Обеспыливание воздуха при производстве кормовых дрожжей и белково-витаминных концентратов 3 1 часть

В установках с распылительными сушилками типа СРЦ-3200 сепарация дрожжей из отходящего сушильного агента осуществляется в двух групповых циклонах, состоящих из шести циклонных элементов типа ЦН-15 диаметром 800 мм. В целях обеспечения взрывобезопасности сборный бункер заменен течками, а выхлопные трубы циклонных элементов выполнены расширяющимися, что позволяет ликвидировав горизонтальные площадки, а следовательно, и отложения пыли в сборниках очищенного газа. Степень очистки в групповых циклонах составляет 92 - 95 %, унос продукта 0,07 - 0,24 г/м³ и гидравлическое сопротивление 7,8 - 11 ГПа.

Для снижения уноса пыли используются более эффективные циклоны СК-ЦН-34. В этом случае степень очистки составляет 97,5 - 99 %, гидравлическое сопротивление увеличивается до 19 - 20 ГПа.

В качестве циклонов-разгрузителей в установках с распылительной сушилкой СРЦ-3200 используются циклоны ЦН-15 диаметром 650 мм концентрация пыли на входе в целом обычно составляет 240 - 500 г/м³, степень очистки 99 - 99,5 %, гидравлическое сопротивление 6 - 7,5 ГПа. Высокая степень очистки объясняется значительной концентрацией пыли.

Для обеспечения надежной работы системы очистки газов температура стенок циклонов не должна быть ниже 70 °С. Поэтому стенки циклонов, газоходов и пневмотранспорта покрывают теплоизоляцией из минеральной ваты или штучных изолирующих материалов [100].

Далее: Очистка газов от неприятно пахнущих веществ

Назад: Обеспыливание воздуха при производстве кормовых дрожжей и белково-витаминных концентратов 2

1. Технологии и оборудование для механической очистки выбросов в лакокрасочной промышленности (производство цинковых и свинцовых пигментов)

Предложения в тексте с термином "Произведение"

Первые сведения об эпоксидных олигомерах были опубликованы в начале 40-х годов нашего столетия, а в 50-х годах началось их промышленное производство Благодаря высокой химической стойкости покрытий и способности совмещаться со многими известными пленкообразующими веществами эпоксидные олигомеры в настоящее время получили весьма широкое применение в различных отраслях промышленности

Синдиотактический полипропилен получают в среде полярных растворителей в присутствии тетрахлорида ваиадня и бутилалюмииийхлорида, однако «го производство ограничено

Благодаря высокой механической прочности и теплостойкости перхлорвинил является важным сырьем для производства пластмасс (наиболее перспективная область его применения — изготовление труб для транспортирования горячей и холодной воды в водопроводах и системах центрального отопления)

Хлоркаучук, как и большинство высокохлорированных полимеров, в отсутствие стабилизатора склонен к гелеобразованию вследствие возникновения поперечных связей, происходящего в результате дегидрохлорирования Металлическое железо и алюминий в размельченном состоянии или в виде хлоридов интенсифицируют гелеобразование Наиболее трудно избавиться от включении железа, попадающих в смесь при размоле хлоркаучука, при диспергировании пигментов Поэтому выбор оборудования для производства лакокрасочного материала на основе хлоркаучука необходимо производить особенно тщательно Упаковка готового продукта в банки, поврежденные коррозией, также может стать причиной гелеобразования

Получаемый латекс может служить полуфабрикатом для производства клеев, водоэмульсионных красок и других композиций В том случае, когда необходимо выделить полимер из эмульсии, к латексу добавляют серную кислоту и отгоняют воду При этом эмульсия разрушается, и полимер выпадает в осадок в виде дисперсного порошка Осажденный полимер отфильтровывают и промывают от эмульгатора водой или спиртом и сушат при 40—70 °С

103 Производство жидких пигментированных лакокрасочных материалов 366

10 3 1 Производство эмалей 366 1032 Производство водоэмульсионных красок 369

Ацетали поливинилового спирта впервые были синтезированы в 1927 г Промышленное производство поливинилацеталей было начато в 1932 г Особым преимуществом промышленного применения ацеталей поливинилового спирта является возможность обширного и целенаправленного варьирования их свойств

