Проектирование комплекса производств лакокрасочных материалов и растворителей (123840)

Посмотреть архив целиком

Курсовой проект


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

для проектирования комплекса производств

лакокрасочных материалов и растворителей

общей мощностью 7000 т/г


Содержание


1. Основание для разработки исходных данных и общие сведения о технологии

2. Мощность, ассортимент ЛКМ и их применение

3. Нормативно-техническая документация на готовую продукцию

4. Нормативно-техническая документация на сырье, вспомогательные материалы

5. Химизм, физико-химические основы технологических процессов

6. Потребность сырья на расчетный ассортимент

7. Характеристика и расход энергетических средств на технологические нужды

8. Описание принципиальных технологических схем производства

8.1.Производство ЛКМ на конденсационных смолах

8.1.1. Рецептуры

8.1.2. Принципиальная технологическая схема производства

8.1.3. Материальные балансы и нормы расхода сырья

8.2. Производство водно-дисперсионных красок ВД-АК-101 и 201

8.2.1. Рецептуры

8.2.2. Принципиальная технологическая схема производства

8.2.3. Материальный баланс и нормы расхода сырья

8.3. Производство растворителей

8.3.1. Рецептуры

8.3.2. Принципиальная технологическая схема производства

8.3.3. Материальные балансы и нормы расхода сырья


1. ОСНОВАНИЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИИ


Настоящие исходные данные для проектирования комплекса произ­водств лакокрасочных материалов (ЛКМ) и растворителей на промышленной площадке ЗАО «Пигмент» (г. Дзержинск Нижегородской обл.) разработаны на основании договора № 6/02-02 П от 28.05.02 г. и технического задания, утвержденного директором ЗАО «Пигмент».

Исходные данные составлены на расчетный ассортимент, включающий широкий спектр алкидных эмалей и грунтовок, водно-дисперсионных красок и растворителей.

В состав комплекса входят следующие производства:

- эмалей (ПФ-115, ПФ-1217 ВЭ, ПФ-266) и грунтовок (ГФ-021, ГФ-0163) на конденсационных смолах мощностью 2700 т/г;

- защитно-декоративного состава типа «Пинотекс» мощностью 300 т/г;

- водно-дисперсионных красок типа ВД-АК мощностью 2000 т/г;

- растворителей для ЛКМ мощностью 2000 т/г.

Способ производства всех типов ЛКМ и растворителей - периодиче­ский.

Технологический процесс изготовления эмалей и грунтовок на конден­сационных смолах включает следующие стадии - прием и дозирование сы­рья, приготовление пигментной суспензии, диспергирование, составление эмали и постановка «на тип», фильтрация и фасовка.

Для получения эмалей ПФ-115 (белого и насыщенных цветов), ПФ-266 и грунтовок предлагается использовать традиционную для лакокрасочных предприятий технологию составления эмалей на основе паст, приготовлен­ных из смеси пигментов.

Для эмалей ПФ-115 светлых тонов предлагается технология с исполь­зованием однопигментных паст - готовый продукт получают смешением базовой эмали с одной или несколькими однопигментными пастами в соот­ветствии с заданной рецептурой. В качестве базовой используется белая эмаль, изготовленная в основном на двуокиси титана, а колеровка осуществ­ляется закупными однопигментными пастами.

Для производства данного типа ЛКМ предлагается установить пять технологических линий:

- три технологические линии включают стационарные аппараты закры­того типа, связь между которыми осуществляется по трубопроводам.

Они предназначены для выпуска белой (две линии) и цветных эмалей (голубая, зеленая, синяя) ПФ-115; в первом случае дополнительно устанав­ливается колеровочный смеситель открытого типа для получения эмалей светлых тонов;

- две линии с использованием «дежной» технологии, где приготовле­ние пигментных паст и составление различного типа ЛКМ осуществляется в передвижных дежах.

Они предназначены для выпуска малотоннажных партий эмалей ПФ-266, ПФ-115 (красная, черная), грунтовок ГФ-021 и ГФ-0163.

Установка линий с использованием «дежной» технологии обусловлена выпуском небольших количеств ЛКМ различных марок и цветов и перспек­тивой расширения ассортимента ЛКМ. Достоинством данной технологии яв­ляется исключение появления большого количества «замывочных» растворов при переходе на изготовление ЛКМ других цветов и марок.

Производство защитно-декоративных составов типа «Пинотекс» осно­вано на выпуске бесцветного состава путем смешения алкидного лака, масла, растворителя и добавок, с последующей фильтрацией и фасовкой.

