Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Совершенствование технологии получения технического углерода для лаков и красок

Диссертация: Совершенствование технологии получения технического углерода для лаков и красок
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, д. т. н., проф. Гимаеву Р. Н., зав. кафедрой ОХТиАХ БашГУ д.х.н., проф. Кудашевой Ф. X., к. т. н., доц. Муфазалову, к. т. н., доц. Арсла-нову за неоценимую помощь в проведении научных исследований и обсуждении результатов. Разработка малотоннажной технологии получения… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Современное состояние и перспективы развития технологии производства пигментированных лакокрасочных материалов на основе технического углерода
    • 1. 1. Основы технологии получения пигментированных 7 лакокрасочных материалов
      • 1. 1. 1. Структура наполненных полимерных покрытий
      • 1. 1. 2. Способы производства пигментированных ЛКМ
      • 1. 1. 3. Современное оборудование для диспергирования пигментов
    • 1. 2. Влияние дисперсности пигментов и наполнителей на свойства покрытий
    • 1. 3. Основные закономерности процесса диспергирования
    • 1. 4. Применение поверхностно-активных веществ для регулирования свойств лакокрасочных материалов
    • 1. 5. Получение пигментов на основе технического углерода
    • 1. 6. Модифицированные пигменты
    • 1. 7. Выводы и направления исследований
  • 2. Объекты и методы исследований
    • 2. 1. Объекты исследований
      • 2. 1. 1. Технологическая схема получения малоактивных марок технического углерода
      • 2. 1. 2. Центробежная форсунка
      • 2. 1. 3. Сырьевые акустические распылители на основе центробежной форсунки
      • 2. 1. 4. Вихревые гомогенизаторы-диспергаторы на основе центробежной форсунки
      • 2. 1. 5. Установка для получения жидких композиционных материалов
      • 2. 1. 6. Установка получения полимерного лака
    • 2. 2. Методы расчетов и исследований
      • 2. 2. 1. Методика термохимического расчета процесса неполного горения углеводородного сырья в макродиффузионном пламени
      • 2. 2. 2. Гидравлический расчет центробежной форсунки
      • 2. 2. 3. Методика расчета структурности технического углерода
      • 2. 2. 4. Методика расчета расходных емкостей на основе аппаратов с мешалками
    • 2. 3. Приборы и обрудование
    • 2. 4. Методика проведения экспериментов
      • 2. 4. 1. Определение концентрации полиэтил-а-цианакрилата (ПЭЦА) методом ИК- спектроскопии
      • 2. 4. 2. Методика изучения адсорбции ПЭЦА на саже методом ИК-спекроскопии
      • 2. 4. 3. Определение концентрации АФ9 — 12 спектрофотометрическим методом с роданидом кобальта
      • 2. 4. 4. Методика изучения адсорбции АФд-12 на саже спектрофотометрическим методом с роданидом кобальта
      • 2. 4. 5. Методика изучения адсорбции ПЭЦА на саже, модифицированной поверхностно-активным веществом
      • 2. 4. 6. Методика изучения конкурентной адсорбции ПЭЦА и АФ9−12 на саже
    • 2. 5. Стандартные методы анализа
  • 3. Исследование влияния поверхностно-активных веществ на адсорбцию полимеров на техническом углероде
    • 3. 1. Адсорбция полимеров
    • 3. 2. Адсорбция ПАВ
    • 3. 3. Адсорбция ПЭЦА на саже
    • 3. 4. Адсорбция АФ9−12 на саже
    • 3. 5. Адсорбция ПЭЦА на саже, модифицированной поверхностно — активным веществом
    • 3. 6. Конкурентная адсорбция ПЭЦА и АФ9−12 на саже из смешанных растворов
  • 4. Интенсификация производства пигментированных лакокрасочных материалов на основе малоактивного технического углерода
    • 4. 1. Совершенствование технологии получения малоактивного технического углерода
      • 4. 1. 1. Особенности получения технического углерода в макродиффузионом пламени
      • 4. 1. 2. Определение способов и направлений интенсификации процесса получения малоактивных марок технического углерода
      • 4. 1. 3. Разработка распылителей сырья
    • 4. 2. Интенсификация процесса диспергирования
      • 4. 2. 1. Оптимизация режимов работы диспергирующего оборудования
      • 4. 2. 2. Получение пигментированных материалов с предварительной дезагрегацией частиц
  • 5. Технология получения пигментированных лакокрасочных материалов на основе малоактивного технического углерода и ее технико-экономические показатели
    • 5. 1. Получение технического углерода с заданными свойствами
      • 5. 1. 1. Увеличение дисперсности частиц технического углерода
      • 5. 1. 2. Уменьшение структурности технического углерода
    • 5. 2. Технология получения пленкообразующего материала
    • 5. 3. Составление и диспергирование пигментных композиций
  • Выводы

