liệu trang hoẾng bàn trong cho nghẾnh ký nghệ vận tải,dủng trong xẪy dỳng, trong ký nghệ lẾm Ẽổ gố : giởng , ghế…
Trang 10CHÈNG ii: quÌ trỨnh tỗng nhỳa ure_focmaldehyt2.1 Nguyàn liệu Ẽể Ẽiều chế nhỳa carbamit.
2.1.1 Ure - CO ( NH2 )2.
2.1.1.1 TÝnh chất vẾ Ẽặc Ẽiểm.
Trồng lùng phẪn tữ M = 60,66
Ure lẾ tinh thể khẬng mẾu, bền trong khẬng khÝ trồng l-ùng riàng dao Ẽờng tử 1,323 Ẽến 1,335, nhiệt Ẽờ nọng chảy132 – 1330 C
Ure hoẾ tan tột trong nợc vẾ trong rùu ( metylic , etylic… ) trong amoniac lõng, nhng hoẾ tan Ýt trong ete vẾ khẬnghoẾ tan trong clorophorm
Ure cọ Ẽặc trng kiềm yếu vẾ tỈo thẾnh muội vợi cÌc axitmỈnh Khi Ẽột dung dÞch nợc – ure Ẽến 800, tỈo ra muộiamẬn cũa axit carbamic
( NH3COOH ), vẾ khi Ẽột cao hÈn 1300 ure bÞ phẪn huỹthẾnh CO2 vẾ NH3 Khi cọ mặt cũa axit vẾ kiềm thỨ ure bÞthuỹ phẪn rất nhanh
Ure dễ tỈo thẾnh cÌc ureic vợi cÌc axit lớng chực, cÌcaminoaxit Vợi axit oxalic, ure cọ thể tỈo thẾnh hai dỈng ureic : NH2 NH-CO
O=C vẾ O=C
Trang 12CÌc Ẽiều kiện ký thuật cũa ure dủng trong sản xuất chất dẽo :
Bảng 1
STTTàn cÌc chì tiàuu cầu ký thuật
1-DỈng bàn ngoẾiTinh thể tr¾ng hoặc hÈivẾng
2-ườ chựa N2
+ TÝnh theo vật chất khẬ
+ TÝnh theo ure - khẬng bÐ hÈn 46,3% - khẬng bÐ hÈn 99,3%3 - ườ chựa cũa Fe2O3 , % - khẬng lợn hÈn
0,005% 4 - ườ chựa cũa cÌc chất
khẬng tan trong nợc0,05% - khẬng lợn hÈn5- ườ chựa cũa NH3 tỳ do 0,01
5% 6- ườ chựa cũa cÌc sulphat
tÝnh theo – SO40,02% - khẬng lợn hÈn7- ườ chựa cũa cÌc chất cịn
lỈi sau khi nung Ẽõ0,03% - khẬng lợn hÈn8- ườ ẩm - khẬng lợn hÈn 1%9- ườ chựa cũa biure - khẬng lợn hÈn
0,5%
2.1.1.2.CÌc phÈng phÌp Ẽiều chế Ure
Cọ nhiều phÈng phÌp Ẽể sản xuất ure nhng chụng tachì xÐt mờt phÈng phÌp Ẽùc dủng phỗ biến nhất lẾ thu uretử NH3 vẾ khÝ CO2 qua hùp chất trung gian lẾ carbamat –amẬn ( NH2COONH4 ).
Khi cọ mặt cũa nợc vẾ dợi Ìp suất, hốn hùp NH3 vẾ CO2 séphản ựng vợi nhau vẾ tỈo thẾnh carbamat – amẬn, sau Ẽọ tÌchnợc tử carbamat r¾n hoặc dỈng chảy lõng bÍng cÌch Ẽunnọng Ẽến nhiệt Ẽờ 135 – 1500 C vẾ Ìp suất 55 – 60 atm
Trang 132.1.2 Focmaldehyt - CH2O.
2.1.2.1 TÝnh chất vẾ Ẽặc Ẽiểm.
Focmaldehyt lẾ chất khÝ khẬng mẾu, cọ mủi h¾c lẾmchảy nợc m¾t Khi lẾm lỈnh nọ biến thẾnh chất lõng cọ nhiệtẼờ sẬi – 210, nhiệt Ẽờ nọng chảy – 920 vẾ ỡ – 930 thỨ ẼọnglỈi thẾnh mờt khội tinh thể tr¾ng ch¾c, trồng lùng riàng0,8153 g/cm3 ( ỡ 200 )
Focmaldehyt chũ yếu dủng ỡ dỈng dung dÞch nợc gồi lẾfocmalin Focmalin chựa 33 – 40% thể tÝch focmaldehyt haylẾ 30 – 37% tÝnh theo trồng lùng Khi Ẽể lẪu sé quan sÌt thấycÌc kết tũa xộp tÌch ra tử dung dÞch focmalin, Ẽọ lẾ cÌcpolime cũa focmaldehyt giứ lấy mờt lùng focmaldehyt ẼÌngkể ưể trÌnh hiện tùng nẾy, ngởi ta thởng cho vẾo dung dÞchfocmalin khoảng 7 -12% rùu metylic Về mủa ẼẬng quÌ trỨnhtỈo ra polime focmaldehyt mỈnh hÈn so vợi mủa hè, nàn Ẽểbảo quản dung dÞch focmalin ngởi ta phải tẨng hẾm lùng cũarùu metylic làn khoảng 13 – 15%, hoặc bÍng cÌch Ẽun nọngẼể giảm bợt hiện tùng nẾy.
