referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Obtinerea policloruri de vinil

Categoria: Referat Chimie

Descriere:

S-a constatat ca proteinele constituie substantele vitale ale organismelor animale, indeplinind functii de transport, protectie, inmagazinare sau de structura. Procesele care au loc in materia vie, corelarea si reglarea lor perfecta se datoresc practice in exclusivitate biopolimerilor...

Varianta Printabila 


untitled

1. Importanta materialelor polimerice

 

 

        Un mare chimist, N.N. Semenov, spunea ca daca secolul al XIX-lea, este deseori denumit secolul aburului si al electricitatii, atunci secolul XXI poate fi numit pe drept cuvant secolul energiei atomice si al materialelor sintetice.

     Aceste afirmatii au la baza un fenomen unic in istoria umanitatii. Este vorba despre trecerea, pentru prima data, la utilizarea de catre om a unor materiale pe care nu le-a mai gasit in natura ca atare sau in forme imbunatatite, mai apropiate de cerintele diferitelor utilizari, asa, cum se intamplase pana atunci timp de milenii. Specia “homo sapiens” a trecut in acest atat de contradictoriu secol al XXI-lea, cu deosebire incepand din a doua sa jumatate, la realizarea unor materiale complet noi, create de el insusi, obtinute din cu totul alte resurse decat cele clasice, si care erau “proiectate” inca din faza premergatoare sintezei pentru una sau alta dintre nevoile tot mai sofisticatei tehnici actuale. Cu alte cuvinte, omul a incetat sa mai aleaga din oferta generoasa a naturii materialele ce se apropiau cel mai mult de dorintele sale si a trecut la “confectionarea” lor conform acestora.

   Asa au aparut materialele sintetice dintre care cele mai raspandite sunt cele polimere. Inlocuind datorita calitatilor lor superioare si mai ales, posibilitatii de a fi obtinute in cantitati mari la preturi scazute, in conditii energetice blande-materiale clasice ca lemnul, fierul si aliajele sale, metalele neferoase, lana, bumbacul, cauciucul natural etc, ele au invadat pur si simplu, in egala masura, viata noastra cotidiana, ca si ramurile cele mai avansate ale stiintei si tehnicii, fiind astazi, practice, omniprezente. S-a nascut astfel o adevarata civilizatie a materialelor sintetice, o “civilizatie a inlocuitorilor”.

  Descoperirea si dezvoltarea atat de spectaculoasa a polimerilor sintetici in ultimele decenii este faptul ca macromoleculele au fost prezente dintotdeauna in jurul nostru; si acestea cu deosebire in lumea vie. Mai mult chiar, fara sa o stie, omul i-a utilizat sub cele mai diverse forme, inca din zorii civilizatiei. Dar, desi utilizati din cele mai vechi timpuri, compusii macromoleculari naturali-pielea, lana, bumbacul, rafia, matasea, lemnul sau pergamentul au inceput sa ne dezvaluie tainele lor abia in a doua jumatate a secolului trecut. Existenta lor in organismele vii, confirmata in aceeasi perioada, a stimulat interesul pentru cercetarea si cunoasterea, din ce in ce mai intima, a fascinantei lumi a moleculelor uriase.

  Oamenii de stiinta au descoperit treptat importanta enzimelor in cataliza reactiilor metabolice, rolul carbohidratilor in organismele vegetale, transmiterea ereditatii prin intermediul acizilor nucleici. S-a constatat ca proteinele constituie substantele vitale ale organismelor animale, indeplinind functii de transport, protectie, inmagazinare sau de structura. Procesele care au loc in materia vie, corelarea si reglarea lor perfecta se datoresc practice in exclusivitate biopolimerilor.

    Metodele chimice sau enzimatice de hidroliza a macromoleculelor naturale au demonstrate ca acestea elibereaza un numar restrans de compusi simpli, adesea unul singur. Proteinele sau enzimele, de exemplu contin pana la 20 de aminoacizi diferiti, in timp ce celuloza sau amidonul sunt formati numai din glucoza, iar cauciucul natural sau gutaperca numai din izopren.

    Primele elucidari ale structurii unuia din cei mai importanti polimeri naturali cu structura spatiala regulate, celuloza, legate de numele lui K. Freudenberg, ca si cercetarile de pionierat ale lui H. Staudinger, au pus bazele chimiei macromoleculelor, sugerand in acelasi timp perspective productiei polimerilor sintetici. Acestia au aparut treptat, din momentul in care tehnologia a cerut noi tipuri de materiale, iar chimia si fizica au pus la dispozitia cercetarilor mijloacele de sinteza si de investigare.