При получении цветных составов дополнительно проводится колеров­ка бесцветного состава закупными пастами.

При производстве красок типа ВД-АК используется традиционная тех­нология получением белой краски.

Предусматривается колеровка непосредственно перед продажей на площадях торговых организаций.

Изготовление растворителей предлагается проводить путем смешения отдельных компонентов непосредственно в складских помещениях.

Основными видами сырья являются лаки на конденсационных смолах (ПФ-020, ПФ-060, ГФ-01 и ГФ-0174), различного типа растворители, пигмен­ты, сиккативы и функциональные добавки.

Необходимо предусмотреть прием, хранение всех видов сырья и обес­печить требуемую точность дозировки исходных компонентов.

Технические решения при разработке комплекса производств должны соответствовать современным требованиям, предъявляемым к аппаратурно-технологическому оформлению процесса, механизации и автоматизации производства, охране окружающей среды, а также технике безопасности для взрывопожароопасных производств.

Предполагается по возможности использовать отечественное оборудо­вание.


2. МОЩНОСТЬ, АССОРТИМЕНТ ЛКМ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ


2.1. Мощность производства лакокрасочных материалов составляет 7000 т/год.


Расчетный ассортимент, характеристика и назначение готовой продук­ции приведены в таблицах 2.1-2.


Таблица 2.1

Расчетный ассортимент ЛКМ

№№ пп


Наименование


нтд


Мощность,

т/г


1


2


3


4


ЛКМ на конденсационных смолах


1


Эмаль ПФ-1 15

Различных цветов в, т.ч.: белая желтая голубая зеленая синяя красная черная


ГОСТ 6465-76 с изм. 1-4


2150,0

1500,0 80,0 160,0 170,0 80,0 100,0 60,0


2


Эмаль ПФ-1217 ВЭ белая


ТУ 6-10-1826-81 с изм. 1-5


150,0


3


Эмаль ПФ- 266

Различных цветов в т.ч.: красно-коричневая желто-коричневая


ТУ 6- 10-822-84 с изм. 1


250,0

125,0 125,0


4


Грунтовка ГФ-021

Различных цветов в т.ч.: красно-коричневая серая


ГОСТ 25 129-82 с изм. 1,2


100,0

50,0 50,0



Грунтовка ГФ-0163


ТУ 6-27- 12-90 с изм. 1,2


50,0


5


Защитно-декоративный Состав типа "Пинотекс"




300,0


ИТОГО


3000,0


Водно-дисперсионные краски


6


ВД-АК-101


ТУ 23 16-002-1 7201234-94 с изм. 1, 2


1100,0 900,0


7


ВД-АК-201


ИТОГО


2000,0


Растворители


8 9 10 11 12 13 14 15 16


Растворитель Р-646 Растворитель Р-647 Растворитель Р-648 Растворитель Р-649 Растворитель Р-650 Растворитель Р-651 Растворитель Р-4а Растворитель Р-5а Разбавитель Р-197


ГОСТ 18188-72 ГОСТ 18188-72 ГОСТ 18188-72 ТУ 6- 10- 12358-78 с изм. 1-4 ТУ 6- 10- 1247-77 ТУ 38.101693-88 ГОСТ 7827-74 ГОСТ 7827-74 ТУ 6- 10- И 00-78 с изм. 1-4


1400,0 200,0 40,0 40,0 200,0 40,0 20,0 20,0 40,0


ИТОГО


2000,0


ВСЕГО


7000,0




Таблица 2.2 Характеристика и назначение готовой продукции

Характеристика


Область Применения


Наименование продукции


№№ пп


ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МА ТЕРИАЛЫ НА КОНДЕНСАЦИОННЫХ СМОЛАХ

Эмаль токсична и огнеопасна, что обусловлено свойствами вхо­дящих в ее со­став растворите­лей.


Представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в пен-тафталевом лаке с добавлением сиккатива и органических раство­рителей.

Предназначена для окраски ме­таллических, деревянных и других поверхностей, подвергающихся ат­мосферным воздействиям и для ок-раски внутри помещений._______


Эмаль ПФ-115

Различных цветов ГОСТ 6465-76, Изм.1-4


Эмаль токсична и огнеопасна, что обусловлено свойствами вхо­дящих в ее со­став растворите­лей.


Представляет собой суспензию пигментов в водной эмульсии ал-кидного лака с добавлением сикка­тива, растворителя и целевых доба­вок.