Nhng nếu focmaldehyt sản xuất ra Ẽể dủng ngay tỈi chốthỨ nàn dủng focmalin cọ nổng Ẽờ cao ( 50 -55% ) vẾ lùng rùumetylic cần thiết giảm xuộng chì cịn khoảng 1,5 – 2% lẾ cọlùi nhất về mặt kinh tế
Trang 14( metylen glycol ) vẾ tỈo thẾnh acàtal, acàtal nẾy dễ bÞ phẪnli trỡ lỈi thẾnh focmaldehyt.
ưể ỗn ẼÞnh dung dÞch focmalin ngoẾi rùu metylic cúngcọ thể sữ dừng cÌc chất khÌc nh rùu etylic, propylic,isopropylic, glycol, glyxerin, ure vẾ melamin
Hốn hùp polime focmaldehyt hay còn Ẽùc gồi lẾ parafoclẾ bờt vẬ ẼÞnh hỨnh chựa khoảng 7% nợc hấp phừ Khi Ẽộtnọng parafoc sé giải phọng ra focmaldehyt Nhiệt Ẽờ nọngchảy cũa parafoc lẾ 150 – 1600 C Khi Ẽột nọng Ẽến 1000 nọẼ· bÞ thẨng hoa mờt phần Parafoc thỳc tế khẬng tan trongnợc lỈnh, trong rùu vẾ ete nhng lỈi bÞ hoẾ tan trong dung dÞchkiềm vẾ axit lo·ng Ẽun nọng.
CÌc Ẽiều kiện ký thuật cũa focmalin dủng trong cẬngnghiệp chế biến chất dẽo :
- DỈng bàn ngoẾi : lẾ chất lõng trong suột khẬng mẾu hoặc cọmẾu vẾng nhỈt, khẬng vẩn Ẽừc
- ườ chựa cũa cÌc chất trong 100 ml focmalin ký thuật tÝnhtheo gram
Bảng 2
LoỈi 1LoỈi 2
Focmaldehyt40 Ẹ0,540 Ẹ0,5
Rùu metylic7 - 127 – 12
Axit focmicKhẬng q
0,05KhẬng q0,15ườ chựa cũa
s¾tKhẬng q0,0005
2.1.2.2 CÌc phÈng phÌp Ẽiều chế
Trang 15ưể sản xuất focmaldehyt thỨ phÈng phÌp phỗ biếnnhất vẾ thởng dủng trong cẬng nghiệp lẾ oxy hoÌ rùu metylic.Rùu metylic Ẽùc sữ dừng lẾ loỈi rùu tỗng hùp chự khẬng phải lẾrùu cũa cẬng nghiệp gố Tiến hẾnh oxy hoÌ rùu bÍng oxy vẾ cọbỈc tham gia lẾm chất xục tÌc Phản ựng xảy ra nh sau :
+Oxy hoÌ rùu metylic
CH3OH + 1/2 O2 HCHO + H2O + 38 kcal(1)
+ưổng thởi khữ hyẼro cũa rùu
CH3OH + 1/2 O2 HCOOH + H2 - 20 kcal+Oxy hoÌ rùu metylic sẪu hÈn tỈo thẾnh mờt Ýt axitfocmic :
CH3OH + O2 HCOOH + H2O(2)
+Oxy hoÌ rùu metylic sẪu hÈn nứa tỈo thẾnh CO2
CH3OH + 1/2 O2 CO2 + 2 H2O(3)
+Khữ mờt phần hyẼro cũa rùu tỈo thẾnh oxyt cacbonCH3OH CO + 2 H2
(4 )
HyẼro tỈo thẾnh ỡ phản ựng (1) vẾ (4) khữ mờt phần rùumetylic Ẽến metan
CH3OH + H2 CH4 + H2O + 58 kcal
ưổng thởi chụng cúng tham gia phản ựng oxy hoÌ tỈothẾnh nợc
Trang 16Dợi tÌc dừng cũa nhiệt Ẽờ cao, mờt phần focmaldehyt cọthể phẪn huỹ theo phản ựng :
HCHO CO + H2
HCHO C + H2O
QuÌ trỨnh oxy hoÌ rùu metylic cọ thể tiến hẾnh trongchẪn khẬng hoặc dợi Ìp suất Hiện nay Ẽùc Ìp dừng rờng r·inhất trong cẬng nghiệp lẾ phÈng phÌp sản xuất focmaldehyttrong chẪn khẬng
* ưiều chế focmaldehyt tử metan
Nguyàn liệu quan trồng nhất lẾ metan vẾ cÌc khÝ thiànnhiàn mẾ thẾnh phần chũ yếu cũa chụng lẾ metan HẾm lùngkhÝ metan trong mờt sộ khÝ thiàn nhiàn cọ thể ẼỈt tợi 90 –98%
PhÈng phÌp kinh tế nhất vẾ cọ hiệu quả nhất Ẽể Ẽiềuchế metanol (nguyàn liệu Ẽầu Ẽể tỗng hùp focmaldehyt ) tửmetan lẾ cracking nhiệt khÝ thiàn nhiàn ỡ 1400 – 15000 cọ sỳtham gia cũa oxy Cho khÝ thiàn nhiàn Ẽi qua ngồn Ẽèn Ẽộtcọ cấu tỈo Ẽặc biệt vợi tộc Ẽờ lợn Ẽể khÝ metan khẬng chÌyhoẾn toẾn Khi Ẽọ xảy ra 2 phản ựng chÝnh sau :
2 CH4 + O2 2 CO + 4 H2
2 CH4 CH CH + 3 H2
Trang 17CO + H2 CH3OH + C2H5OH
NgoẾi ra ngởi ta cịn sữ dừng phÈng phÌp : nÐn hốn hùpkhÝ CO + H2 + olefin Ẽến Ìp suất cao , ỡ nhiệt Ẽờ 125 –1450 C
Sau khi thu Ẽùc metynol ngởi ta tiến hẾnh oxy hoÌ cọxục tÌc ỡ 500 – 6000 bÍng oxy khẬng khÝ thỨ nhận Ẽùcfocmaldehyt
NgoẾi phÈng phÌp tràn focmaldehyt cúng cọ thể nhậnẼùc tử hốn hùp khÝ chựa metan bÍng cÌch chuyển metanthẾnh metylenclorit rổi thuỹ phẪn metylenclorit ta thu Ẽùcfocmaldehyt.