   Cele mai interesante domenii de aplicare ale materialelor plastice:

a) Industria de ambalaje este si va ramane si in viitor in lume principalul consumator de materiale plastice. Desigur, datorita crizei mondiale a petrolului, nu se vor mai inregistra cresterile importante preconizate anterior. Totusi se estimeaza ca rata de dezvoltare a ambalajelor din plastic va fi in continuare in medie de 10% anual in lume, iar pe tari o dezvoltare proportionala cu produsul national brut. Coordonatele principale ale utilizarii lor le constituie patrunderea mai adanca a materialelor plastice in domeniile de utilizare actuala ale sticlei, hartiei, tablelor si foliilor metalice, extinderea si perfectionarea sistemelor de ambalaje industriale (pe palete, minipalete, filme contractibile, ambalaje grupate), cresterea consumului de materiale plastice cu structura poroasa ca inlocuitori ai ambalajelor din lemn etc.

   In domeniul materialelor de constructii, masele plastice isi vor continua de asemenea ascensiunea, pe plan mondial atingandu-se ritmuri de crestere a productiei si consumului de 10-15%.

       Primele procedee aplicate industrial au fost cele de polimerizare in masa, la presiuni ridicate. In aceste procedee etena se purifica pana la un grad de puritate de peste 98% si i se adauga un initiator, care poate fi chiar oxigenul (0,5%). Amestecul se comprima la 1500-2000 atm ( in unele procedee moderne se lucreaza chiar la 3000 atm) si apoi se introduce in reactorul de polimerizare. Temperatura de lucru este corelata cu presiunea si variaza intre 150-300 grade Celsius. Masa moleculara a polimerului are valori mai mari decat 18000.

      Polietena astfel obtinuta are o masa moleculara mai mare, este mai transparenta, mai elastica si are o rezistenta mecanica mai buna fata de polietena obtinuta la presiune inalta.

      Procedeul de joasa presiune prezinta o serie de avantaje, deoarece polimerul obtinut are calitati superioare, iar instalatiile sunt mai simple, pentru ca nu se mai lucreaza la presiuni inalte. Apar insa si unele dezavantaje, ca: necesitatea unor anexe ale instalatiei, destinate recuperarii solventului, masuri speciale de protectie dictate de sensibilitatea foarte ridicata a catalizatorilor folositi la urmele de apa sau la oxigen (se pot aprinde foarte usor).

     Polietena se foloseste la izolarea cablurilor electrice, la fabricarea diferitelor piese sau obiecte de uz industrial sau casnic, la fabricarea foliilor etc.

     Pentru fabricarea polistirenului se folosesc toate tipurile de polimerizare cu toate ca polimerizarea in masa este frecvent utilizata, cele mai moderne procedee se bazeaza pe polimerizarea in suspensie.

     Perlele contin un polimer cu masa moleculara mare (de ordinul sutelor de mii), cu aspect sticlos si pot fi folosite ca atare, sau sub forma de granule in care s-au inclus eventual si un colorant.

     Polistirenul se intrebuinteaza in electrotehnica (fiind un bun izolant), la obtinerea de placi sau blocuri, ce pot fi prelucrate mecanic (de exemplu la strung), la obtinerea unor piese sau obiecte de diferite forme; prin gazeificare cu butan sau pentan serveste la obtinerea polistirenului expandat, care este folosit pentru izolatiile fonice sau termice.

     Prin polimerizarea stirenului in amestec cu butadiene se obtine un elastomer (polimer cu proprietati elastice) si anume cauciucul butadien-stirenic, fabricat la noi in tara sub denumirea de Carom 35.

     Si in cazul butadienei se folosesc toate metodele de polimerizare. O mai mare raspandire o au procedeele bazate pe polimerizarea in solutie.

     Polibutadiena si copolimerii sai au proprietati asemanatoare cu ale cauciucului natural si sunt folositi drept cauciuc sintetic, sub diferite denumiri comerciale, de exemplu: 1,4-cis-polibutena (buna CB); copolimerii butadiena-stiren (buna S, SKS, Carom 35); copolimerii butadiena-acrilonitril (buna N, SKN) etc.