11 3 Производство порошковых красок 375

Промышленное производство кумароноинденовых полимеров было начато еще в конце XIX века в связи с дефицитом природных смол Благодаря ряду ценных свойств и развитой сырьевой базе кумароноинденовые смолы не утратили своего значения и в настоящее время, и производство их все возрастает

Сырьем для производства кумароноинденовых смол служат ненасыщенные компоненты сырого бензола и каменноугольной смолы Кумароноинденовые смолы по температуре размягчения подразделяют на мягкие (50—60 °С), средние (65—130 °С) и твердые (130—150 °С)

Свойства и применение По химическому составу кумароно-инденовые смолы представляют смесь сополимеров и гомопо-лимеров индена, кумарона, стирола и их гомологов Это олиго-мерные соединения с молекулярной массой 700—1500 В зависимости от используемого сырья и условий производства получают смолы с различными свойствами Цвет кумароноин-деновых смол может быть от лимонно-желтого до темно-коричневого Они хорошо растворяются в бензоле, толуоле, скипидаре, ацетоне, сложных эфирах, в хлорированных углеводородах, плохо совмещаются при низких температурах с другими пленкообразующими веществами

Лакокрасочное производство включает производство полуфабрикатов— компонентов лакокрасочных материалов (пленкообразующих веществ, пигментов, пластификаторов, модификаторов и т д) и производство на их основе лакокрасочных материалов (лаков, красок, эмалей, грунтовок, шпатлевок)

Эпоксидные Вода (реакционная и 2,0 Хлорид натрия 200/— олигомеры введенная с гидроксидом Смолистые ве- 0,05/— (смола Э-40)* натрия), толуол щества Глицерин 1,10/0,50 Толуол 4,3/33,50 Дифенилолпро- 0,13/0,02 пан Карбонат нат 3,50/ рия Бикарбонат 7,00/— натрия * Содержание загрязнений в сточных водах производства смолы Э 40 (г -) в чис лителе — в маточнике, в знаменателе — в водном дистилляте

Одноупаковочные лаки 10—17 2,4-Толуилендиизоцианат 0,005 Толуол 0,05 Бутилацетат 0,2 Оксиды азота (в пере- 0,005 счете на диоксид азота) выборе способа производства, вида оборудования и сырья надлежит учитывать количество всех образующихся сточных вод и газовых выбросов и степень их загрязнения

Производство синтетических полимеров является взрыве- и пожароопасным производством, так как все исходные вещества (мономеры, растворители) являются горючими, а их пары или пыль в смеси с воздухом при определенных концентрациях в воздухе могут взрываться Кроме того, используемое сырье, как правило, обладает определенной токсичностью (табл 2 9)

В настоящее время лакокрасочной промышленностью взят курс на упрочнение сырьевой базы, совершенствование технологии производства на основе механизации, автоматизации и применения прогрессивных процессов, а также на совершенствование ассортимента выпускаемой продукции с целью повышения в нем доли высококачественных эмалей и грунтовок и экологически полноценных материалов различного назначения

С развитием ремесел, а затем и промышленного производства краски стали вырабатывать химическим путем Уже при Петре I значительно возросло число русских предпринимателей, занятых производством красок Это было вызвано резким повышением спроса на краски вследствие важных экономических и военных реформ

Фосфатиды и слизи гидрофильны и поэтому снижают водостойкость покрытий Свободные жирные кислоты и продукты их распада снижают скорость высыхания покрытий, ухудшают их механические свойства Красящие вещества придают маслам интенсивную окраску, что затрудняет их использование для получения покрытий светлых оттенков Антиоксиданты замедляют окислительную полимеризацию — основной процесс при пленко-образовании масел Вследствие этого растительные масла, предназначенные для производства лакокрасочных материалов, подвергают очистке от вредных примесей

