Производство бутилкаучука сополимеризацией бутадиена и стирола

Требования, предъявляемые к каучукам. Свойства и применение бутадиен-стирольных каучуков. Способы получения бутадиен-стирольного каучука полимеризацией в растворе и в эмульсии, их стадии и схемы процесса. Расчёт материального баланса производства.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.09.2013
Размер файла 811,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3. Практическая часть

3.1 Материальный баланс

каучук бутадиен стирол полимеризация

Задание: Составить материальный баланс установки производства бутадиен-стирольного каучука методом эмульсионной полимеризации(кг/час) производительностью 30 тыс. тонн в год. На реакцию поступает смесь: стирол, бутадиен, вода, стоппер. Бутадиен 98%-ной чистоты, стирол -99%-ной чистоты. Для приготовления эмульсии мономеров используется вода. Соотношение: вода : мономеры = 1,25 : 1. Степень конверсии мономеров - 60%. Для приготовления 1%-го раствора стоппера (диметилдитиокарбамата натрия) используется вода в соотношении: вода : мономеры = 2 : 1.

В основу расчета принять реакцию, протекающую в реакторе:

Исходные данные:

Производительность установки по бутадиен-стирольному каучуку, т/сут

86

Состав сырья, %(масс.):

- концентрация чистого бутадиена

- концентрация чистого стирола

98

99

Конверсия, %(масс.)

- бутадиен

- стирол

60

60

Приготовление эмульсии: вода : мономеры

1,25 : 1

Приготовление раствора стоппера: вода : мономеры

2 : 1

1) Рассчитаем молярные массы компонентов реакции:

М() = 54 кг/кмоль

М(

М(бутадиен-стирольный каучук) = 172 кг/кмоль

Проверка правильности расчета:

54 + 118 = 172

2) Рассчитаем производительность установки по каучуку, в кг/ч:

где производительность установки по каучуку в т/сут

3) Рассчитаем стехиометрическое количество бутадиена (, необходимое для получения продукта массой :

4) Найдем массу чистого бутадиена с учетом его конверсии:

5) Рассчитаем массу непревращенного остатка бутадиена:

6) Рассчитаем массу бутадиена с учетом его состава:

7) Рассчитаем массу примесей бутадиена(

Аналогичный расчет проводим для стирола.

8) Найдем массу стирола по стехиометрии реакции, необходимую для получения каучука:

9) Масса чистого стирола с учетом его конверсии:

10) Масса непревращенного остатка стирола после окончания процесса:

11) Масса стирола) с учетом его состава:

12) Масса примесей стирола:

13) Общее количество мономеров:

14) Количество воды, необходимое для приготовления эмульсии с учетом соотношения(вода:мономеры ? 1,25:1), кг/ч:

15) Количество стоппера, с учетом соотношения(вода:мономеры ? 2:1), используемое для его приготовления:

Приход

Расход

Компонент

кг/ч

щ,%(масс.)

Компонент

кг/ч

щ,%(масс.)

1)Бутадиен

в том числе:

? Бутадиен

? примеси

1913

1874,8

38,3

7,44

7,29

0,15

1)Каучук

3583

13,93

2)Стирол

в том числе:

? Стирол

? примеси

4138,2

4096,8

41,4

16,09

15,93

0,16

2)Стоппер

12102,6

47,06

Вода для приготовления эмульсии

7564,1

29,41

3)Вода для приготовления эмульсии

7564,1

29,41

Стоппер

12102,6

47,06

4)Бутадиен непр

749,9

2,92

5)Стирол непр.

