Thiết kế phân xưởng sản xuất keo dán phenol formaldehyde tan trong cồn năng suất 20.000 (tấn/năm)

Thiết kế phân xưởng sản xuất keo dán phenol formaldehyde tan trong cồn năng suất 20.000 (tấn/năm)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT KEO DÁN PHENOL-FORMALDEHYDE TAN TRONG CỒN NĂNG SUẤT 20.000 (TẤN/NĂM) GVHD: TS Đoàn Thị Thu Loan SVTH : Võ Minh Huấn Lớp : 07H4 NỘI DUNG I II III LOGO MỞ ĐẦU NGUYÊN LIỆU PHÂN LOẠI III IV TÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG V ỨNG DỤNG VI LÝ THUYẾT TỔNG HỢP MỞ ĐẦU LOGO - Phenol formaldehyde bắt đầu nghiên cứu Adolf Bayerr vào năm 1872 Losekam vào năm 1889 - Phương pháp tổng hợp phát minh vào năm 1907 Leo Hendrik Baekeland, vào năm 1910, loại vật liệu đời đặt tên bakelite - Năm 1993, tiêu thụ keo phenol-formaldehyde 3,07 tỉ pound đứng sau poly-urethane (3,476 tỉ pound) nhựa nhiệt rắn - Sản lượng nhựa phenolic giới năm 2002 3500 ngàn tấn, năm 2007 3850 ngàn - Ở Việt Nam, lĩnh vực keo dán có nhà máy sản xuất mà chủ yếu nhập từ nước NGUYÊN LIỆU Phenol - CTPT: C6H5OH LOGO - CTCT: - Tính chất: Ở điều kiện thường phenol tồn dạng tinh thể hình kim,khơng màu, có mùi hắc đặc trưng, để lâu khơng khí có màu hồng biến thành màu nâu nhạt bị oxi hố + Tỷ trọng d =1,054 + Nhiệt độ nóng chảy tnc= 40,3OC + Nhiệt độ sôi ts=182,2OC + Phenol tham gia phản ứng đặc trưng phản ứng SE - Các dẫn xuất phenol : + Crezol: C6H4(CH3)OH + Xilenol: CH3)2C6H3OH NGUYÊN LIỆU Formaldehyde - CTPT: CH2O - CTCT: H-CHO - Tính chất: + Là chất khí có mùi hắc + Nhiệt độ sơi ts= -210C + Nhiệt độ nóng chảy tnc = -920C + Tỷ trọng d = 0,815 - Ngồi cịn sử dụng ngun liệu: + Urotropin ( hexametylen tetramin): (CH2) 6N4 + Furfurol: C5H4O2 LOGO PHÂN LOẠI LOGO - Tùy thuộc vào tỉ lệ cấu tử xúc tác mà chia nhựa phenolformaldehyde (PF) làm loại: Nhựa novolac nhựa rezolic - Novolac: Là nhựa nhiệt dẻo, khơng có khả tự đóng rắn tạo thành polime mạng lưới không gian - Rezolic: Là nhựa nhiệt rắn có khả tự đóng rắn tạo mạng lưới không gian gồm loại: + Nhựa rezol: Là nhựa chưa đóng rắn, hỗn hợp sản phẩm phân tử thấp mạch thẳng nhánh + Nhựa rezitol: Là nhựa bắt đầu đóng rắn có mật độ mạng lưới khơng gian + Nhựa rezit: Nhựa đóng rắn hồn tồn tạo thành polime có mạng lưới khơng gian dày đặc, trạng thái khơng nóng chảy khơng hịa tan dung mơi TÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LOGO Tính chất - Tính ổn định nhiệt tốt: Chịu to cao, cứng, ổn định kích thước cao - Khả liên kết cao: Bền cơ, nhiệt, hóa liên kết với chất gia cường tạo loại vật liệu lý tưởng - Hàm lượng cacbon cao: Oxy hóa to > tp/hủy nhựa phenolic tạo cacbon có cấu trúc cacbon thủy tinh - Tính chất nhựa rezolic: - Có tính ổn định cao, chứa phenol tự do, bền hóa học cách điện cao - Thay đổi theo chiều