Совершенствование технологии получения технического углерода для лаков и красок (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Современная промышленность технического углерода — крупнотоннажное производство, ежегодный выпуск товарной продукции которой составляет десятки тысяч тонн. Основным потребителем технического углерода является резинотехническая промышленность, которая и определяет в основном ассортимент и номенклатуру саж. В связи с этим большой объем выпускаемой продукции характеризуется относительно узким ассортиментом различных марок технического углерода. Многочисленные потребители технического углерода, относящиеся к другим отраслям промышленности (производство пластмасс, лакокрасочная промышленность, электротехническая промышленность, полиграфия и др.) используют, как правило, имеющиеся марки технического углерода, приспосабливая их, по возможности, к специфическим требованиям своих производств, или производят закупки за рубежом.

В настоящее время в связи со структурной перестройкой отечественной промышленности и отсутствием централизованного распределения товарной продукции на сажевых заводах сложилась уникальная ситуация, связанная с осложнением сбыта большого количества готовой продукции, и связанным с этим освобождением значительной части производственных мощностей.

Эти обстоятельства, учитывая специфику организации производства технического углерода в несколько потоков, дают возможность:

— во первых, использовать освобождающиеся мощности для получения специальных сортов технического углерода по заявкам потребителей без существенной переналадки имеющегося технологического оборудования;

— во вторых, организовать выпуск, являющейся конечным продуктом и пользующейся повышенным спросом, например, лакокрасочных материалов.

Технический углерод — основной пигмент, применяемый для получения черных и серых красок. Частицы технического углерода обладают интенсивным черным цветом, высокой дисперсностью и хорошими малярно-техническими свойствами. Технический углерод почти полностью поглощает световые лучи в видимой области спектра, а также инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Адсорбция ультрафиолетовых лучей снижает деструкцию пленкообразователей и таким образом повышает светостойкость и атмосферостойкость покрытий.

Технология производства технического углерода позволяет получать пигментные материалы с широким диапазоном характеристик в зависимости от области применения.

Наиболее эффективным в настоящее время считается комбинированный способ получения пигментированных ЛКМ, при котором коле-ровочные цветные и черные пасты изготовляются малыми сериями на периодически работающем оборудовании. Полученные легко диспергируемые пасты совмещают с базовыми эмалями на последней стадии поточного производства или непосредственно у потребителей.

Разработка малотоннажной технологии получения пигментированных лакокрасочных материалов на основе технического углерода с учетом возможности изменения свойств пигментных материалов непосредственно при их получении является важной научно-технической и практической задачей.

Работа проводилась в соответствии с планом важнейших НИР Башкирского государственного университета.

Автор выражает глубокую признательность и благодарность научному руководителю, заслуженному деятелю науки и техники РСФСР, д. т. н., проф. Гимаеву Р. Н., зав. кафедрой ОХТиАХ БашГУ д.х.н., проф. Кудашевой Ф. X., к. т. н., доц. Муфазалову, к. т. н., доц. Арсла-нову за неоценимую помощь в проведении научных исследований и обсуждении результатов.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. Обобщены научно-технические данные производства пигментированных лакокрасочных материалов с использованием технического углерода. Показано, что технический углерод по дисперсности, укрывистости, колористическим и другим показателям является лучшим пигментом для производства черных и серых лаков и красок. При этом он хорошо совместим с пленкообразующими различного типа.

2. Выполнены экспериментальные исследования по получению лакокрасочных материалов с использованием в качестве пигмента малоактивных марок технического углерода производства АО «Туймазытехуглерод» на основе полистирола и нитроцеллюлозы. Исследована адсорбция ЦЕЦА и неонола АФг12 на малоактивном техническом углероде из хлороформенных растворов. Проведено модифицирование поверхности сажи ПАВ и изучено влияние модифицирования на адсорбцию ПЭЦА. Предложен механизм влияния модифицирования поверхности пигмента на адсорбцию полимера.

3. Технология производства технического углерода позволяет получать пигментные материалы с широким диапазоном характеристик. Увеличение тонкости распыления является одним из наиболее эффективных методов интенсификации процесса сажеобразования и регулирования дисперсности частиц получаемого технического углерода. Получены образцы технического углерода с удельной поверхностью до 22 м /г.

4. Рассмотрены основные факторы, определяющие качество распыления жидких продуктов центробежными форсунками.

