thiết kế phân xưởng sản xuất sơn xe máy trên cơ sở chất tạo màng pu

LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Thế Hữu đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp thiết kế phân xưởng sản xuất Sơn xe máy với chất tạo màng là nhựa PU được giao. Em xin gửi lời biết ơn đến các thầy cô trong khoa Công nghệ hóa đã đóng góp những ý kiến quý báu giúp em trong quá trình hoàn thành quyển khóa luận này. Em xin cám ơn ban giám đốc Công ty TNHH Nippon paint Việt Nam (Hà Nội) đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em tham quan, tìm hiểu các quy trình sản xuất của nhà máy giúp em hiểu rõ hơn quy trình sản xuất sơn xe máy. Con xin gửi đến cha mẹ tấm lòng biết ơn vô hạn, cảm ơn tất cả những người thân đã thương yêu,quan tâm và chăm lo cho tôi. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả các bạn trong tập thể lớp ĐH Hóa 1 K2 đã luôn sát bên em, cùng nhau học hỏi, tìm hiểu giúp em có thể hoàn thành tốt bài khóa luận. Do thời gian có hạn cho nên trong thời gian hoàn thành quyển khóa luận tốt nghiệp này không tránh khỏi những sai sót. Kính mong sự chỉ bảo cũng như những lời góp ý chân thành từ tất cả thầy cô cùng các bạn đọc với sự thông cảm … Hà nội, Tháng 05 năm 2011 Sinh viên: Nguyễn Thị Mến I MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG VĂN BẢN VII DANH MỤC BẢNG BIỂU IX LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1 - TỔNG QUAN 2 1.1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ SƠN 2 b. Căn cứ bản chất của môi trường phân tán: 3 c. Căn cứ vào bản chất của môi trường phân tán: 3 d. Căn cứ vào ứng dụng: 3 e. Căn cứ vào phương pháp phun: 3 f. Các dạng sơn đặc biệt khác: 3 1.1.2 Các phương thức tạo thành màng sơn 4 1.1.2.1. Cơ chế khô vật lý: 4 1.1.2.2. Cơ chế khô hóa học 4 1.1.3. Thành phần sơn: 4 5 Hình 1.1. Thành phần chính của sơn 5 a. Khái niệm 5 c. Phân loại nhựa: 5 a. Khái niệm: 5 b. Phân loại : 6 c. Nguyên tắc lựa chọn dung môi: 6 Bảng 1.1 Thông số hòa tan của dung môi theo Hansen’s 6 Bảng 1.2 Thông số hòa tan của nhựa 7 Bảng 1.3 Tốc độ bay hơi của dung môi 8 Bảng 1.4 Nồng độ cho phép của dung môi 8 c) Chất pha loãng 9 d) Bột màu 9 Bảng 1.5 Thành phần và tính chất của bột màu vô cơ 10 e) Chất độn 12 Bảng 1.6 Thành phần và tính chất của bột độn như sau 12 f) Các chất phụ trợ khác: 13 1.2. GIỚI THIỆU VỀ SƠN PU 13 1.2.1. Lịch sử phát triển và ứng dụng của sơn polyurethane 13 1.2.2. Chất tạo màng : 15 1.2.2.1. Alkyd urethan : 16 1.2.2.2. Polyurethan một thành phần đóng rắn bằng hơi ẩm : 16 II 1.2.2.3. Polyurethan một thành phần đóng rắn bằng nhiệt: 17 Bảng 1.7 : Một số tác nhân che chắn 18 1.2.2.4. Nhựa hai thành phần polyisocyanate và polyol: 18 Bảng 1.8 : Ảnh hưởng của cấu trúc isocyanate tới thời gian khô 19 Bảng 1.10: Các dạng polyisocyanate 22 b. Polyol ( nhựa gốc ) 23 1.2.3.1. Giới thiệu về bột mầu, bột đôn 25 1.2.3.2. Phân loại bột mầu: 26 1.2.3.3. Bột mầu, bột độn trong sơn polyurethan: 26 1.2.4.1 Phân loại dung môi: 27 a. Dung môi hydrocacbon: 27 Hình 1.2: Tính chất của dung môi Hữu cơ 28 b. Dung môi oxi hóa: 30 1.2.4.2 Tính chất của dung môi: 31 a. Khả năng hòa tan: 31 Hình 1.4: Quan hệ giữa độ nhớt và hàm rắn của nhựa 32 Bảng 1.12: Ví dụ về việc phân loại dung môi sơn 33 b. Tốc độ bay hơi: 34 Bảng 1.13: Tốc độ bay hơi và việc thoát dung môi khỏi màng 34 Bảng 1.14: Tốc độ bay hơi của dung môi 35 1.2.5. Phụ gia: 36 1.2.6. Nguyên tắc thiết lập công thức sơn: 37 1.2.6.1. Xác định thành phần nhựa: 37 1.2.6.2. Xác định thành phần bột mầu, bột độn: 37 1.2.6.3. Xác định thành phần của dung môi: 38 PHẦN 2 - THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 41 CHƯƠNG 1: NGUYÊN LIỆU 41 2.1.1. Đơn phối liệu 41 Bảng 2.1. Đơn phối liệu sơn mầu trắng 41 2.1.2. Tính toán nguyên liệu cần dùng cho 1 năm 42 2.1.2.1. Lượng nguyên liệu dùng cho một ngày 42 Bảng 2.2 Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 ngày 42 2.1.2.2. Lượng nguyên liệu dùng cho một năm 43 III Bảng 2.3. Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 năm 43 2.1.3. Tính giá thành nguyên liệu dùng cho 1 năm 43 Bảng 2.4. Bảng kê giá thành lượng nguyên liệu để sản xuất sơn 43 CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ MÁY MÓC VÀ NHÀ XƯỞNG 45 2.2.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 45 2.2.2. Thiết kế tổng mặt bằng 45 2.2.2.1. Yêu cầu chung về thiết kế nhà máy sơn 45 2.2.2.2. Nguyên tắc phân vùng 46 2.2.2.3. Các công trình hạng mục trong nhà máy 47 2.2.3. Các Thiết bị máy móc 49 2.2.3.1. Máy khuấy 49 a. Tác dụng của máy khuấy 49 Hình 2.2. Hình dạng cánh khuấy được sử dụng ở phân xưởng 49 b. Tính lựa chọn máy khuấy 50 Hình 2.4. Hình ảnh máy khuấy thực tế trong phân xưởng 52 c. Qui tắc vận hành và sử dụng máy khuấy Đài Loan 52 d. Bảng chỉ dẫn sử dụng máy khuấy trong phân xưởng: 53 2.2.3.2. Máy nghiền 54 a. Khái niệm đập nghiền: 54 b. Mục đích nghiền 54 c. Các thông số máy nghiền 54 Bảng 2.5 các thông số của máy nghiền 54 d. Lựa chọn Các thiết bị nghiền: 55 Hình 2.5 Thông số máy nghiền hạt ngọc kiểu đứng 56 Hình 2.6. Cấu tạo máy nghiền hạt ngọc 57 d. Nguyên lý hoạt động: 58 2.2.3.3 Các thiết bị máy móc khác 58 Bảng 2.6 Thống kê các loại máy móc thiết bị trong xưởng 59 CHƯƠNG 3- TÍNH TOÁN NHÂN CÔNG 60 CHƯƠNG 4- QUY TRÌNH SẢN XUẤT 61 2.4.1 Sơ đồ sản xuất sơn 61 2.4.1.1. Giai đoạn ủ muối: 63 a. Mục đích: 63 b. Quy trình thực hiện: 63 2.4.1.2 Giai đoạn nghiền: 63 a. Mục đích: 63 IV b. Quy trình thực hiện: 64 b. Quy trình thực hiện: 64 2.4.1.4. Giai đoạn đóng sản phẩm: 65 b. Vốn lưu động 70 c. Giá thành sản phẩm. 75 Vậy thời gian thu hồi vốn là 4 năm 6 tháng, phù hợp với tiêu chuẩn của ngành hoá chất 77 CHƯƠNG 6- ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SƠN 78 2.6.1. Kiểm tra độ nhớt của sơn: 78 a. hóa chất và thiết bị: 78 b. Phương pháp kiểm tra: 78 2.6.2. Đo tỷ trọng của sơn: 78 a. Hóa chất và thiết bị: 78 b. Phương pháp kiểm tra: 78 c. Tính toán: 79 2.6.3.Phần trăm không bay hơi (hàm lượng chất rắn) 79 a. hóa chất và thiết bị: 79 b. Phương pháp kiểm tra: 79 c. Tính toán: 79 2.6.4. Độ cứng 79 a. Hoá chất và thiết bị: 79 b. Phương pháp kiểm tra: 79 2.6.5. Độ bám dính 80 a.Hoá chất và thiết bị: 80 b. Phương pháp kiểm tra: 80 2.6.6. Tính bền điểm 80 a.Hoá chất và thiết bị: 80 b. Phương pháp kiểm tra 81 2.6.7. Tinh bền săng dầu 81 a. Hóa chất và thiết bị 81 b. Phương pháp kiểm tra: 81 2.6.8. Khả năng chịu vết 82 a.Hoá chất và thiết bị: 82 b.Phương pháp kiểm tra: 82 2.6.9. Khả năng chịu va đập với tấm thép 82 a. Hoá chất và thiết