hướng tạo thành polime mạng lưới rezolic chuyển dần sang trạng thái rezitol - Có thể hịa tan nhiều dung mơi như: Xiclohexanol, phenol, dioxan, butanol to cao TÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LOGO TÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LOGO c Độ pH môi trường - Trùng ngưng môi trường acid (pH < 7) tạo nhựa nhiệt dẻo - Trùng ngưng môi trường acid (pH > 7) tạo nhựa nhiệt rắn d Ảnh hưởng xúc tác lượng xúc tác đến tính chất - Xúc tác acid: Sản phẩm tạo thành nhựa nhiệt dẻo novolac - Xúc tác bazơ: Sản phẩm tạo thành nhựa rezolic + Nếu kiềm mạnh (NaOH, KOH) tạo sản phẩm có khả hoà tan nước + Xúc tác NH4OH, Ba(OH)2 tạo sản phẩm tan cồn ỨNG DỤNG LOGO Vật liệu ép - Bột ép - Vật liệu sợi ép (cốt sợi) từ nhựa rezolic phụ gia sợi - Vật liệu ép thành lớp - Vật liệu ép với phụ gia thô (mảnh vụn) Keo dán sơn Ứng dụng làm vật liệu khác - Phao lit - Vật liêu than grafit - Nhựa đúc ỨNG DỤNG LOGO LÝ THUYẾT TỔNG HỢP Nguyên liệu + Phenol nồng độ 98 % :100 phần khối lượng + Formaldehyde nồng độ 37 % :37 phần khối lượng + Xúc tác Ba(OH)2 nồng độ 37 %: phần khối lượng + Tỷ lệ mol : P/F = 6/7 Cơ chế LOGO LÝ THUYẾT TỔNG HỢP LOGO TỔNG HỢP LOGO Quy trình sản xuất nhựa rezolic tan cồn để làm keo dán LOGO CÂN BẰNG VẬT CHẤT Quá trình tổng hợp nhựa: Cấu tử Lượng vào (kg) lượng (kg) tổn hao (kg) Phenol 98% Formaldehyde 37% Ba(OH)2 37% H2O tách Nhựa Tổng cộng 9174353,28 8990871,6 486003,48 66940,56 177301,5 485524,080 5835466,92 12024136,38 18589369,44 9180 9000,480 480,420 18651228,36 48280,68 66941,58 Q trình đóng gói keo: Cấu tử Nhựa Etylic Keo Tổng cộng Lượng vào(kg) 12024136,38 8024123,76 20048260,14 Lượng ra(kg) 20000000 20000000 Tổn hao (kg) 24040,8 24060,75 48101.55 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG - Thể tích: 27,158 (m3) - Chiều cao: 5300 (mm) - Đường kính trong: Dt = 2800 (mm) - Chiều dày thân: 14 (mm) - Chiều dày đáy, nắp: 15 (mm) - Bề dày lớp cách nhiệt thủy tinh: 82 (mm) - Đường kính ngồi (lớp bảo ơn): 3206 (mm) - Trọng lượng: 10274,105 (kg) LOGO MONG CÔ GIÁO HƯỚNG DẪN VÀ CÁC BẠN GÓP Ý SỬA CHỮA EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN ... TỔNG HỢP LOGO Quy trình sản xuất nhựa rezolic tan cồn để làm keo dán LOGO CÂN BẰNG VẬT CHẤT Quá trình tổng hợp nhựa: Cấu tử Lượng vào (kg) lượng (kg) tổn hao (kg) Phenol 98% Formaldehyde 37% Ba(OH)2... acid: Sản phẩm tạo thành nhựa nhiệt dẻo novolac - Xúc tác bazơ: Sản phẩm tạo thành nhựa rezolic + Nếu kiềm mạnh (NaOH, KOH) tạo sản phẩm có khả hồ tan nước + Xúc tác NH4OH, Ba(OH)2 tạo sản phẩm tan. .. keo phenol- formaldehyde 3,07 tỉ pound đứng sau poly-urethane (3,476 tỉ pound) nhựa nhiệt rắn - Sản lượng nhựa phenolic giới năm 2002 3500 ngàn tấn, năm 2007 3850 ngàn - Ở Việt Nam, lĩnh vực keo