Исследовано влияние основных параметров центробежных форсунок на качество распыления. Определены оптимальные пределы изменения этих параметров: число входных каналов п = 2−3- геометрическая.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Е.А., Лейбзон Л. Н., Толмачев И. А. Пигментирование лакокрасочных материалов. -Л.: Химия, 1986. -160 с.
  2. П. И., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы. -Л.: Химия, 1987. -200 с.
  3. А.Г. ЛКМ, 1983, № 3, с. 50.52.
  4. А.Я. Технология пленкообразующих веществ. Л., Госхимиз-дат, 1955, 651 с.
  5. H.A. Горловский И. А. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности. Изд. 2-е. Л., Химия, 1968, 584 с.
  6. В.Е., Ермакова Г. А. ЛКМ, 1964, № 2, с. 75.76.
  7. Paint Technol., 1965, v.29, № 1, p. 32.34.
  8. И.А., Сакар А. Г. ЛКМ, 1968 ,№ 5, с.59.62.
  9. A.c. 237 816 (СССР). Опубл. в Б.И., 1970, № 46, с. 53.
  10. И.А., Козулин H.A. Оборудование заводов лакокрасочной промышленности. Л., Химия, 1980, 374 с.
  11. Д.Д., Швляков О. П. Интенсификация технологических процессов в аппаратах с вихревым слоем. Киев, Техника, 1976, 144 с.
  12. В .А. и др. ЛКМ, 1980, № 4, с. 41.42- ЛКМ, 1982, № 5, с. 45.46.
  13. . ЛКМ, 1966, № 5, с. 91.93.
  14. К.П., Манусов Е. Б. ЛКМ, 1965, № 6, с.82.,.84.
  15. З.В. и др. ЛКМ, 1970, № 6, с. 64.66.16. Пат. 1400 (Япония).17. Пат. 7890 (Япония).
  16. Л.Б. и др. ЛКМ, 1963, № 5 . с. 51.53.
  17. .Р. ЛКМ. 1981. № 2. с. 1.,.4
  18. И.А. ЛКМ. 1985. № 3. с. 55.,.57.
  19. Ф.М., Верхоланцев B.B. ЛКМ.1983. № 6. с. 29.,.33.
  20. Корсунский Л.Ф.. Школьникова Э. Н., Горохова H.A. ЖМ, 1975, № 5, с. 10.12.
  21. Е. Физическая химия пигментных дисперсий. Пер. 71/ 32 385, М., ГПНТБ, 1971., 16с.
  22. Г. Ф. Технология органических покрытий. Пер. с англ. Под ред. Терло Г. Я., Т.2, Л., Госхимиздат, 1963, 776 с.
  23. П.И. Диспергирование пигментов, М., Химия, 1971, 300 с.
  24. Ю.Я. ЛКМ, 1966, № 2, с. 50.53.
  25. Garett M.D. Paint Technol., 1971, v.35, № 3, p.9.18.
  26. Ю.Я. ЛКМ, 1966, № 5 . с. 24.27.
  27. Е.Ф., Рискин И. П. Химия и технология пигментов. Изд. 4-тое переработ, и доп., Л., Химия, 1974. 656 с.
  28. О., Гаек К. ЛКМ, 1965, № 3, с.52.,.55.
  29. Л.Н., Ермилов П. И. ЛКМ, 1981, № 1, с.14.,.16.
  30. Kress Р. Farbe+Lack, 1977, Bd. 83, № 2,S. 85.95.
  31. K.M., Ратнер М. И., Верхоланцев В. В. ЛКМ, 1977, № б, с.15.17.
  32. В.М., Санжаровский А. Т. Влияние концентраций и дисперсности наполнителей на физические константы и внутренние напряжения эпоксидных покрытий. Деп. ВИНИТИ № 1853−74 деп. 25 с.
  33. В.М. В кн. Труды 1 -й научной конференции по механике и технологии композиционных материалов.-София, 1977, с. 115.,.120.
  34. П.И. ЛКМ, 1980, № 4, с.69.
  35. И.Е., Тертых В. А., Чуйко A.A. В кн. Природные сорбенты. Под ред. В. Т. Быкова ., М., Наука, 1967. с. 57.72 .
  36. Taubman A. B., Janova L.P., Blyskosh G.S., J. Polymer Sei., 1971, A-l, v. 9, p. 27.28.
  37. Taubman A. B. Janova L.P., Blyskosh G.S., J. Polymer Sei., 1972, A-l, v. 10, p. 2085.2086.
  38. ПэйнГ.Ф. Технология органических покрытий. JI., Госхимиздат, 1963,776 с.
  39. Лакокрасочные покрытия. Под ред. X. Ф. Четфилда. перевод с англ.1. М., Химия, 1968, 640 с.