bị: 82 b. Phương pháp kiểm tra (áp dụng cho tấm thép mềm): 83 2.6.10. Kiểm tra chịu va đập với tấm nhựa 83 a.Hoá chất và thiết bị: 83 b. Phương pháp kiểm tra (áp dụng cho tấm nhựa): 83 V 2.6.11. Khả năng chịu uốn (độ đàn hồi) 84 a.Hoá chất và thiết bị: 84 b.Phương pháp kiểm tra (áp dụng cho tấm thép mềm): 84 2.6.12. Kiểm tra khả năng chịu độ ẩm 84 a. Hoá chất và thiết bị: 84 b. Phương pháp kiểm tra: 84 2.6.13. Kiểm tra khả năng chịu muối 85 a. Hoá chất và thiết bị: 85 b. Phương pháp kiểm tra: 85 2.6.14. Kiểm tra độ bóng 85 2.6.15. Kiểm tra độ biến trắng của hỗn hợp dung môi 86 2.6.16. Kiểm tra khả năng chịu môi trường khí hậu tự nhiên 86 CHƯƠNG 7 - AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 87 2.7.1 Các nguyên tắc cơ bản trong an toàn lao động: 87 2.7.2. Những qui định về sử dụng máy 88 b) Phương pháp phân ly chất nối 92 c) Phương phỏp trao đổi ion 92 d) Phương phâp phân màng 93 2.7.4.3. Xử lý nước thải trước khi sơn 94 a) Dung dịch thải dầu mỡ tính kiềm 94 b) Nước thải tính axit 95 c) Xử lý nước thải phốt phát hoá 95 d) Chất thải có chất điều chỉnh bề mặt 95 e) Nước thải có chứa chất thu động hoá 95 f) Thiết bị và quá trình xử lý nứơc thải dung dich thải xử lý bề mặt 96 2.7.4.4. Xử lý nước thải sơn điện di 96 2.7.5.1. Phương pháp hấp thụ 97 2.7.5.2. Phương pháp đốt trực tiếp 98 2.7.5.3. Phương pháp đốt xúc tác 98 KẾT LUẬN 99 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 VI CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG VĂN BẢN VII VIII Danh từ viết tắt Ghi chú PU Polyurethane PU-1k Polyisocyanat PU-2k Polyeste polyols MDI Diphenylmetan cyanat TDI Toluen diso cynat PPG Polypropylen glycon NCO Iso cynat OH Hidroxy PMA Poly metyl acrylat DANH MỤC HÌNH VẼ LỜI CẢM ƠN I CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG VĂN BẢN VII DANH MỤC BẢNG BIỂU IX LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1 - TỔNG QUAN 2 Hình 1.1. Thành phần chính của sơn 5 Bảng 1.1 Thông số hòa tan của dung môi theo Hansen’s 6 Bảng 1.2 Thông số hòa tan của nhựa 7 Bảng 1.3 Tốc độ bay hơi của dung môi 8 Bảng 1.4 Nồng độ cho phép của dung môi 8 Bảng 1.5 Thành phần và tính chất của bột màu vô cơ 10 Bảng 1.6 Thành phần và tính chất của bột độn như sau 12 Bảng 1.7 : Một số tác nhân che chắn 18 Bảng 1.8 : Ảnh hưởng của cấu trúc isocyanate tới thời gian khô 19 Bảng 1.10: Các dạng polyisocyanate 22 Hình 1.2: Tính chất của dung môi Hữu cơ 28 Hình 1.4: Quan hệ giữa độ nhớt và hàm rắn của nhựa 32 Bảng 1.12: Ví dụ về việc phân loại dung môi sơn 33 Bảng 1.13: Tốc độ bay hơi và việc thoát dung môi khỏi màng 34 Bảng 1.14: Tốc độ bay hơi của dung môi 35 PHẦN 2 - THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 41 Bảng 2.1. Đơn phối liệu sơn mầu trắng 41 Bảng 2.2 Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 ngày 42 Bảng 2.3. Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 năm 43 Bảng 2.4. Bảng kê giá thành lượng nguyên liệu để sản xuất sơn 43 Hình 2.2. Hình dạng cánh khuấy được sử dụng ở phân xưởng 49 Hình 2.4. Hình ảnh máy khuấy thực tế trong phân xưởng 52 Bảng 2.5 các thông số của máy nghiền 54 Hình 2.5 Thông số máy nghiền hạt ngọc kiểu đứng 56 Hình 2.6. Cấu tạo máy nghiền hạt ngọc 57 Bảng 2.6 Thống kê các loại máy móc thiết bị trong xưởng 59 KẾT LUẬN 99 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 DANH MỤC BẢNG BIỂU LỜI CẢM ƠN I CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG VĂN BẢN VII DANH MỤC BẢNG BIỂU IX IX LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1 - TỔNG QUAN 2 Hình 1.1. Thành phần chính của sơn 5 Bảng 1.1 Thông số hòa tan của dung môi theo Hansen’s 6 Bảng 1.2 Thông số hòa tan của nhựa 7 Bảng 1.3 Tốc độ bay hơi của dung môi 8 Bảng 1.4 Nồng độ cho phép của dung môi 8 Bảng 1.5 Thành phần và tính chất của bột màu vô cơ 10 Bảng 1.6 Thành phần và tính chất của bột độn như sau 12 Bảng 1.7 : Một số tác nhân che chắn 18 Bảng 1.8 : Ảnh hưởng của cấu trúc isocyanate tới thời gian khô 19 Bảng 1.10: Các dạng polyisocyanate 22 Hình 1.2: Tính chất của dung môi Hữu cơ 28 Hình 1.4: Quan hệ giữa độ nhớt và hàm rắn của nhựa 32 Bảng 1.12: Ví dụ về việc phân loại dung môi sơn 33 Bảng 1.13: Tốc độ bay hơi và việc thoát dung môi khỏi màng 34 Bảng 1.14: Tốc độ bay hơi của dung môi 35 PHẦN 2 - THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN 41 Bảng 2.1. Đơn phối liệu sơn mầu trắng 41 Bảng 2.2 Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 ngày 42 Bảng 2.3. Khối lượng nguyên liệu dùng cho 1 năm 43 Bảng 2.4. Bảng kê giá thành lượng nguyên liệu để sản xuất sơn 43 Hình 2.2. Hình dạng cánh khuấy được sử dụng ở phân xưởng 49 Hình 2.4. Hình ảnh máy khuấy thực tế trong phân xưởng 52 Bảng 2.5 các thông số của máy nghiền 54 Hình 2.5 Thông số máy nghiền hạt ngọc kiểu đứng 56 Hình 2.6. Cấu tạo máy nghiền hạt ngọc 57 Bảng 2.6 Thống kê các loại máy móc thiết bị trong xưởng 59 KẾT LUẬN 99 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 X [...]... loại sơn khô theo cơ chế này: sơn nitroxenlulo, sơn clovinyl, sơn cao su … 1.1.2.2 Cơ chế khô hóa học - Phản ứng oxy hóa: Quá trình tạo màng sơn của loại này phân làm 2 bước: bước một dung môi bay hơi hết, bước hai phản ứng trùng hợp oxi hóa tạo thành màng sơn rắn chắc, bền Các loại sơn khô theo cơ chế này: sơn alkyd, sơn silicon, sơn bitum - Phản ứng đóng rắn nhờ vào chất đóng rắn: Sự tạo thành màng sơn. .. - Sơn trống hà - Sơn cách điện - Sơn chịu nhiệt - Sơn bền hóa chất - Sơn bền khí quyển e Căn cứ vào phương pháp phun: - Sơn phun - Sơn tĩnh điện - Tráng mạ, kim loại f Các dạng sơn đặc biệt khác: - Sơn dẫn điện - Sơn cảm quang 3 - Sơn phát sáng 1.1.2 Các phương thức tạo thành màng sơn 1.1.2.1 Cơ chế khô vật lý: Khi lượng dung môi trong sơn bay hơi hết, để lại một màng sơn khô bám dính trên bề mặt sản. .. nhựa: sơn epoxy, sơn ankyd…) b Căn cứ bản chất của môi trường phân tán: - Sơn tổng hợp: chất tạo màng là nhựa tổng hợp (gọi tên căn cứ vào tên của loại nhựa: sơn epoxy, sơn alkyd…) c Căn cứ vào bản chất của môi trường phân tán: - Sơn dung môi → Môi trường phân tán là dung môi hữu cơ - Sơn nước → môi trường phân tán là nước - Sơn bột → không có môi trường phân tán d Căn cứ vào ứng dụng: - Sơn gỗ - Sơn. .. vào chất đóng rắn Ví dụ: sơn epoxi, sơn poli amin … - Phản ứng nhờ nhiệt độ cao (sấy): Quá trình tạo thành màng sơn của loại này phải qua sấy mới tạo ra phản ứng trùng hợp Ví dụ: sơn alkyd gốc amin, sơn silicon… 1.1.3 Thành phần sơn: Chất tạo màng Bột mầu Paint Dung môi Các chất phụ gia gia 4 Hình 1.1 Thành