* Oxy hoÌ etylen
Mờt phÈng phÌp khÌc Ẽể diều chế focmaldehyt lẾ oxyhoÌ etylen Thỳc chất cũa phÈng phÌp nẾy lẾ : cho hốn hùpkhÝ chựa 85% thể tÝch etylen vẾ 15% thể tÝch oxy Ẽi quacÌc chất tiếp xục trÈ ( Ẽất sÐt nung tẩm H3BO3 hoặc H3PO4 )ỡ 3750 hay lẾ cho Ẽi qua thÌp chất Ẽầy ẼÌ bồt tẩm KMnO4
hay KClO3 ỡ nhiệt Ẽờ cao hÈn 1000
2.2 CÌc phản ựng Ẽiều chế, cấu tỈo hoÌ hồc
QuÌ trỨnh kết hùp cũa Ure vẾ Focmaldehyt lẾ rất phụctỈp, ngay cả ỡ giai ẼoỈn Ẽầu cũa quÌ trỨnh ngng từ cúng cọthể tỈo ra sản phẩm khẬng tan Do Ẽọ cấu tỈo cũa nhỳa Ure –Focmaldehyt lẾ khÌ phực tỈp vẾ Ýt Ẽùc nghiàn cựu hÈn so vợinhỳa phenol – focmaldehyt.
Trang 18- Chất tinh thể tan trong nợc.
- Sản phẩm vẬ ẼÞnh hỨnh khẬng tan – tÌch ra khõi dungdÞch dợi dỈng bờt hoặc gel.
- Sản phẩm dỈng nhỳa hoẾ tan :
Trang 19Monometylol ure cọ nhiệt Ẽờ nọng chảy 111 – 1130, còndimetylol ure lẾ khoảng 121 – 1260 Chụng tan tột trong nợc,trong rùu metylic vẾ etylic, khẬng tan trong ete.
NgoẾi ra ngởi ta còn Ẽiều chế Ẽùc tri vẾ tetrametylolure, chụng dễ tỈo ra sản phẩm mỈch vòng :
CH2OH NH2 N CO + 4 CH2O COCH2OH NH2CH2OH N CH2OH O C HOH2C-N N-CH2OH H2C CH2 O
ưimetylol ure vẾ monometylol ure, Ẽặc biệt trong hốnhùp vợi ure, khi Ẽột nọng vẾ cọ mặt cũa axit, chụng sé chuyểnsang nhỳa ỡ trỈng thÌi khẬng nọng chảy, khẬng hoẾ tan.
Trang 201/ - TỈo ra cÌc mội nội ete NH-CH2OH - H2O NH-CH2-O-CH2-NH 2OC COCO NH2 NH2H2N NH-CH2OH - 2H2O NH-CH2-O-CH2-NH 2OC COCO NH-CH2OH NH-CH2-O-CH2-NH 2/ - Tiếp từc tỈo ra mội nội metylen vẾ giải phọng raCH2O
NH-CH2-O-CH2-NH NH-CH2-NH
CO CO COCO +2CH2O
NH-CH2-O-CH2-NH NH-CH2-NH
Khi cọ mặt cũa ure, cÌc dẫn xuất metylol cọ thể phảnựng vợi nọ vẾ tỈo thẾnh cÌc cầu nội metylen.
Trang 21CO + CO COCO + H2O
NH2 NH2 NH2
NH2
NgoẾi ra cÌc phản ựng giứa chụng cúng cọ khả nẨng xảyra vợi sỳ tỈo thẾnh loỈi hùp chất metylol – metylen.
NH-CH2-NH NH-CH2-N-CH2OH CO CO vẾ COCO NH-CH2-N-CH2OH NH-CH2-N-CH2OH VẾ cÌc phản ựng giứa chụng cúng cọ thể tỈo ra sảnphẩm trủng hùp, mẾ cẬng thực cấu tỈo cọ thể Ẽùc biểu diễnnh sau :
.…… - N - CH2 - -N- CH2 - -N – CH2 - …… CO CO CO
…… –N - CH2 -N- CH2 - n - N – CH2 - ……
Trang 22NH2 - H2O N=CH2N=CH2 CO + CH2O CO vẾCO NH2 NH2N=CH2
Sau Ẽọ tiếp từc tỈo ra polime – polimetylen ure , cọ cẬngthực chung lẾ :
N=CH2 N=CH2
CO vẾ CO
NH2 n N=CH2 n
Polimetylen ure lẾ sản phẩm khẬng mong muộn DoẼọ Ẽể loỈi bõ sỳ tỈo thẾnh polimetylen ure, trong cẬngnghiệp ngởi ta thởng tiến hẾnh Ẽa từ ure vợi focmaldehyttrong mẬi trởng trung tÝnh hoặc kiềm yếu vẾ ỡ nhiệt Ẽờvửa phải
Trang 23nhọm metylol tỳ do Cấu tỈo cũa nhỳa loỈi nẾy cọ thể biểudiễn bÍng cẬng thực sau :
H - NH – CO – N – CH2 – NH – CO – NH – CH2 - OH CH2OHn
Do cọ mặt cÌc nhọm metylol tỳ do vẾ hyẼro cũa cÌcnhọm amin, nàn phẪn tữ tràn cọ khả nẨng Ẽa từ tiếp từcẼể tỈo ra sản phẩm cuội củng lẾ polime khẬng gian
Chụng ta xÐt toẾn bờ quÌ trỨnh Ẽa từ cũa ure vợifocmaldehyt trong mẬi trởng trung tÝnh hoặc kiềm yếu, ỡnhiệt Ẽờ vửa phải QuÌ trỨnh nẾy Ẽùc cẬng nhận lẾ tÈngẼội chÝnh xÌc VẾ lẾ quÌ trỨnh Ẽùc ựng dừng trong cẬngnghiệp Ẽể sản xuất nhỳa ure – focmaldehyt Phừ thuờcvẾo tỹ lệ giứa ure vẾ focmaldehyt trong mẬi trởng trungtÝnh, trong giai ẼoỈn Ẽầu cũa quÌ trỨnh Ẽa từ tỈo ra sảnphẩm lẾ mono metylol ure hoặc dimetylol ure Sau Ẽọ dotÌc dừng cũa cÌc nhọm metylol vợi amin thu Ẽùc polimemỈch thỊng chựa mội nội metylen hoặc metylen – ete.