Предназначена для окраски дере­вянных и загрунтованных металли­ческих поверхностей, подвергаю­щихся атмосферным воздействиям и для окраски внутри помещений.

Расход эмали на один слой в зави­симости от цвета 130-150 г/м2.


ЭмальПФ-1217ВЭ

Белая

ТУ 6-10-1826-81,

Изм.1-5


Эмаль ПФ-266

Красно-коричневая, Желто-коричневая, ТУ 6-10-822-84, Изм.1


Эмаль токсична и огнеопасна, что обусловлено свойствами вхо­дящих в ее со­став растворите­лей.


Представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в смеси алкидных лаков с добавлением сик­катива, органического растворите­ля.

Предназначена для покрытия ок­рашенных и неокрашенных полов по предварительно подготовленной поверхности.______________


Грунтовка ГФ-021

Красно-коричневая,

Серая

ГОСТ 25129-82,

Изм.1, 2


Грунтовка ток­сична и огне­опасна, что обу­словлено свой­ствами входя­щих в ее состав растворителей


Представляет собой суспензию пигментов, наполнителей в алкид-ном лаке с добавлением раствори­телей, сиккатива и стабилизирую­щих веществ.

Предназначена для грунтования металлических и деревянных по­верхностей под покрытия различ­ными эмалями.


Грунтовка явля­ется токсичным и легковоспламеняющимся материалом.


Представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в глиф-талевом лаке с добавлением раство­рителей и сиккатива.

Предназначена для грунтования поверхности черных металлов, меди и ее сплавов, а также деревянных поверхностей под покрытия раз­личными эмалями.


Грунтовка ГФ-0163

Коричневая ТУ 6-27-12-90, изм. 1, 2


Составы явля­ются пожаро-взрывоопасными материалами. Токсичность оп­ределяется свой­ствами входя­щих в их состав компонентов.


Бесцветный состав представляет собой раствор алкидных смол и ор­ганических растворителей с добав­лением модифицирующих, фунги-цидных и других целевых добавок.

Цветные составы представляют собой суспензию пигментов в рас­творе алкидных смол в органиче­ских растворителях с добавлением модифицирующих, фунгицидных и других целевых добавок.

Составы предназначены для атмо­сферной и биологической защиты, а также декоративной отделки дере­вянных конструкций, сооружений и отдельных элементов, эксплуати­руемых как внутри, так и снаружи помещений.


Защитно-декоративные составы типа «Пи-нотекс»

Бесцветный, Различных цветов


ВОДНО-ДИСПЕРСИОННЫЕ КРАСКИ

Краска негорю­ча, не взрыво­опасна, обладает минимально вредным воздей­ствием на здоро­вье человека и окружающую среду.


Представляет собой суспензию пигментов и наполнителей в водной сополимерной акриловой дисперсии с добавлением различных вспомо­гательных веществ.

Предназначается для наружной и внутренней окраски зданий и со­оружений по кирпичным, бетон­ным, оштукатуренным и другим пористым поверхностям.

Расход краски 110-130 г/м2 при однослойном покрытии.


Краска ВД-АК-101, 201

ТУ 2316-002-
17201234-94,
изм. 1, 2




РАСТВОРИТЕЛИ

Растворители

Представляют собой легковоспламеняющиеся жидкости с характерным запахом, обладающие сильным действием, раздражающим кожу, слизистую оболочку глаз и органов дыха­ния.


Представляют собой смеси лету­чих органических жидкостей: сложных эфиров, ароматических углеводородов, кетонов и спиртов.

Предназначен для разбавления нит-роэмалей, нитролаков и нитро-шпаклевок общего назначения.

Предназначен для разбавления нитроэмалей и нитролаков для лег­ковых автомобилей.

Предназначен для сглаживания штрихов и царапин опрыскиванием нитроэ^алевых покрытий после шлифования.

Предназначен для разбавления (до рабочей вязкости) эмалей марки НЦ-132К ГОСТ 6631-74.

Предназначен для разбавления эмалей марки НЦ-11 до кистевой вязкости при подкраске небольших участков кистью.

Предназначен для разбавления масляных красок и других лакокра­сочных материалов

Предназначен для разбавления ла­кокрасочных материалов на основе поливинилхлоридных хлорирован­ных смол ПСХ ЛС и ПСХ ЛН (в т.ч. эмалей ХВ-124 серой и защитной), сополимеров винил хлорида, эпок-сидных смол и др. веществ.