phần chính của sơn 1.1.3.1 Nhựa dùng trong sơn a Khái niệm Nhựa là thành phần cơ bản của màng sơn, ... butyl axetat, butilic, benzen, toluen, xilen, axeton - Chất pha loãng sơn Clovinyl: butyl axetat, toluen, xilen, axeton - Chất pha loãng sơn gốc Amin: xilen, butilic - Chất pha loãng sơn Acrylat: ester rượu, benzen - Chất pha loãng nhựa Alkyd: dầu thông, xăng, xilen, sơn Alkyd - Chất pha loãng sơn Epoxi: butyl axetat, butyl, xilen d) Bột màu +) Khái niệm: Bột màu là thành phần tạo màu cho màng sơn, chất. .. sơn a Dựa vào bản chất của chất tạo màng ta chia sơn ra làm 3 loại: - Sơn dầu thuần túy: Thành phần chất tạo màng chỉ có dầu thảo mộc nên ít dùng do không bền - Sơn dầu nhựa: Thành phần chất tạo màng gồm dầu thảo mộc và nhựa (nhựa thiên nhiên, hoặc nhân tạo) Loại này được dùng phổ biến trong đời sống hàng ngày nhưng ít dùng trong các ngành kỹ thuật - Sơn tổng hợp: Chất tạo màng là nhựa tổng hợp ( gọi... nhanh, tạo điều kiện cho ngành sơn cũng phát triển mạnh Với một đất nước đang phát triển như nước ta hiện nay thì đây là một thị trường tiềm năng để phát triển cho ngành sơn công nghiệp Trong các lĩnh vực sản xuất các thiết bị công nghiệp như thiết bị linh kiện xe máy, oto… Thì ngành sơn đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc bảo vệ và trang trí Chính vì vậy, với đề tài thiết kế phân xưởng 1 sản xuất. .. hóa chất phát triển mạnh Toàn thế giới năm 1965 sản xuất khoảng 10 triệu tấn sơn Năm 1975 tăng 16 triệu tấn Vậy sơn là gì? → Ta có một định nghĩa tổng quát như sau: Sơn là hệ phân tán gồm nhiều thành phần (chất tạo màng, chất mầu … trong môi trường phân tán) Sau khi phủ lên bề mặt vật liệu nền nó tạo thành lớp màng đều đặn, bám chắc, bảo vệ và trang trí bề mặt vật liệu cần sơn 1.1.1 Khái niệm và phân. .. Chất làm khô coban, chất làm khô Mangan, chất làm khô chì, chất làm khô hỗn hợp - Chất trợ nhớt: Tác dụng làm tăng độ nhớt của sơn tránh hiện tượng chảy khi sử dụng sơn trên bề mặt thẳng đứng Thường sử dụng là silica - Chất chống lắng: liên kết các thành phần phân tán trong sơn để tránh hiện tượng lắng Chất chống lắng thông dụng: stearat kẽm, stearat nhôm - Chất trợ phân tán: Tác dụng làm tăng độ phân. .. môi hữu cơ không tan trong nước Khi hòa tan nhựa trong dung môi hữu cơ, quét lên bề mặt sản phẩm, dung môi sẽ bay hơi hình thành màng cứng trong suốt b Vai trò của nhựa: Liên kết giữa các phân tử bột màu, bột độn, phụ gia với nhau và giữ chúng lại trên màng sơn Chuyển chúng từ dạng rời sang dạng liên kết Tạo màng sơn đồng nhất sau khi khô và đóng rắn Làm cho sơn bám dính vào bề mặt vật liệu c Phân loại . trí Chính vì vậy, với đề tài thiết kế phân xưởng 1 sản xuất sơn xe máy với chất tạo màng là nhựa PU mà em đã tìm hiểu và nghiên cứu là rất sát với thực tế và cần thiết. PHẦN 1 - TỔNG QUAN 1.1 liệu để sản xuất sơn 43 CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ MÁY MÓC VÀ NHÀ XƯỞNG 45 2.2.1. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy 45 2.2.2. Thiết kế tổng mặt bằng 45 2.2.2.1. Yêu cầu chung về thiết kế nhà máy sơn 45 2.2.2.2 tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp thiết kế phân xưởng sản xuất Sơn xe máy với chất tạo màng là nhựa PU được giao. Em xin gửi lời biết ơn đến các thầy cô trong khoa