     Cauciucurile sintetice se intrebuinteaza ca inlocuitori ai cauciucului natural sau in amestec cu acesta.

     Poliacetatul de vinil manifesta o buna adezivitate fata de numeroase materiale ca hartia, pielea, sticla, textilele, cauciucul. Este intrebuintat la obtinerea adezivilor (aracet etc.), a lacurilor si vopselelor, la apretarea textilelor si la obtinerea alcoolului polivinilic.

     Datorita unei termoplasticitati foarte mici, poliacrilonitrilul nu poate fi utilizat ca material plastic. In schimb polimerii cu o masa moleculara cuprinsa intre 35000 si 80000 sunt folositi la fabricarea unor fibre sintetice, cunoscute la noi in tara sub denumirea de melana.

     Prin copolimerizare cu butadiene se obtine cauciucul butadien-nitrilic (buna N, SKN), care, vulcanizat, se caracterizeaza printr-o rezistenta la uzura cu 30-50% mai mare fata de a cauciucului natural si cu o stabilitate termica superioara. Fiind insolubil in benzina si in multi alti solventi, se foloseste si la confectionarea de garnituri, furtunuri si haine de protectie.

     Polimetacrilatul de metil poate fi prelucrat prin procedee de deformare plastica sau prin procedee mecanice.

     Policlorura de vinil se obtine industrial prin polimerizare in emulsie sau in suspensie. Are o masa moleculara cuprinsa intre 40000-100000. Este solubila in putini solventi (dicloretan, metal-etil-cetona etc.) si are o mare rezistenta chimica, fiind atacata doar de acizii puternic oxidanti (acidul azotic).

     Intrucat polimerul este destul de dur, deci greu de prelucrat, el se plastifiaza prin adaos de plastifianti, de exemplu ftalat de butil. Polimerul plastifiat isi pastreaza proprietatile elastice, chiar si la temperaturi scazute; este flexibil si poate fi usor prelucrat.

     Policlorura de vinil se intrebuinteaza la fabricarea de tevi folosite in industria chimica sau in instalatiile sanitare din locuinte la fabricarea linoleumului, a imitatiilor de piele folosite la confectionarea impermeabilelor si incaltamintei, la izolarea cablurilor electrice etc.

 

 

2.Reactia de polimerizare

       

    Reactia de polimerizare reprezinta procesul chimic prin care un numar oarecare (de obicei mare) de molecule mici numite monomer se unesc intre ele pe calea unei reactii de aditie repetata, pentru a forma dimeri, trimeri, tetrameri………polimeri.

    In forma cea mai generala polimerizarea poate fi reprezentata astfel:

                               nA→(A)n

    Dupa valorile gradului de polimerizare se disting:

      -polimeri inferiori, cand n are valori cuprinse intre 2-10 unitati elementare; masa moleculara a produsilor rezultati este un multiplu mic al masei moleculare a monomerului;

      -polimeri superiori (sau inalti), cand n are valori de ordinal sutelor sau chiar miilor de unitati, alcatuiti din molecule mari macromolecule ale caror mase moleculare (M) pot atinge, in cazuri favorabile, valori de ordinul milioanelor.

     In primul caz rezulta specii chimice definite; in cel de al doilea se obtin amestecuri de macromolecule, caracterizate prin valori medii ale masei moleculare. Datorita proprietatilor fizico-mecanice remarcabile pe care le prezinta compusii macromoleculari, polimerizarea inalta constituie astazi principala reactie chimica, practicata la nivel industrial, destinata transformarii unui numar apreciabil de monomeri intr-o gama foarte vasta de polimeri. Procesul de polimerizare inalta are loc numai daca speciile moleculare participante (moleculele monomerului) poseda cel putin o dubla legatura de tip alchena, eventual activate de vecinatatea unei grupari convenabile. O astfel de conditie o indeplinesc monomerii vinilici, derivati ai etenei.

      Polimerizarea monomerilor vinilici (polimerizarea vinilica) decurge ca o poliaditie, moleculele de monomer legandu-se una de alta intr-un lant ce creste pe o singura directie; din acest motiv lantul polimeric va avea o structura filiforma. Un aspect deosebit insa il constituie configuratia lantului macromolecular.