  40. М. А. Хим. наука и пром., 1959, т. 4, № 5, с. 642.640
  41. Т.А. ЖВХО им. Д. И. Менделеева, 1967, т. 12, № 4, с. 440.445.
  42. С. Н., Шабанова С. А. Применение ПАВ в лакокрасочной промышленности. М., Химия, 1976, 176 с.
  43. А.Б., Толстая С. Н., Бородина В. Н., Михайлова С.С. ДАН
  44. СССР, 1962, т. 142, № 2, с. 407.410.
  45. А.Б., Толстая С. Н., Шабанова С. А. ЛКМ, 1965 ,№ 5, с.19.21.
  46. С.Н. и др. ДАН СССР, 1968, т. 178, с. 148.151.
  47. Tolstaja S. N. Vortrag auf Y Internat. Kongress fur grenzfluchenaktive
  48. Stoffe, Barslond, 1969, S. 605.611.
  49. С.Н. Докт. дис. М&bdquo- ИФХ, АН СССР, 1970.
  50. И.Д., Толстая С. Н. ЛКМ, 1970, № 6, с. 17. 19.
  51. М.М. Труды ВНИИГАЗ, М., Гостоптехиздат, 1958, № 31. И), с. 106.
  52. Т.Д., Теснер П. А. Труды ВНИИГАЗ, М., Гостоптехиздат, 1961, № 12 (20), с. 91.96.
  53. A.B. и др. Коллоид, журнал, 1962, т. 24, № 2, с. 195.200.
  54. А.Б., Толстая С. Н., Фрейдин A.C. Пласт, массы, 1965, № 5, с.72., 74.
  55. В.Н. и др. Пласт, массы, 1969, № 3, с. 21.23.
  56. Л.А. и др. ЛКМ, 1965, № 3, с. 46.50.
  57. A.A., Чупеев M.А., ДАН СССР, 1962, т. 147, № 2, 1. C.422.424.
  58. М.А., Трапезников A.A. ЛКМ, 1962, № 1, С.67.70.
  59. Schutte H., Taschen С., Plaste und kautschuk, 1962, Bd. 19, № 2,1. S.93.96.
  60. Е.П., Трапезников A.A., Заозерная JI.А. В кн. Макромолекулы на границе раздела фаз. Киев, Наукова думка, 1971, с. 110.114.
  61. А.Д., Толстая С. Н., Таубман А. Б. Анг. патент1 349 871, 1974.
  62. О. Ю. и др. ЛКМ. 1990. № 1. с. 49.,.51.
  63. . Б., Манусов Е. Б., Федотов В. В. Управление цветом пигментированных материалов. М.: Химия, 1987. 160с.
  64. Выпускные формы органических пигментов. М.: НИИТЭХИМ, 1984. 48с.
  65. П. И. ЛКМ. 1989. № 2. с. 5.8.
  66. Т. А., СтоляроваВ. А. ЛКМ. 1980. № 1. с. 11.,.13.
  67. Ю.Ф. и др. Распиливание жидкостей, М., Машиностроение, 1977, 208 с.
  68. Л.Н., Бегачев В. И., Барабаш В. М. Перемешивание в жидких средах: физические основы и инженерные методы расчета.-Л.: Химия, 1984, 336 с.
  69. Д.Г. и др. Распыливающие устройства в химической промышленности. М., Химия. 1975.
  70. A.A., Зайченко Л. П., Файнгольд С. Н. Поверхностно-активные вещества Л.: Химия, 1988. С. 131.
  71. Ю.С. Физико химические основы наполнения полимеров. М.: Химия, 1991. 260 с.
  72. Ю.С., Сергеева Л. М. Адсорбция полимеров. Киев.: Наукова думка, 1972. 176 с.
  73. С.Н., Шабанова С. А. Применение поверхностно-активных веществ в лакокрасочной промышленности. М.: Химия, 1976, 176 с.
  74. Ю.С. // Успехи химии. 1981. т.50. № 2. с. 365−378.
  75. И.Д., Толстая С. Н., Таубман А.Б.// Лакокр. материалы и их прим. 1972. № 4. с.12−13.
  76. С.С., Толстая С. Н., Лукьянович В. М., Евко Э.И.// Высоко-мол. соед. Сер. А.1968. Т.15. № 10. С.524−527.
  77. А.Б., Толстая С. Н., Фрейдин A.C.// Пласт, массы. 1965. № 5. С.72−74.
  78. В.Н., Толстая С. Н., Грозинская З. П., Галдина З.В.// Пласт, массы. 1969. № 3. С.21−23.
  79. Л.А., Толстая С. Н., Зубов П. И., Таубман А. Б. // Лакокр. материалы и их прим. 1965. № 3. с.46−50.
  80. Ю.С., Тодосийчук Т.Т., Сергеева Л.М.// Высокомол. соед. Сер .Б. 1972. Т.14. № 2.С. 121−123.