… – NH-CO-NH-CH2-NH-CO-NH-CH2 - ……Hoặc
… – NH-CO-NH-CH2-O-CH2-NH-CO-NH-CH2-O-CH2 - ….
Hoặc cúng cọ thể tỈo ra polime mỈch thỊng dỈng vòng : …… - N – CH2 – N – CH2 – N – CH2 – N –
CO CO CO CO - N – CH2 – N – CH2 – N – CH2 – N –
Trang 24CO COCO
……… N – CH2 – O – CH2 – N – CH2 – O – CH2 – N –
Do nhỳa carbamit cọ Ẽờ bền nhiệt tÈng Ẽội cao,khẬng nọng chảy vẾ khẬng hoẾ tan, nàn cọ thể xem nọthuờc loỈi polime khẬng gian Nhng dợi tÌc dừng cũa nợcnọng hoặc lẾ cũa dung dÞch nợc axit, nọ bÞ phẪn huỹ mờtphần, cúng nh nhỳa carbamit bÞ phÌ huỹ cấu trục nhanhkhi Ẽột nọng thiếu khẬng khÝ ưiều Ẽọ lẾ do sộ mội nộingang vẾ sộ mỈch nhÌnh trong phẪn tữ nhỳa Ýt.
Bảng so sÌnh chì sộ cộc cũa nhỳa ure – focmaldehytvẾ phenol –focmaldehyt :
Nhỳa phenol – focmaldehyt Ẽọng r¾n :chì sộ cộc
Rezolic………………… 44 -53
Novolac…………………27
Nhỳa ure – focmaldehyt ỡ trỈng thÌi
khẬng nọng chảy ………………….14 – 21,5
Trang 25Khi chuyển thẾnh polime khẬng gian do phản ựngkhẪu mỈch cũa cÌc phẪn tữ, do tÌc dừng cũa cÌc nhọmmetylol cũa mỈch vợi hyẼro cũa nhọm – NH, vẾ vợi nhọmmetylol cũa cÌc mỈch bàn cỈnh, kết quả tỈo ra cÌc mội nộiete : …… NH – CO – N – CH2 – N – CO – NH – CH2 – N – CO -…… CH2 O CH2CH2 … – N – CH2 – N – CO – NH – CH2 – N – CO- ……
ườ khẬng hoẾ tan, khẬng nọng chảy, cúng nh Ẽờ bền cÈhồc vẾ Ẽờ bền hoÌ hồc cũa nhỳa ure – focmaldehyt phừthuờc vẾo mực Ẽờ thay thế cũa hyẼro ỡ cÌc nhọm amin, vẾvẾo mật Ẽờ cÌc mội nội ngang,
Trang 26ete trong mỈng lợi phẪn tữ cẾng lợn, thỨ focmaldehyt tỈo ratrong cÌc quÌ trỨnh Ẽa từ tiếp theo nh khi gia cẬng nhiệt sảnphẩm hoặc khi nhụng trong nợc nọng sé cẾng lợn.
Do Ẽọ Khu – vinc Ẽa ra cấu tỈo cũa nhỳa ure –focmaldehyt nh sau : … – N – CH2 – N - … CO CO N – CH2 – N - CH2 – CH2 – N – CH2 – N CO OH lố hỗng CO CO N – CH2 – N – CH2 N – CH2 – N – CH2 CO CO OH … – N – CH2 – N – CH2 – N – CH2 – N – CH2 CO CO - CH2 – N – CH2 – N – CH2 – N – CH2
Marvel cúng Ẽ· Ẽa ra mờt sÈ Ẽổ khÌc c1ũa cấu trụcnhỳa ure – focmaldehyt, theo Ẽọ trong quÌ trỨnh phản ựngure Ẽọng vai trò nh amit cũa aminoaxit ưầu tiàn nọ tỈo rametylol imin
R – NH2 + CH2O R – N=CH2 + H2O ỡ ẼẪy R lẾ gộc -CO – NH2
Trang 27Khi Ẽọ nhọm – NH2 tỳ do cũa gộc R ( gộc –CONH2 ) tÌcdừng vợi focmaldehyt tỈo ra mội nội metylen-Ẽiamit giứacÌc vịng Kết quả thu Ẽùc polime khẬng gian cọ cấu tỈo nhsau : NH CH2 NH CO CO N N H2C CH2 H2CCH2
… CH2-NH- CO- N NH HN N-CO-NH-CH2-
CH2 CH2 CH2
NH CH2
CH2 CO CH2
…-NH-CO-N NH HN N-CO-NH-CH2
H2C CH2 H2CCH2
N N
Giai ẼoỈn cuội củng cũa quÌ trỨnh Ẽa từ tỈo ra polimekhẬng gian nhiều nhÌnh, cọ cấu tỈo hỨnh cầu
Nhỳa carbamit cúng cọ thể Ẽọng r¾n nguời do tÌc dừngcũa cÌc axit hứu cÈ, cÌc muội axit hoặc cÌc ete axit Mờt sộaxit bÐo lớng chực nh axit oxalic ( HOOC – COOH ) axit maleiclẾ cÌc chất Ẽọng r¾n tột cho nhỳa carbamit.