Предназначен для разбавления ла­кокрасочных материалов (на основе смол ПСХ ЛС, ПСХ ЛН, каучуков, эпоксидных, полиакриловых крем-нийорганических смол и других пленкообразующих веществ), тех­нология применения которых ис­ключает возможность использова-ния

растворителя Р-5.


Растворители для лакокрасочных ма­териалов


Растворитель 646

ГОСТ 18188-72, изм. 1-3

Растворитель 647 ГОСТ 18188-72, изм. 1-3

Растворитель 648 ГОСТ 18188-72, изм. 1-3

Растворитель 649

ТУ 6-10-1358-78, изм. 1-4 Растворитель 650

ТУ 6-10-1247-77


Растворитель 651

ТУ 38.101693-88

Растворитель Р-4А

ГОСТ 7827-74, изм. 1-4


Растворитель Р-5А

ГОСТ 7827-74, изм. 1-4


Представляет собой смесь летучих органических растворителей и аро­матических углеводородов.

Предназначен для разбавления синтетических автоэмалей (МЛ-1110, МЛ-197, МЛ.-12)


Разбавитель для синтетических эма­лей Р-197

ТУ 6-10-И 00-78, изм. 1-4


Огнеопасен токсичен.


и



3. НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ НА ГОТОВУЮ ПРОДУКЦИЮ


Характеристика готовой продукции

Эмаль ПФ-115 должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 3.1.


Таблица 3.1

Наименование показателя


Но]


эма




высший сорт


Первый сорт


1


2


3


1 . Цвет пленки


Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установленных образцами (эталона-



ми) цвета «Картотеки» или контрольными образ-



цами цвета


2. Внешний вид пленки


После высыхания эмаль должна образовывать



гладкую, однородную без расслаивания, оспин.



потеков, морщин и посторонних включений по-



верхность. Допускается небольшая шагрень


3. Блеск пленки до фотоэлектрическому бле-






скомеру, %, не менее






красной, черной


-


50


остальных цветов


60


50


4. Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-






246 (или ВЗ-4) при температуре (20,0±0,5) °С, с






красной, черной


-


60-100


остальных цветов


80-120


80-120


5. Массовая доля нелетучих веществ, % для






эмалей:






белой, светло-желтой


62-68


62-68


голубой


60-66


60-66


желтой, зеленой


64-70


64-70


синей, светло-серой


57-63


57-63


черной


-


49-55


красной


-


52-58


6. Степень разбавления до вязкости 28-30 с по






вискозиметру ВЗ-246 (или ВЗ-4), %, не более


20


20


7. Степень перетира, мкм, не более






белой


10


25


красной, черной


-


25


остальных цветов


15


25


8. Укрывистость высушенной пленки, г/м2, не






более для эмалей:






белой


60


100


бледно-желтой


95


100


зеленой, голубой


55


60


желтой


65


70


синей


35


40


красной


-


120


черной


-


30


светло-серой


80


90


9. Время высыхания при температуре (20±2) °С, ч, не более до степени 1 белой, светло-жёлтой, желтой красной, черной остальных цветов до степени 3 красной черной остальных цветов


8

12

24


12 12 12

48

24 24


10. Эластичность пленки при изгибе, мм, не более


1


1


11. Прочность пленки при ударе по прибору типа У-1, -см, не менее красной, черной остальных цветов


50


40 40


12. Твердость пленки по маятниковому прибо­ру, усл. ед., не менее для эмалей: красной черной белой остальных цветов


0,35 0,30


0,15 0,20 0,25 0,25


13. Адгезия пленки, баллы, не более


1


1


14. Стойкость покрытия при температуре (20+2) °С к статическому воздействию воды, ч, не менее для эмалей: красной, черной остальных цветов


10


2

2


15. Стойкость покрытия к статическому воз­действию 0,5 %-ного раствора моющего сред­ства, мин, не менее


15


15


16. Стойкость покрытия при температуре (20±2) °С к статическому воздействию транс­форматорного масла, ч, не менее


24


24



Эмали ПФ-1217, ПФ-266 и грунтовки ГФ-021, ГФ-0163 должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 3.2.