  81. В.И., Кленина О. В. Механизм процессов плёнкообразования из полимерных растворов. М.: Наука, 1966. 390 с.
  82. A.B., Щербакова К.Д.// ДАН СССР. 1944. Т.45. № 6. С. 257−260
  83. Киселёв А.В.и др.// ЖФХ. 1945. Т.19. № 1. С.83−91.
  84. H.A., Трясорукова A.A., Пермиловская A.A.// Коллоид. журн.1974.Т.36. № 4. С.678−681.
  85. H.A., Пермиловская A.A., Когановский А.М.// Коллоид, журн. 1974. Т.36. № 4. С.788−792.
  86. H.A., Когановский А. М., Чобану М.М.// Коллоид, журн. 1976. Т.38. № 6. С.1100−1104.
  87. H.A., Поляков В. Е., Пермиловская A.A. .// Коллоид, журн. 1979. Т. 12. № 6. С.1081−1086.
  88. А., Форд Р. Спутник химика. М.: Химия, 1976. 542с.
  89. Т.Г., Гилязетдинов Л. П. Сырье для производства углеродных печных саж, М., Химия, 1975, 160 с.160
  90. Т.Г. Основы сажеобразования, М., Изд — во ГАНГ им И. М. Губкина, 1996, 66 е.- Гилязетдинов Л. П. Технология сажи, — М., ЦНИИТЭИ, 1977, 100с.
  91. П.И., Индейкин Е. А., Толмачев И. А. Пигменты и пигментированные лакокрасочные материалы: Учебн. пособие для вузов. — Л.: Химия, 1987, 200 с.
  92. Е.Б. и др. ЛКМ. 1989, № 5, с. 105.107.
  93. Е. Б., Михайлин С. М., Ахтеров В. М. ЛКМ, 1990, № 2, С.64.66.
  94. В.М., Манусов Е. Б., — ЛКМ, 1984, № 4, с. 51 .52.95. Патент РФ № 1 839 612
  95. .А., Дубровин М. Н., Хавский H.H. Основы физики и техники ультразвука. -М.: Высш. шк., 1987, -352 с.
  96. Годовой экономический эффект от внедрения центробежных форсунок расчитывается по формуле:1. Э = Р-31 + 32, где Р стоимостная оценка результатов мероприятия, руб-
  97. З1 стоимостная оценка затрат на реализацию мероприятия по базовому варианту, руб-
  98. З1 стоимостная оценка затрат на реализацию мероприятия по новому варианту, руб. р = дд*В*Ц, где АС} = С>2 ~ дополнительный выход техуглерода на 1 реактор за час, кг:
  99. В продолжительность работы реактора за год, ч- Ц = 2,45-цена 1 кг техуглерода, руб.
  100. Зн-затраты на производство новых средств труда, руб.32Т=1689Д9*0,55+60,92*3,39+0,085*244+0,31*309,44+3,188*2+48,446 +43,86 = 1350,92руб32 = (1500 * 2) + 64 * 6480 * 1350,92 = 563 286,72руб1000
  101. Годовой экономический эффект: Э = 1 016 064 583 340,48 + 563 286,72 = 993 010,24рубь, ,. / 1
  102. Зам.ен. директора по экономическим вопросам, гл. бухгалтер1. Габсалямов И.У.1. У /у' /
  103. Начальник экономической службы ' Файзуллин И. Б1. АКТ
  104. С. М. инженера НИС Октябрьского филиала УГНТУ визова P.A. — аспиранта БашГУ
  105. Подтверждаем, что проведено промышленное испытание дроакустической форсунки для распыла сырья при получении хнического углерода марки П-803.1. Предмет испытания:
  106. Определение эффективности работы гидроакустической форсунки, вы-гение соответствия качества полученного технического углерода требова-ш, предъявляемым ктехуглероду марки П-803.
  107. Место и условия проведения испытаний:
  108. Испытания проводились в ЦПТУ АО «Туймазытехуглерод «при >аметрах процесса, соответствующих технологии получения технического ерода П-803, при производительности форсунки 1380 л/ч.4. Результаты испытаний:
  109. В результате испытаний получена опытная партия технического углеро-характеристики которого приведены в табл.1
Заполнить форму текущей работой

Заказал и сдал!