Trang 28Nhỳa carbamit mợi b¾t Ẽầu sản xuất vẾo khoảng nẨm1918 – 1928 Trong thởi gian Ẽầu nẾy nhỳa carbamit chì Ẽùcsữ dừng lẾm vật liệu tấm trong suột – thũy tinh hứu cÈ NhngloỈi thũy tinh hứu cÈ nẾy kÐm chÞu ẩm vẾ bÞ rỈn nựt khi thayẼỗi khÝ hậu Do Ẽọ về sau ngởi ta b¾t Ẽầu nghiàn cựu, ựngdừng nhỳa carbamit lẾm bờt Ðp, keo dÌn vẾ Ẽể tẩm cÌc vậtliệu sùi.
QuÌ trỨnh ngng từ ure vẾ focmaldehyt Ẽể thu nhỳacarbamit lẾ rất khọ khẨn, bỡi vỨ ngay cả thởi gian Ẽầu cúngcọ thể bÞ gelatin họa Do Ẽọ khẪu sấy nhỳa ure –focmaldehyt lẾ rất quan trồng vẾ cần hết sực cẩn thận.
Nguyàn nhẪn gelatin họa lẾ do Ẽờ nhỈy cũa quÌ trỨnhẼa từ khi thay Ẽỗi pH mẬi trởng ; ngoẾi ra cịn do tì lệ cấutữ tham gia phản ựng, Ẽiều kiện nhiệt Ẽờ … Bỡi vậy Ẽể thuẼùc nhỳa r¾n trong suột, phẩm chất nhỳa bảo Ẽảm yàu cầuký thuật thỨ ta phải khộng chế thÝch hùp sỳ phừ thuờc quÌtrỨnh ngng từ vẾo cÌc yếu tộ tràn, trợc tiàn phải kể Ẽến Ẽờaxit cũa mẬi trởng.
Trang 29sản phẩm vẫn tột, lùng focmaldehyt tỳ do cịn lỈi Ýt vẾ giÌthẾnh thấp …
ườ axit cũa mẬi trởng cọ ảnh hỡng quyết ẼÞnh Ẽếnchất lùng cũa nhỳa Do Ẽọ vợi mối mờt giai ẼoỈn cũa qtrỨnh ngng từ, cần thiết lập mờt giÌ trÞ pH thÝch hùp GiaiẼoỈn Ẽầu phản ựng, Ẽể tỈo ra cÌc dẫn xuất metylol, mẬi tr-ởng cần phải trung tÝnh ( pH = 6,5 – 7,5 ) Sau Ẽọ cần tẨngvận tộc quÌ trỨnh nàn pH khộng chế khoảng 5,5 – 6,5 Tronggiai ẼoỈn sấy nhỳa, Ẽể trÌnh hiện tùng gelatin họa, pH phảibảo Ẽảm trong khoảng 6,5 – 7,5 Giai ẼoỈn cuội cũa quÌtrỨnh Ẽa từ, Ẽể Ẽọng r¾n nhỳa ( tỈo ra polime khẬng gian )nàn tẨng Ẽờ axit Ẽến pH khoảng 3,5 – 4,5.
Trong focmalin ký thuật do cọ mặt axit focmic nàn banẼầu pH = 2,5 – 3,5 ;vẾ ngay cả trong quÌ trỨnh ngng từ lùngaxit focmic cọ thể tẨng do sỳ oxy họa dợi tÌc dừng cũa oxykhẬng khÝ vẾ cúng cọ thể do phản ựng oxy họa – khữ
2 CH2O + H2O CH3OH + HCOOH Phản ựng nẾy cọ thể xảy ra trong mẬi trởng axit
Do Ẽọ Ẽể loỈi bõ sỳ tẨng Ẽờ axit, trong quÌ trỨnh ngngtừ cần giứ pH khoảng 5,5 – 6,5 thởng cho vẾo hốn hùp phảnựng cÌc muội kiềm cũa axit yếu nh axetat natri, photphatnatri …CÌc muội nẾy cịn gồi lẾ xục tÌc Ẽệm, vỨ chụng cọ tÌcdừng Ẽiều chình pH mẬi trởng trong quÌ trỨnh ngng từ.
Trang 30Khi Ẽọng r¾n nhỳa cọ thể tẨng Ẽờ axit mẬi trởng ẼếnpH = 3,5 – 4,5 bÍng cÌch dủng cÌc axit hứu cÈ r¾n hoặc cÌcsản phẩm ngng từ chụng vợi rùu Ẽa chực hoặc dủng cÌc axitbÐo.