Таблица 3.2

Наименование Показателя


Эмаль ПФ-1217 ВЭ белая


Эмаль ПФ-266


Грунтовка ГФ-02 1


Грунтовка ГФ-0163


желто-коричне­вая


красно-коричне­вая


1


2


3


4


5


6


1 . Цвет пленки


Котрольные образцы цвета


Должен находиться в пределах допускаемых отклонений, установлен­ных контрольными об­разцами цвета


Красно-коричневый, серый. Отте­нок не нор­мируется


Коричневый, оттенок не нормируется


2. Внешний вид пленки


После высыхания пленка эмали должна бытть гладкой, одно­родной, без расслаива­ния, оспин и посторон­них включений. До­пускается небольшая шагрень.


Однородная гладкая поверхность без посто­ронних включений


После высы­хания пленка должна быть ровной, одно­родной, мато­вой или полу­глянцевой


После высы­хания пленка должна быть ровной, одно­родной


3. Блеск пленки по фото­электрическому блеско-меру, %, не менее


37


57


50


-




4. Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) при температу­ре (20,0±0,5) °С, с


>80


70-90


70-100


^20


50-90


5. Массовая доля нелету­чих веществ, %


50±5


59-65


56-68


54-60


54-64


6. Степень перетира, мкм, не более


25


40


50


40


70


7. Укрывистость высу­шенной пленки, г/м , не более


100


110


ПО






8. Время высыхания до степени 3 при температу­ре (20±2) °С, ч, не более


24


24


24


24


48


9. Прочность пленки при ударе по прибору типа У-1 , см, не менее


30


-


-


50


50


10. Эластичность пленки при изгибе, мм, не более


1






1


1


11. Твердость пленки по маятниковому прибору типа М-3, усл. ед., не ме­нее


0,25


0,35


0,35


0,35


0,3


12. Стойкость пленки к статическому воздейст­вию воды при температу­ре (20±2) °С, ч, не менее


2


-


-


-




13. Стойкость пленки к статическому воздейст­вию 0,5 %-ного раствора моющего средства при температуре (38±2) °С, мин, не менее


15


10


10


-




14. Стойкость пленки к действию минерального масла при температуре (20±2) °С, ч, не менее


-


-


-


48


48


15. Стойкость пленки к действию 3 %-ного рас­твора хлористого натрия при температуре (21)±2) °С, ч, не менее


-


-


-


24


24


16. Стойкость пленки к действию нитроэмали


-


-


-


Не должно быть отслаи­вания, смор­щивания, растрескива­ния пленки нитроэмали, нанесенной на грунтовку


Не должно быть сморщи­вания и рас­трескивания пленки нит­роэмали.


1 7. Степень разбавления до вязкости 28-30 с по вискозиметру ВЗ-246 (или ВЗ-4), %, не более


20


-


-


-




18. Прочность пленки к истиранию, кг/мкм, не ме­нее


-


0,25


-


-




19. Адгезия пленки, бал­лы, не более








1


1


20. Степень разбавления растворителем, %, не бо­лее


-


-


-


20


25


21. Способность пленки шлифоваться


.


_


_


Пленка при шлифовании долж­на образовать ровную поверх­ность и не засаливать шкурку



Защитно-декоративные составы должны соответствовать требованиям и нормам, указанным в табл. 3.3.

Таблица 3.3

Наименование показателя


Норма



Бесцветный состав


Цветные Составы


1


2


3


1 . Внешний вид состава


Прозрачная жидкость желто-коричневого цвета. Допускается опалесценция и легкая взвесь


-


2. Внешний вид пленки


После высыхания пленка должна быть однород­ной, полуглянцевой, без посторонних включений и подчеркивать текстуру дерева


3. Цвет пленки


-


Оттенок не норми­руется


4. Массовая доля нелетучих веществ, %


32,5±2,5


35±5,0


5. Время высыхания до степени 3 при температу­ре (20±2) °С, ч, не более


24


24


6. Стойкость покрытия при температуре (20+2) °С к статическому воздействию воды, ч, не менее


24


24


7. Условная светостойкость пленки, ч, не менее


-


2



Краски ВД-АК должны соответствовать требованиям и нормам, ука­занным в табл. 3.4.


Таблица 3.4

Наименование Показателя


Н01


эма



ВД-АК-101


ВД-АК-201


1


2


3


1 . Цвет пленки краски


Должен находиться в пределах допусти­мых отклонений, установленных утвер­жденными образцами


2. Внешний вид пленки


После высыхания краска должна образо­вывать пленку с ровной однородной мато­вой поверхностью


3. Массовая доля нелетучих веществ, %


55-60


55-60


4. рН краски


8,0-9,0


8,0-9,0



Случайные файлы

Файл
10782.rtf
157182.rtf
2123.rtf
13031-1.rtf
145311.rtf