Интенсивное развитие промышленного производства поставило перед человечеством серьезнейшую проблему — защиту окружающей среды Во многих промышленно развитых странах действуют законодательные акты, обязывающие промышленные предприятия предусматривать все необходимые мероприятия, исключающие сброс вредных веществ в водоем, загрязнение почвы и воздушного бассейна

Для производства живичной канифоли используют живицу, представляющую собой смолистый сок, вытекающий из надрезов в коре хвойных деревьев Собранная живица содержит 80% кислот канифоли и около 20% скипидара Очищенную от серы живицу подают в непрерывно действующую канифол ев арочную колонну, в которой острым паром отгоняют скипидар

Сырьем для производства экстракционной канифоли является пневый сосновый осмол (старые осмелившиеся пни) Сущность способа за-кчючается в изготовлении из пневого осмола технической щепы, из которой экстракцией растворителями извлекают канифоль

Ниже приводится примерный состав таллового масла, который колеблется в небольших пределах в зависимости от условий производства жирные кислоты — 40%, смоляные кислоты — 40, неомыляемые примеси — 10, прочие примеси —10%

В янтаре содержится 70% полиэфиров янтарной кислоты Кислотное число смолы составляет 14—97%, температура размягчения 170—180 °С Янтарь растворяется в ароматических углеводородах и скипидаре Основная масса янтаря в крупных кусках (до 10 кг) используется для производства украшений, а отходы и мелкий янтарь — в лакокрасочной промышленности.

В основу классификации неорганических пигментов могут быть положены разные признаки Так, пигменты можно классифицировать по цвету, химическому составу, способам производства, назначению Ни одна из этих классификаций не является опти

Пигменты относятся к веществам, производство которых было известно еще в глубокой древности Так, например, способ производства свинцовых белил был открыт более чем за 2000 лет до н э

Возможность вещества перейти из раствора в осадок определяется законом действующих масс Константой равновесия реакции осаждения является произведение растворимости ПР Для реакции рА+ + qB~ +* ApBq произведение растворимости равно

В том случае, когда произведение активностей реагирующих ионов превысит ПР, равновесие сместится вправо, т е в растворе окажутся недиссоциированные молекулы, которые будут собираться в агрегаты Эти агрегаты и являются зародышами новой фазы Скорость их образования называют скоростью агрегации Молекулы в агрегатах вначале располагаются хаотич но, что является термодинамически невыгодным, поэтому происходит их самопроизвольная ориентация, что приводит к появлению дальнего порядка, и агрегаты превращаются в кристаллы Скорость этого процесса называют скоростью ориентации

Различают четыре технологических способа производства пигментов способ осаждения, термический, комбинированный и механический Кроме того, для производства некоторых пигментов (например, свинцовых белил) применяют электрохимический способ

Технологический процесс включает четыре основные стадии получение растворов сульфата титана, получение продукта гидролиза, термическую обработку продукта гидролиза, поверхностную обработку диоксида титана Таким образом, производство пигментного диоксида титана осуществляется по комбинированному (осадочно-прокалочному) способу Весь технологический цикл включает большое число операций Это один из самых сложных многостадийных производственных процессов получения пигментов

Отходами производства диоксида титана сульфатным методом являются значительные количества гидролизной кислоты (2 т 10%-ной H2SO4 на 1 т ТЮ2) и железного купороса (3,5— 4,5 т на 1 т ТЮ2)

Отходами производства диоксида титана описанным способом являются сточные воды газоочистки Они представляют собой 10%-ную хлороводородную кислоту и раствор гипохлорита кальция Количество этих вод составляет менее 1 т на 1 т готового продукта

Отходами производства цинковых белил, как муфельных, так и печных, являются серый оксид цинка и поддувальные шлаки По химическому составу это в основном оксид цинка с примесями металлического цинка и других металлов Эти отходы используются в производстве литопона i На счистку

Одновременно с удалением железа раствор сульфата цинка очищается и от соединений марганца Выпадаюший при этом осадок, являющийся отходом производства, отфильтровывают

Полученную в результате карбонизации суспензию белил уплотняют Осветленный маточный раствор снова используют на начальных стадиях производства с периодической очисткой, главным образом для удаления железа