Tỹ lệ ban Ẽầu cũa cÌc cấu tữ trong hốn hùp phản ựngphừ thuờc Ẽờ axit Ẽầu tiàn cũa mẬi trởng VÝ dừ khi ngng từtrong mẬi trởng axit yếu ( pH = 4,5 – 5,5 ) cự mờt mol uredủng 2 mol focmaldehyt Nếu trong mẬi trởng axit mỈnh nàndủng thửa focmaldehyt ( 2,5 – 3 mol hoặc lợn hÈn ) Ẽể phòngngửa hiện tùng gelatin họa, nh thế trong pha thự hai cần chocÌc chất nh ure vẾo nhiều hÈn Ẽể trung hịa focmaldehyt tỳdo Do Ẽọ cÌc phÈng phÌp nẾy sé gẪy tộn kÐm trong quÌtrỨnh sản xuất vỨ phải tộn nhiều nguyàn liệu hÈn HÈn thếnứa quÌ trỨnh lỈi phực tỈp hÈn vỨ phải khộng chế cÌc Ẽiềukiện Ẽể trÌnh hiện tùng gelatin họa VỨ vậy trong cẬngnghiệp ngởi ta chũ yếu ngng từ ure vẾ focmaldehyt trong mẬitrởng trung tÝnh lẾ tiết kiệm nhất, kinh tế nhất mẾ chất lùngsản phẩm Ẽảm bảo yàu cầu ký thuật.
QuÌ trỨnh Ẽiều chế nhỳa ure – focmaldehyt lẾm vậtliệu Ðp cọ thể tiến hẾnh theo hai phÈng phÌp :
Ph
Èng phÌp thự nhất : Ẽiều chế nhỳa khẬng tÌch nợc,
Trang 31nẾy khẬng Ẽùc ựng dừng lẾm bờt Ðp mẾ chì dủng Ẽể sảnxuất nhỳa tấm
Ph
Èng phÌp thự hai : tiến hẾnh ngng từ trong mẬi trởng
trung tÝnh hay kiềm yếu, sản phẩm Ẽầu tiàn cũa quÌ trỨnhlẾ cÌc dẫn xuất metylol ure PhÈng phÌp nẾy hiện nay Ẽùcựng dừng rờng r·i hÈn.
Qua cÌc nghiàn cựu Van-set thấy rÍng trong tất cả cÌc tr-ởng hùp khi Ẽun nọng urotropin vợi ure vẾ focmaldehyt thỨdung dÞch theo thởi gian sé tẨng tÝnh axit ườ axit nẾy sé bÍngtrÞ sộ axit ban Ẽầu ( trợc khi thàm urotropin ), vẾ khi Ẽọdung dÞch bÞ gelatin h rất nhanh
Bảng dợi ẼẪy nàu làn sỳ phừ thuờc pH mẬi trởng vẾo lùngurotropin vẾ thởi gian Ẽun nọng khi Ẽiều chế nhỳa ure –focmaldehyt :
Trang 32Bảng 3
Lùng urotropin tÝnh theo % trồng lùng ure
1351015
pH mẬi
trởng trợc
khiẼột
nọng (ngaysau khi chourotropinvẾo )
5,06,26,87,87,8
pH mẬi tr-ởng sau khiẼun nọng 5phụtGelatinhoÌ-3,86,27,5 - - 10 phụt-GelatinhoÌGelatinhoÌ4,46,4 - - -15 phụt -3,85,4 - - -20 phụt -GelatinhoÌ4,2 - - -25 phụt 3,8 - - -32 phụt Gelatinh
ườ axit cũa dung dÞch tẨng làn Ẽến trÞ sộ pH ban ẼầuẼùc giải thÝch lẾ khi urotropin tÌc dừng vợi focmalin vẾ ure tỈora sản phẩm cọ Ẽặc trng trung tÝnh ( muội Ẽệm ) Khi Ẽộtnọng cÌc muội nẾy bÞ phẪn huỹ vẾ pH dung dÞch dần dầngiảm
Trang 33ườ axit ban Ẽầu cũa mẬi trởng ( trợc khi cho urotropinvẾo ) cọ thể giảm theo ý muộn bÍng cÌch dủng NaOH hoặcNa2CO3 Ẽể trung hoẾ
Hiện tùng gelatin hoÌ cũa hốn hùp phản ựng xuất hiện khilùng dẫn xuất metylen ure trời hÈn rất nhiều so vợi lùng dẫnxuất metylol ure tỈo ra lục Ẽầu, khi Ẽọ nếu Ẽờ axit mẬi tr-ởng cẾng lợn, dẫn xuất metylen ure tỈo ra cẾng nhiều vẾ hiệntùng gelatin xảy ra cẾng nhanh
Tử tràn cọ thể rụt ra kết luận : hiện tùng gelatin hoÌ,tẨng khi tẨng nhiệt Ẽờ phản ựng , tẨng Ẽờ axit ban Ẽầu vẾgiảm lùng urotropin cho vẾo.
ưể xục tiến vận tộc Ẽọng r¾n cũa nhỳa khi Ðp nọng, cầnthiết thàm cÌc chất xục tiến vẾo thẾnh phần hốn hùp phảnựng CÌc chất nẾy thởng lẾ cÌc hùp chất hứu cÈ r¾n Chụngcần cọ nhiệt Ẽờ nọng chảy nÍm trong khoảng nhiệt Ẽờ Ðp.Trong trởng hùp nẾy nhỳa lõng tÌc dừng vợi axit nọng chảy lẾmcho Ẽờ axit trong hốn hùp tẨng làn mỈnh, do Ẽọ vận tộc Ẽọngr¾n tẨng vẾ vận tộc Ðp cúng tẨng.
Lùng chất xục tiến cần phải thÝch hùp Ẽể ẼỈt Ẽùc vậntộc Ẽọng r¾n cũa nhỳa cao khi Ðp nọng, nếu thửa nhiều cọthể lẾm giảm Ẽờ linh Ẽờng cũa vật liệu Ðp khi Ðp
Trang 35CHÈNG 3
QuÌ trỨnh sản xuất Nhỳa Ure – Focmaldehyttrong cẬng nghiệp
Nhỳa ure – focmaldehyt cọ thể Ẽiều chế theo hai ph-Èng phÌp :
- phÈng phÌp nọng ( thu nhỳa dỈng “ xi – rẬp ” )
- phÈng phÌp nguời (thu nhỳa dỈng dung dÞch lẾ cÌcdẫn xuất metylol – ure ).