      Teoretic un lant macromolecular se dezvolta prin legarea moleculelor de monomer in sistemul “cap la coada”; in mod practic insa moleculele monomerului pot sosi la centrul de reactie in aceeasi pozitie sau rotite succesiv cu 180 grade, atasandu-se de lant si in alte moduri: ”cap la cap” sau “coada la coada”. Din considerarea tuturor acestor factori sterici rezulta ca, pentru un lant macromolecular de tipul polimerilor vinilici, sunt posibile trei configuratii distincte:

      -configuratie regulata (izotactica) rezultata din aditionarea moleculelor de monomer in sistemul cap la coada si in aceeasi pozitie;

      -configuratie alternanta (sindiotactica) rezultata din aditionarea moleculelor de monomer numai in sistemul cap la coada, dar rotite succesiv cu 180 grade una fata de alta;

       -configuratie neregulata (atactica) rezultata din aditionarea moleculelor de monomer in toate modurile posibile.

 

        In practica industriala, in procesele de polimerizare insuficient controlate, reactiile decurg, de obicei, cu realizarea unor configuratii neregulate (atactice). Deoarece proprietatile fizico-mecanice ale polimerilor sunt legate si de regularitatea configuratiei lantului macromoleculelor, s-a urmarit gasirea conditiilor de lucru necesare obtinerii unei configuratii cat mai regulate. S-au gasit astfel asa numitii catalizatori stereospecifici de tip Ziegler-Natta; ei sunt amestecuri de halogenuri de alchilaluminiu si triclorura de titan si, prin proprietatile lor, realizeaza o regularizare avansata a configuratiei lantului macromolecular.

        Daca la procesul de polimerizare participa doua sau mai multe specii de molecule de monomer, procesul este denumit reactie de copolimerizare, iar produsul rezultat-copolimer.

 

2.1.Aplicatii ale reactiei de polimerizare

 

           Principala dificultate in realizarea reactiei de polimerizare, care este puternic exoterma, o constituie eliminarea rapida din mediul de reactie a caldurii degajate pentru a evita supraincalzirile ceea ce ar avea ca urmare formarea unor produse calitativ inferioare.

untitled

       Procedeele tehnologice folosite in prezent in practica industriala pot fi grupate astfel:

      a. Polimerizarea in masa sau in bloc se efectueaza cu monomer in stare pura in prezenta sau in absenta unui initiator, reactia putand fi initiata si termic sau radiant.

       Pe masura ce are loc polimerizarea, vascozitatea creste, pana cand se formeaza o masa solida, un bloc.

       Procedeele de polimerizare in masa prezinta avantaje, dar si dezavantaje. Dintre avantaje pot fi mentionate: timpul scurt necesar polimerizarii, randamentul destul de mare, puritatea ridicata a polimerului si simplitatea instalatiei.

       Principalul, dar si marele dezavantaj al polimerizarii in bloc se datoreste dificultatilor de eliminare a caldurii din masa de reactie, dificultati care cresc, pe masura ce se mareste vascozitatea pentru ca agitarea sistemului devine din ce in ce mai dificila.

      Datorita neuniformitatii temperaturii, se formeaza macromolecule cu grad de polimerizare diferit si se pot produce supraincalziri care duc uneori la explozii.

      b. Polimerizarea in solutie. Prezenta solventului face ca vascozitatea solutiei sa ramana in limite care permit realizarea unei bune omogenizari a sistemului prin agitare si, in consecinta, usureaza indepartarea caldurii de reactie.

      Daca polimerul este solubil in solvent, la sfarsitul reactiei se obtine o solutie, iar daca nu este solubil, pe masura ce se formeaza se precipita. Acest fapt nu ingreuiaza schimbul de caldura cu exteriorul, daca reactorul este prevazut cu un bun sistem de agitare.

      La solutia de monomer trebuie sa se adauge initiator sau catalizator.

      Ca solventi sunt folositi in special: benzenul, toluenul, xilenul, tetraclorura de carbon, cloroformul, di- si tetracloretanul.

      Polimerii obtinuti au o masa moleculara destul de uniforma, dar mica. Pentru a mari masa moleculara, trebuie crescuta concetratia monomerului. Acest lucru nu este posibil pentru o anumita limita, deoarece se mareste prea mult vascozitatea solutiei.