Для получения пасты белил в пленкообразующем веществе пульпу после отделения маточного раствора смешивают при нагревании с льняным маслом или олифой Пигмент избирательно смачивается последними, в результате чего выделяется из пульпы в виде пасты Отработанный раствор ацетата свинца сливается и направляется вновь на производство

Применение Высокая токсичность пигмента ограничивает масштабы его производства и области применения В основном он используется для особо ответственных окрасочных работ, например в судостроении Применяют свинцовые белила и как исходный продукт для получения других свинецсодержащих соединений

Технический углерод (сажа) имеет черный цвет и содержит от 88,0 до 99,9% элементного углерода Состав и свойства технического углерода зависят от способа его производства и исходного* сырья

Сырьем для получения технического углерода являются жидкое, газообразное или иногда твердое топливо, которое сжигается или подвергается термическому распаду (пиролизу) Наибольшее применение находят следующие виды технического углерода газовый (канальный, специальный, печной„ термический), форсуночный, ламповый, ацетиленовый Для производства газового технического углерода используют главным образом природный газ, для производства лампового и форсуночного— жидкое топливо (отходы пиролиза нефти и коксования углей), для производства ацетиленового технического углерода — ацетилен

Черни представляют собой пигменты черного цвета, применяемые главным образом в художественных красках В качестве сырья для их получения используют различные вещества животного, растительного или минерального происхождения В процессе производства черней сырье прокаливают без доступа воздуха Основными видами черней являются виноградная черная, получаемая из молодых побегов виноградной лозы или виноградного отжима, персиковая черная, получаемая из косточек персиков, жженая кость, получаемая из костей молодых животных По химическому составу черни — это углерод с примесями других веществ, например золы Черни обладают химической стойкостью, свето- и термостойкостью, имеют хорошую укры-вистость и высокую интенсивность

Сухой способ состоит из следующих операций отбор пустой породы, дробление, сушка, размол и воздушная сепарация В производстве красных пигментов вместо сушки при» 130—150°С проводят прокаливание при 400—600 °С Сухой способ применяют главным образом для производства железного сурика и мумии, но он может применяться для получения и других пигментов

Применяют сиену для производства художественных красок, а также для отделки древесины под ценные породы, при производстве карандашей и т д

Как пигмент глет в настоящее время не применяется В лакокрасочной промышленности он используется главным образом в качестве сырья для производства ряда свинецсодержа-щих пигментов и сиккативов Применяется глет также в аккумуляторной промышленности, для производства стабилизаторов поливинилхлорида, в производстве керамических красок и для получения различных солей свинца Таким образом, глет используется во всех перечисленных областях как сырье, поэтому для него главными являются не пигментные свойства,, а степень чистоты и наличие посторонних примесей

Фильтраты из вакуум-фильтров 17 и 20 используются в технологическом процессе, что фактически исключает проблему сброса сточных вод, которые требуется тщательно очищать от ионов тяжелых металлов Образующиеся в процессе производства нитрата свинца оксиды азота улавливаются и направляются на регенерацию

Производство кадмиевых желтых пигментов относится к вредным Водорастворимые соединения кадмия токсичны Готовый пигмент менее токсичен из-за своей химической инертности Однако пыль его очень вредна Предельно допустимая концентрация кадмия и его соединений в воздухе рабочей зоны составляет 0,2 мг/м3

Производство красных кадмиевых пигментов так же, как и производство желтых, относится к вредным

Применяется кобальт фиолетовый светлый для производства художественных красок и для изготовления термоиндикаторных красок

68 Чем отличается производство изумрудной зелени от производства оксида хрома' Какие при этом протекают химические процессы'

Поликонденсация в растворе характеризуется более низкой скоростью, чем поликонденсация в блоке, и более сложным аппаратурным оформлением Этот метод достаточно широко используется в тех случаях, когда конечным продуктом производства является раствор полимера, или когда впоследствии не требуется полное удаление растворителя из полимера