Trong cẬng nghiệp chất dẽo thỨ phÈng phÌp nguời Ẽ-ùc ựng dừng rờng r·i hÈn LẾ do sữ dừng phÈng phÌp nẾy sébảo Ẽảm thu Ẽùc sản phẩm Ẽổng nhất, chất lùng ẼỈt yàucầu ký thuật, cúng nh quÌ trỨnh cọ khả nẨng kiểm tra vẾẼiều khiển tỳ Ẽờng dễ dẾng.
PhÈng phÌp nọng : quÌ trỨnh Ẽiều khiển vẾ kiểm trarất phực tỈp, phẩm chất sản phẩm kÐm, do Ẽọ Ýt Ẽùc ựngdừng trong cẬng nghiệp.
3.1 QuÌ trỨnh sản xuất bờt Ðp Ure – Focmaldehyttheo phÈng phÌp nguời.
3.1.1 SÈ Ẽổ khội cũa quÌ trỨnh sản xuất.
Chuẩn bÞ ngng từ khữ nợcNguyàn liệu
Trang 36Ẽọng gọiSấy
Sản phẩmsản phẩm
Sản xuất nhỳa theo phÈng phÌp ợt gổm cÌc giai ẼoỈnký thuật cÈ bản sau :
1/ - Chuẩn bÞ ngun liệu
2/ - Q trỨnh ngng từ ure vẾ focmaldehyt Ẽể Ẽiều chếcÌc sản phẩm ban Ẽầu – cÌc dẫn xuất metylol ( trong dỈngdung dÞch ) hoặc dỈng nhỳa.
3/ - Khữ nợc trong hốn hùp phản ựng.4/ - Sấy hốn hùp.
5/ - ưọng gọi sản phẩm.
3.1.2 cÌc giai ẼoỈn chÝnh cũa quÌ trỨnh sản xuấT
3.1.2.1 CHUẩN BÞ NGUYêN LIệU
Giai ẼoỈn chuẩn bÞ nguyàn liệu lẾ giai ẼoỈn Ẽầu tiàncũa quÌ trỨnh sản xuất vẾ lẾ mờt giai ẼoỈn quan trồng cọảnh hỡng lợn Ẽến chất lùng vật liệu Ðp VỨ nguyàn liệu cọtột, tinh khiết, Ýt tỈp chất thỨ chất lùng sản phẩm mợi cao.Q trỨnh chuẩn bÞ ngun liệu gổm cọ cÌc cẬng ẼoỈn : sẾngure, chuẩn bÞ thủng chụa focmaldehyt.
Trang 37khẬng khÝ ( chẪn khẬng hoặc khẬng khÝ nÐn ) Nếu dủngphÈng phÌp nẾy, trợc khi vận chuyển ure cần Ẽùc lẾm rởi radợi dỈng bờt Trong mờt vẾi nhẾ mÌy, ngởi ta sẾng ure trỳctiếp trong phẪn xỡng sản xuất nhỳa, ỡ ẼẪy sỳ vận chuyểnure sau khi sẾng sé ẼÈn giản hÈn rất nhiều.
Muộn cho quÌ trỨnh ngng từ tiến hẾnh tột, vấn Ẽề quantrồng lẾ focmalin tham gia vẾo sản xuất phải bảo Ẽảm phẩmchất Ẽụng qui chuẩn, nhất lẾ khẬng Ẽùc chựa cÌc tỈp chấts¾t Nếu trong focmalinchựa nhiều cÌc muội s¾t sé lẾm bẩnsản phẩm vẾ khọ khộng chế nổng Ẽờ ion hyẼro khi ngng từ.Do Ẽọ cÌc thủng chựa, bÈm, vẾ ộng dẫn focmalin phải lẾmbÍng nhẬm vẾ thÐp khẬng rì Focmalin trợc khi dủng cầnkhuấy Ẽều Ẽể bảo Ẽảm Ẽổng nhất, lùng focmalin Ẽùckhuấy phải bảo Ẽảm sản xuất khoảng hai tuần.
Khi nẨng suất phẪn xỡng nhỳa lợn, nàn tỗ chực sản xuấtfocmalin ngay bàn cỈnh nÈi tiàu thừ, nh thế rất cọ lùi, bỡi vỨkhi Ẽọ nổng Ẽờ focmaldehyt trong focmalin cọ thể tẨng lànhÈn 40%, vẾ trÌnh Ẽùc hiện tùng tỈo thẾnh parafoc – kết tũavẬ ẼÞnh hỨnh.
Trang 38thủng chựa Ẽến thiết bÞ phản ựng ưể Ẽo mực Ẽờ focmalintrong bể cọ thể dủng hệ thộng phao hoặc mÌy Ẽo tỳ Ẽờng
3.1.2.2 ngng từ ure – focmaldehyt.
Ngng từ ure vợi focmaldehyt lẾ quÌ trỨnh cẨn bản trongsản xuất nhỳa.
QuÌ trỨnh nẾy cọ thể tiến hẾnh theo hai phÈng phÌp.- PhÈng phÌp nọng hay lẾ phÈng phÌp thu nhỳa dỈng “ xi-rẬp ” (nhú tÈng ), phÈng phÌp nẾy chì cọ lùi khi sản xuấtnhỳa melamin – focmaldehyt hoặc ure – melamin –focmaldehyt ưội vợi nhỳa ure – focmaldehyt lẾm bờt Ðp ph-Èng phÌp nẾy hiện nay Ýt Ẽùc ựng dừng, chì dủng khi Ẽiềuchế nhỳa Ẽể tẩm vải, giấy vẾ cÌc phừ gia tẩm khÌc.