      Intrucat polimerizarea in solutie decurge cu viteze si conversii mici, procedeele de acest tip sunt de obicei discontinue si sunt aplicate in putine cazuri.

      c. Polimerizarea in emulsie se realizeaza folosind ca mediu de dispersie apa. Intrucat monomerii au o foarte mica solubilitate in apa, pentru obtinerea emulsiilor, pe langa o buna agitare, este necesara si adaugarea unui emulgator.

      Folosirea apei in locul unor solventi toxici sau inflamabili si in orice caz mai scump decat apa constituie un real avantaj al polimerizarii in emulsie. Polimerii obtinuti pe aceasta cale au mase moleculare mari. Proprietatile lor pot fi influentate in sens negativ de emulgatorii adaugati, care practic nu pot fi indepartati dupa polimerizare si raman ca impuritati in masa de polimer.

     d. Polimerizarea in suspensie se caracterizeaza prin dispersarea monomerului in apa fara adaos de emulgator. Din aceasta cauza monomerul se gaseste sub forma unor picaturi cu diametru 1-5 mm, polimerizarea avand loc in interiorul acestor picaturi, numite “perle”.   Polimerii obtinuti au mase moleculare mari si un grad ridicat de puritate.

    Cu toate avantajele si dezavantajele mentionate, cele patru tipuri de procedee se aplica in practica. In functie de proprietatile specifice ale monomerului si in functie de calitatile pe care trebuie sa le aiba polimerul, poate fi mai potrivit un anumit tip de polimerizare, sau altul.

     De exemplu, in industrie, in mod frecvent, polimerii acrilici si polistirenul se obtin prin polimerizare in masa; poliacetatul de vinil prin polimerizare in emulsie; policlorura de vinil prin polimerizare in suspensie, iar polietena atat prin polimerizare in masa cat si prin polimerizare in solutie.

 

3. OBTINEREA POLICLORURII DE VINIL

 

 

3.1. FABRICAREA CLORURII DE VINIL

 

   Clorura de vinil este un monomer de baza in industria petrochimica, astfel incat in ultimii 25 de ani acest produs a caracterizat in modul cel mai elocvent dezvoltarea industriei chimice.

     Clorura de vinil se utilizeaza in cantitati mari în industria materialelor plastice (la fabricarea unor polimeri şi copolimeri vinilici) printre care policlorura de vinil; acest ultim produs ocupa locul doi dupa polietena in ordinea productiei mondiale.

    Principalele procedee tehnologice de fabricare a clorurii de vinil sunt:

        a) procedeul de hidroclorurare a acetilenei;

        b) procedeul de oxiclorurare a etenei cu clor.

        In procedeul de hidroclorurare a acetilenei are loc reactia:

                           HC ≡ CH + HCl → CH2 = CHCl          

 

     Reactia aceasta se desfasoara in faza gazoasa la temperatura intre 120 – 200șC si la presiune de circa 15 atm, sub acţiunea unui catalizator de clorura mercurica impregnata pe carbune activ. Activitatea catalizatorului este marita prin adaugarea de TiCl4, CaCl2, H3PO4 etc.

 

          3.2. Polimerizarea clorurii de vinil

 

      Policlorura de vinil se obtine industrial prin polimerizarea in emulsie sau in suspensie a clorurii de vinil. Are o masa moleculara cuprinsa intre 40000-100000. Este solubila in putini solventi (dicloretan, metal-etil-cetona etc) si are o mare rezistenta chimica, fiind atacata doar de acizii puternic oxidanti (acidul azotic).

     Intrucat polimerul este destul de dur, deci greu de prelucrat, el se plastifiaza prin adaos de plastifianti, de exemplu ftalat de butil.

     Polimerul plastifiat isi pastreaza proprietatile elastice, chiar si la temperaturi scazute; este flexibil si poate fi usor prelucrat.

     Policlorura de vinil se intrebuinteaza la fabricarea de tevi folosite in industria chimica sau in instalatiile sanitare din locuinte, la fabricarea linoleumului, a imitatiilor din piele folosite la confectionarea impermeabilelor si incaltamintei, la izolarea cablurilor electrice etc.

     In tara noastra functioneaza de multi ani la Combinatul petrochimic Borzesti o instalatie continua de polimerizare in emulsie a clorurii de vinil.

       Polimerizarea in suspensie. Este cel mai raspandit procedeu de fabricare a policlorurii de vinil, datorita simplitatii si economicitatii sale.