Одним из основных свойств художественных красок, отличающих их от обычных, является их долговечность в произведениях живописи в течение длительных сроков, исчисляемых многими десятилетиями и даже столетиями Некоторые требования, предъявляемые к таким краскам, носят специфический характер, зависящий от того, к какому виду техники живописи они относятся Основными видами художественных материалов, выпускаемых промышленностью в настоящее время, являются сухие пигменты, гуашь, акварель, темпера и масляные краски Ниже приведена краткая характеристика этих материалов

В процессе производства пигментов и наполнителей необходимо» соблюдать определенные меры предосторожности для защиты рабочего персонала и предотвращения загрязнения окружающей среды

Отходами производства пигментов являются газовые выбросы, сточные воды, шламы и др Газовые выбросы могут содержать значительное количество пыли исходного сырья или пигментов Для предотвращения загрязнения окружающей атмосферы газовые выбросы очищают, пропуская через систему циклонов и фильтров В отдельных случаях выбросы, содержащие токсичные газы (например, оксиды азота), подвергают специальной очистке от них

Они широко используются в таких отраслях промышленности, как машиностроение, радиоэлектроника, авиация и судостроение, промышленное и жилищное строительство, космическая техника и производство товаров народного потребления и др.

Интенсивное развитие народного хозяйства вызывает необходимость увеличения объема производства пигментированных лакокрасочных материалов с улучшенными качественными показателями Для решения этой проблемы необходимо знание теории и практики пигментирования лакокрасочных материалов

Поведение пигментированных систем при механическом воздействии имеет исключительно важное значение для технологии их производства, а также при нанесении на поверхность с целью получения высококачественных покрытий Особый интерес при этом представляет тиксотропия Пространственные структуры, образованные частицами пигмента, разрушаются при Рт, что приводит к резкому снижению вязкости системы По окончании механического воздействия постепенно образуются новые связи и возникают структуры, аналогичные разрушенным Этот обратимый процесс и называется тиксотропией Тиксотропия характеризуется периодом релаксации, т е временем, необходимым для восстановления структуры Описанный тип тиксотропии, называемой прочностной, характерен для высоконаполненных систем Для систем с малым наполнением (или даже при отсутствии пигмента) характерна вязкостная тиксотропия, обусловленная образованием пространственных надмолекулярных структур пленкообразователя Возможно также образование смешанных взаимно пронизывающих друг друга пространственных структур обоих типов

10 3 ПРОИЗВОДСТВО ЖИДКИХ ПИГМЕНТИРОВАННЫХ ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ниже в качестве наиболее характерных примеров будет рассмотрено производство эмалей и водоэмульсионных красок

1 Производство эмалей

Основными операциями технологического процесса производства эмалей являются смешение пигментов (наполнителей) с раствором олигомера (полимера), т е приготовление пигментной пасты, диспергирование пигментной пасты, составление эмали, очистка и фасовка эмали

Производство эмалей способами одиопигментных паст и белых базовых эмалей обеспечивают более тонкую колеровку готового продукта по сравнению со способом, в котором предусмотрено диспергирование смеси всех пигментов в лаке При применении этих методов повышаются производительность труда и коэффициент использования оборудования, а также облегчаются автоматизация процесса и переход от выпуска эмали одного цвета к другому В наибольшей степени все эти преимущества проявляются при массовом производстве эмалей

Выбор способа производства эмали в каждом конкретном случае должен производиться с учетом масштабов производства, ассортимента готовой яродукции и требований к ее качеству

На рис 104 приведена технологическая схема непрерывного производства цветных эмалей способом однопигментных паст

Технологическая схема непрерывного производства цветных эмалей способом белых базовых эмалей показана на рис 10 5.