1638,7

6,37

6)Примеси бутадиена

38,3

0,15

7)Примеси стирола

41,4

0,16

Итого:

25718

100

Итого:

25718

100

Заключение

Проанализировав литературные источники, я пришел к выводу, что синтетические каучуки широко используются в промышленности и в быту. Наиболее массовое применение каучуков -- это производство резин для автомобильных, авиационных и велосипедных шин. Из каучуков изготавливаются специальные резины огромного разнообразия уплотнений для целей тепло-, звуко-, воздухо- гидроизоляции разъёмных элементов зданий, в санитарной и вентиляционной технике, в гидравлической, пневматической и вакуумной технике. Бутадиен-стирольный каучук является одним из самых распространенных промышленно выпускаемых каучуков общего назначения и выпускается в широком ассортименте и большом объеме. Производство бутадиен-стирольных каучуков может проводиться как в растворе, так и в эмульсии.

Рассмотрены технологии производства эмульсионных и растворных бутадиен-стирольных каучуков. По ним, можно сделать вывод. Каучуки, получаемые полимеризацией в растворе, наиболее выгодны с точки зрения, качества и свойств получаемой продукции. По сравнению с эмульсионной полимеризацией достигается практически полная конверсия мономеров, небольшое количество сточных вод или даже полное отсутствие, растворные каучуки не подвергаются деструкции, смешиваются очень хорошо с другими каучуками и др. Но не смотря на все эти плюсы, есть один большой минус, это огромные энерго- и капиталозатраты на производство. Поэтому бутадиен-стирольные каучуки, получаемые в эмульсии, остаются актуальными по сей день, в виду их дешевизны.

Список использованной литературы

1. Платэ Н.А., Сливинский Е.В. Основы химии и технологии мономеров. - М.: Наука, 2002.

2. Литвин О.Б. Основы технологии синтеза каучуков. - М., 1972.

3. Башкатов Т.В., Жигалин Я.Л. Технология синтетических каучуков. - М.: Химия, 1980.

4. Чернышев Е.А., Таланов В.Н. Химия элементоорганических мономеров и полимеров. - М.: КолосС, 2011.

5. Юкельсон И.И. Технология основного органического синтеза. М.: «Химия», 2008, 846 с.

6. Лебедев Н.Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1969, 670 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Особенность производства бутадиен-нитрильных каучуков, свойства резин на их основе. Процессы, протекающие при полимеризации в эмульсии. Схема установки для получения низкотемпературных бутадиен-нитрильных каучуков непрерывной полимеризацией в эмульсии.

    курсовая работа [151,5 K], добавлен 17.05.2015

  • Основные виды каучуков. Технологии и производство, полимеризация. Физические характеристики эмульсионных бутадиен-стирольных каучуков с различным содержанием стирольных звеньев, свойства вулканизаторов эмульсионных бутадиен-метилстирольных каучуков.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 30.01.2011

  • Технологический процесс поступления бутадиена в цех, его физические свойства и действие на человека. Пожароопасность бутадиена и его термополимеров, понятие самопроизвольной полимеризации. Основные правила безопасности хранения и транспортировки вещества.

    отчет по практике [39,0 K], добавлен 20.11.2011

  • Основные стадии процесса получения каучука и приготовления катализатора. Характеристика сырья и готовой продукции по пластичности и вязкости. Описание технологической схемы производства и его материальный расчет. Физико-химические методы анализа.

    курсовая работа [13,1 M], добавлен 28.11.2010

  • Ознакомление с основами процесса получения стирола, свойствами целевого продукта, современным состоянием производства, термодинамикой и кинетикой процесса. Описание реактора и технологической схемы производства стирола дегидрированием этилбензола.

    контрольная работа [3,0 M], добавлен 16.01.2012

  • История применения красителей, номенклатура их производства, техническая и химическая классификации. Химические свойства, применение, способы и стадии промышленного производства оптических отбеливателей. Способы очистки сточных вод от красителей.

    курсовая работа [412,5 K], добавлен 02.05.2011

  • Общие сведения об арилметановых красителях, способы получения триарилметановых красителей. Бриллиантовый зеленый, технология и схема его получения, стадии производства. Расчет материального и теплового баланса, отходы производства красителей, их очистка.

    курсовая работа [377,5 K], добавлен 13.01.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.