      Cel mai frecvent, polimerizarea se realizeaza in regim discontinuu, pe sarje. Ca initiatori se folosesc, de obicei, peroxizi organici solubili in monomer, cum este peroxidul de lauroil. In ultimul timp se intrebuinteaza initiatori deosebit de activi, de exemplu din categoria percarbonatilor, care maresc viteza de polimerizare si, corespunzator, sporesc productivitatea utilajelor de baza-autoclavele.

     Masa de polimerizare este constituita din apa, monomer dispersat sub forma de picaturi, agent de stabilizare se folosesc derivati ai celulozei (metal- sau etilceluloza) sau alcoolul polivinilic. Acestia raman in cea mai mare parte si in produsul finit, ca invelis al particulelor de polimer. O sarja de polimerizare contine: 2 parti apa, 1 parte clorura de vinil, 0,05-0,2% coloid de protectie fata de monomer si 0,1-0,2% initiator fata de monomer.

     Polimerizarea are loc sub agitare continua, la 45-65 grade Celsius, in functie de masa moleculara dorita in polimer. Cu cat temperatura va fi mai inalta, cu atat masa moleculara a polimerului va fi mai mica.

     Schema tehnologica a unei instalatii de polimerizare discontinua in suspensie a clorurii de vinil este prezentata in figura 1.

     Pregatirea solutiei de stabilizator de suspensie (de exemplu metilceluloza) are loc in vasul 5, prevazut cu agitator si manta de incalzire, in care se introduce o anumita cantitate de apa demineralizata, ce se incalzeste la 85 grade Celsius si metilceluloza in cantitatea necesara formarii unei solutii de 1%. Dupa solubilizarea metilcelulozei la cald sub agitare, solutia se raceste la 30-35 grade Celsius si apoi se filtreaza pe centrifuga 6, de la care este trimisa in vasul cu agitare 7. Aici se corecteaza concentratia exact la valoarea 1%. Din vasul 7, solutia de metilceluloza se trimite in vasul de depozitare 8, in care poate fi pastrata timp de trei zile si din care se dozeaza in autoclave, in cantitatea necesara prin intermediul vasului de masura 9.

     In autoclave de polimerizare 4 se incarca mai intai o anumita cantitate din totalul de apa demineralizata, apoi se adauga solutia de metilceluloza, dozata in vasul de masura 9, iar in final prin manlocul autoclavei se introduce initiatorul, de exemplu peroxid de lauroil solid.

     Dupa incarcare, autoclavele se inchid etans, si se videaza cu ajutorul unei pompe (nefigurate in schema), pentru indepartarea oxigenului care ar inhiba reactia de polimerizare.

     Concomitent cu operatiile descrise se executa dozarea (masurarea) cantitatii de clorura de vinil ce urmeaza a fi introdusa in autoclave. In acest scop, clorura de vinil este pompata din rezervorul 1 in vasul de cantarire automata 3, situate la un nivel mai inalt decat autoclave. Incarcarea in autoclave are loc prin cadere libera, dupa egalizarea presiunilor in autoclave si in vasul-cantar.

      In final, in autoclave se introduce o anumita cantitate de azot care impiedica spumarea masei de reactie. Apoi se porneste agitarea si se incepe incalzirea autoclavei prin mantaua exterioara, pana la temperatura de regim.

      Durata reactiei variaza de la 6 la 22 ore, in functie de temperatura de polimerizare si de natura initiatorului.

      La sfarsitul polimerizarii (cand presiunea a ajuns la circa 3 at), autoclavele se degazeaza, mai intai prin presiune proprie, apoi cu ajutorul pompei de vid, in scopul recuperarii clorurii de vinil nereactionate.

      Gazele evacuate din autoclave se trimit mai intai intr-un racitor cu temperatura joasa, unde condenseaza majoritatea clorurii de vinil, care este trimisa la depozit. Necondensatele merg la o baterie de turnuri cu carbine active, pe care este retinuta, prin adsorbtie, clorura de vinil reziduala. Dupa desorbtie, clorura de vinil intra in circuitul de recirculare.

      Suspensia de policlorura de vinil este evacuata de la partea inferioara a autoclavei 4 in vasul de omogenizare 11, care poate prelua 10-11 sarje de polimerizare, corespunzator unui lot de fabricatie.

      In afara de gruparea si omogenizarea sarjelor pe loturi, omogenizatorul mai are rolul de vas tampon intre faza discontinua de polimerizare si urmatoarele faze care au functionare continua.