Рис 104 Технологическая схема непрерывного производства цветных эмалей способом однопигмеитных паст /—3 — бисерные днспергаторы 4—6 — двсольверы 7—9 — бункера 10—12 — шьековые дозаторы 13—15 21 — дозировочные агрегаты 16—18 — накопители 20 — смеситель 19Г 23 — насос 22 — фильтр

Рис 10 5 Технологическая схема непрерывного производства цветных эмалей способом белых базовых эмалей / — дисолъвер непрерывного действия 2 — 6$ нкер 3 — шнековый дозатор 4 14 — дозн ровочные агрегаты 5 — подогреватель 6 8 16 — насосы 7 — бисерный днспергатор Р, 13 — смеситель 10 — дозировочный насос // 15 — фильтры 12—накопитель

Производство водоэмульсионных красок

При составлении краски пигментную пасту совмещают в смесителе при умеренном перемешивании с эмульсией полимера, добавляют пластификатор, антифриз и другие необходимые добавки Готовую краску очищают фильтрованием через сетчатые фильтры и фасуют Технологическая схема производства водоэмульсионных красок принципиально не отличается от рассмотренных схем производства эмалей

11 3 ПРОИЗВОДСТВО ПОРОШКОВЫХ КРАСОК

Для производства порошковых красок необходимо, чтобы все исходные компоненты были в твердом порошкообразном состоянии Пигменты и наполнители, как известно, являются высокодисперсными порошками Многие полимеры выпускаются также в виде порошков Однако они могут выпускаться и в виде гранул, чешуек, кусков и даже монолитов В этих случаях требуется их механическое измельчение То же относится и к остальным компонентам красок (отвердителям, модификаторам, стабилизаторам и др) В отдельных случаях используют добавки, представляющие собой жидкости

Рис 11 1 Технологическая схема периодического процесса производства порошковых красок сухим диспергированием / — контейнер 2 — шаровая мельница 3 — вибросито 4 — мешок с краской 5 — весы

Рис 112 Технологическая схема непрерывного процесса производства порошковых красок сухим диспергированием

На рис 111 представлена технологическая схема периодического процесса производства порошковых красок сухим диспергированием

Описанная схема очень проста, но процесс характеризуется низкой производительностью При больших объемах производства рекомендуется использовать непрерывные схемы, один из вариантов которых представлен на рис 112

В процессе производства пигментированных лакокрасочных материалов, как жидких, так и порошковых, необходимо соблюдать определенные меры предосторожности для защиты работающих людей и предотвращения загрязнения окружающей среды

Отходами производства пигментированных лакокрасочных материалов являются вентиляционные выбросы, содержащие пыль пигментов, наполнителей, порошкообразных полимеров и других компонентов смесей, жидкие отходы после промывки оборудования и, наконец, твердые отходы, представляющие собой затвердевшие пленки, счищенные с оборудования

Целью модификации является направленное изменение свойств полиэфира в покрытии Для полимеров, применяемых для производства лакокрасочных материалов, большое значение имеют высокая растворимость в растворителях, способность образовывать сетчатые структуры в покрытии, по возможности при более низких температурах Такой эффект достигается достаточно успешно при модификации полиэфиров насыщенными жирными кислотами растительных масел

Производство алкидов в нашей стране, которое началось в 1932 г, до сих пор сохраняет доминирующую роль в лакокрасочной промышленности Так, выпуск алкидов составляет €0—70% от общего выпуска синтетических пленкообразующих веществ

Дешевым заменителем растительных масел является талловое масло — побочный продукт целлюлозно-бумажного производства

Отверждение покрытия происходит при обычных температурах в течение 8—30 с без введения каких-либо добавок в лаковую композицию Этот способ отверждения требует значительных капитальных затрат, которые, однако, быстро окупаются при большом объеме производства за счет его большой производительности и возможности автоматизации процесса

Начало промышленного производства фенолоформальдегид-ных смол относится к 1910 г В 1912 г русские ученые Г С Петров и И П Лосев впервые разработали промышленный способ получения фенолоформальдегидных олигомеров в присутствии кислых катализаторов За прошедшие с тех пор годы синтезированы и производятся промышленностью сотни других полимеров Однако и в настоящее время фенолоформальдегидные олигомеры не потеряли своего значения Это обусловлено ценными свойствами материалов на их основе, а также возможностью получения сырья для их производства не только из нефти, но и из каменного угля, запасы которого весьма велики