- PhÈng phÌp nguời hoặc phÈng phÌp Ẽiều chế cÌc dẫnxuất metylol – ure (sản phẩm dỈng dung dÞch ), sau Ẽọ tẩmphừ gia sùi PhÈng phÌp nẾy hiện nay Ẽùc ựng dừng rờng r·ilẾm bờt Ðp.
Trong cả hai trởng hùp Ẽều dủng thiết bÞ phản ựng cọcấu tỈo giộng nhau, dung tÝch tử 1 Ẽến 10 m3.
Thiết bÞ phản ựng lẾ mờt thủng hỨnh trừ, ẼÌy vẾ n¾pcong, cọ l¾p võ ngoẾi Ẽể Ẽun nọng bÍng hÈi nợc ( hoặc nợcnọng ) Phần tràn cũa võ hẾn vẾo thiết bÞ, cịn phần dợi kếthùp vợi thiết bÞ qua ộng thÌo sản phẩm
Trang 39Thiết bÞ phản ựng lẾm bÍng thÐp khẬng rì hoặcnhẬm.
Focmalin thởng Ẽùc Ẽong lởng bÍng thủng cẪn ( gổmmờt thủng Ẽặt tràn tiết diện bẾn cẪn vợi chiều cao thÝch hùpẼể bảo Ẽảm tỳ chảy xuộng thiết bÞ phản ựng ) Khi cẪn cọthể Ẽiều khiển bÍng tay hoặc bÍng cẪn tỳ Ẽờng Nếu thiếtbÞ phản ựng lợn lẾm việc liàn từc, nẨng suất lợn, cọ thể Ẽonglởng focmalin bÍng hệ thộng mÌy tÝnh Vol-man vẾ cÌc loỈikhÌc.
Do trong q trỨnh cẪn vÞ trÝ cũa thủng luẬn luẬn thayẼỗi, nàn cÌc ộng dẫn nội thủng cẪn vợi thiết bÞ phản ựng vẾbÈm khẬng Ẽùc ghÐp cựng, nghịa lẾ phải lẾm thế nẾo Ẽểthủng cẪn chuyển Ẽờng tỳ do khẬng bÞ cản trỡ lẾm mấtchÝnh xÌc.
ưong lởng ure cọ thể dủng bong-ke Ẽặt tràn hệ thộngcẪn Ẽiều khiển bÍng tay hoặc tỳ Ẽờng Ure Ẽa tử kho chựaẼến bong-ke bÍng hệ thộng gầu hoặc bÍng khẬng khÝ ( dợiÌp suất hay chẪn khẬng ), rổi tử bong-ke dủng trc xoắnphn phi n thit bị phn ựng.
CÌc yếu tộ cẨn bản ảnh hỡng Ẽến quÌ trỨnh ngng từure vẾ focmaldehyt lẾ : tì lệ cấu tữ tham gia phản ựng, nổngẼờ iẬn hyẼro ( pH ) vẾ nhiệt Ẽờ ngng từ.
Trang 40thể mờt phần focmaldehyt tÌch ra khõi dẫn xuất dimetylol,nhng nhở thàm ure mợi vẾo nàn focmaldehyt nẾy lỈi kết hùp trỡlỈi vợi lùng ure Ẽọ ưọ lẾ u Ẽiểm cũa quÌ trỨnh ngng từ haipha, bỡi vỨ nh thế sé giảm Ẽùclùng focmaldehyt mất mÌt,ngẨn cản Ẽùc focmaldehyt tỈo ra trong cÌc giai ẼoỈn sản xuấtvẾ gia cẬng nhỳa tiếp từc ( khi trờn, sấy khẬ, Ðp sản phẩm ).
Khi ngng từ hai pha thỨ sản phẩm chÝnh tỈo ra lẾ cÌcdẫn xuất metylol ure vẾ ngẨn ngửa Ẽùc sỳ hỨnh thẾnh cÌcdẫn xuất metylen Dẫn xuất nẾy sé lẾm giảm Ẽờ bền nợc vẾẼờ linh Ẽờng cũa vật liệu Ðp.
ưể thuận lùi cho việc tỈo thẾnh cÌc dẫn xuất metylol urecần tiến hẾnh ngng từ trong mẬi trởng trung tÝnh hoặc kiềmyếu Muộn thế focmalin Ẽầu tiàn cọ pH = 2,8 – 3,6 sÈ bờtrung hoẾ Ẽến pH = 6 – 8 bÍng NaOH, Na2CO3 hoặc bÍng cÌcbase khÌc Cúng cọ thể dủng urotropin trung hoẾ, urotropin vợifocmaldehyt tỈo ra mờt hùp chất cọ pH lợn hÈn 7 Khi trờn vợiure pH sé thay Ẽỗi vẾ khi tẨng nhiệt Ẽờ Ẽến 950, pH giảmẼến ẼỈi lùng ban Ẽầu Nếu trung hoẾ mờt phần focmaldehytbÍng NaOH, sau Ẽọ thàm urotropin vẾ ure vẾo, khi Ẽột nọngpH dung dÞch chì giảm Ẽến ẼỈi lùng trợc khi thàm urotropin.
Nh thế urotropin vợi axit ( hoặc vợi focmalin ) tỈo ra muộiẼệm cọ Ẽặc trng trung tÝnh, khi Ẽột nọng chụng bÞ phẪnhuỹ vẾ pH dung dÞch giảm dần Ẽến ẼỈi lùng ban Ẽầu.