     Amestecarea sarjelor in omogenizator se realizeaza printr-o circulatie foarte intensa cu ajutorul unor pompe de mare capacitate.

     Din omogenizatorul 11, suspensia de polimer trece in vasul 12 unde se incalzeste la 70 grade Celsius, apoi, prin sita vibratoare 13 merge la centrifuga 14. In centrifuga, polimerul este separat si spalat cu apa. Turta de polimer cu 25-30% umiditate este preluata de snecul 15 si transportata la faza de uscare. Apele de filtrare se arunca la canal.

     Uscarea policlorurii de vinil se realizeaza continuu in uscatorul pneumatic in doua trepte. Turat umeda este antrenata in conducta 16, care reprezinta treapta I, de catre un curent de aer filtrat din incalzit la 180 grade Celsius. La capatul conductei pneumatice 16, curentul de materiale intra in ciclonul 18, unde se separa praful de polimer cu o umiditate de circa 9%. Acest praf este antrenat in conducta 17, care reprezinta treapta a II-a de uscare, de catre un curent de aer filtrat si incalzit la 160 grade Celsius. La capatul acestei conducte pneumatice, curentul de materiale intra in ciclonul 19 unde se separa praful de polimer cu o umiditate de numai 0,25%.

     Temperatura materialului la iesirea din ambele trepte de uscare nu depaseste 70 grade Celsius.

     Din cicloanele 18 si 19 aerul este trecut prin filtrele cu saci 20 si 21, care retin praful de polimer rezidual, pentru a fi reintrodus in circuitul material.

     Polimerul uscat trece din ciclonul 19, prin sita vibratoare 22, in buncarul 23, din care este dozat automat la insacuire.

    Aparatul principal din instalatia de policlorura de vinil (v. fig. 1.) suspensie este reactorul de tip autoclave 4, in care polimerizarea decurge la presiune, iar indepartarea monomerului rezidual (demonomerizarea)-sub vacuum.

     Autoclava de polimerizare (fig. 2.) este alcatuita dintr-un corp cilindric vertical 1, din otel inoxidabil, cu capac bombat 2. Raportul inaltime: diametrul este mai mare decat unitatea.     Aparatul este prevazut cu manta de incalzire-racire 3, prin care circula apa calda sau rece, dozata automat, in functie de regimul termic prescris al masei de reactie. Agitarea masei de reactie este asigurata de agitatorul de tip impeller 4, actionat de electromotorul 5. Pentru intensificarea regimului de agitare sunt prevazute spargatoarele de valuri 6, care au pozitie

reglabila, in functie de necesitati. Pe capacul autoclavei sunt prevazute racorduri la care sunt conectate conductele de incarcare a monomerului si materialelor auxiliare (apa, solutia de agent de suspensie, azot, vacuum), precum si racorduri pentru termometre, manometre, vacuumetre. Pe capac se mai gaseste, de asemenea, o gura de vizitare care serveste la incarcarea manuala a unor materiale auxiliare (initiatorul) si permite accesul operatorilor in aparat, pentru curatirea periodica a crustelor de polimeri depuse pe pereti. Pentru evacuarea suspensiei de polimeri, autoclava este prevazuta cu racordul de fund 7.

      Autoclavele de polimerizare au capacitatea de 21 metri cubi si sunt calculate pentru presiunea de regim de 15 at.

      Un alt utilaj important este uscatorul pneumatic in doua trepte.

      Treapta I consta dintr-un burlan vertical 1 din otel inoxidabil, care are la partea inferioara racorduri pentru introducerea pulberii umede de polimer 2 si a aerului 3. La partea superioara se afla doua cicloane 4 de separare a polimerului si ventilatorul 5 pentru aspiratia aerului.  Treapta II consta din burlanul 1’ (asemanator cu 1) prevazut la partea inferioara cu racordul 2’ de introducere a pulberii de polimer uscate partial in treapta I si racordul 3’ de introducere a aerului proaspat. La partea superioara a burlanului 1 se gasesc cicloanele 4’ de separare a polimerului uscat. In sfarsit, instalatia de uscare mai are o baterie de incalzire si filtrare a aerului proaspat 6, care se introduce in treapta II.

     Instalatii bazate in principiu pe schema tehnologica descrisa functioneaza la noi in tara la Combinatul chimic Rm. Valcea.

Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica