А.М. Кочнев, С.С. Галибеев
ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВ
СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2010
1
УДК 661. <...> Реакторы для проведения реакций в газовой фазе
над жидким катализатором…………………………. <...> ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ В
КАУЧУК
САЖИ,
МАСЛА
И
ДРУГИХ
НАПОЛНИТЕЛЕЙ <...> Очевидно, что за прошедшие более, чем 35 лет
накопился большой материал, касающийся современных
технологий и, как следствие, аппаратов производств СК. <...> Материалы
Разнообразие материалов, применяемых в производствах
СК, объясняется разнообразием процессов, условий, параметров,
а также многообразием веществ, участвующих в химических
процессах. <...> Многокоординатные
намоточные
станки
с
микропроцессорным
управлением
реализуют
спиральнокольцевой метод намотки оболочек вращения. <...> В специальных трехкоординатных станках реализован
метод радиально-перекрестной намотки. <...> Однако метод намотки применим только для изделий
оболочкового типа, причем предпочтительно имеющих форму
тел вращения. <...> Метод намотки в сочетании с другими методами
(например, прессованием) целесообразно использовать для
формования изделий сложных контуров. <...> Обкладка заключается в наложении на стенки аппарата
свинца, меди или легированной стали. <...> При сочетании пенополиуретана с
другими материалами и сопутствующем конструктивном
решении возможна теплоизоляция трубопроводов с температурой
теплоносителя до 500-600°С. <...> Такая
теплоизоляция трубопроводов используются для проведения
тепловых коммуникаций, при проведении нефтепроводов и
газопроводов (рис. <...> ППУ
также используется как теплоизоляция трубопроводов,
находящихся на открытом воздухе (теплоизоляция наружных
трубопроводов),
путём
создания
так
называемых
теплоизоляционных скорлуп ППУ. <...> Скорлупы из ППУ достаточно
эффективны при теплоизоляции трубопроводов, с температурой
носителя от -180°С и до +120°С (рис. <...> В зависимости от назначения трубопроводные фитинги
подразделяются на: угольники и отводы (изменяют направление <...>
Оборудование_производств_синтетического_каучука._Учебное_пособие.pdf
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Л. А. Зенитова, Д.Н. Аверьянов,
А.М. Кочнев, С.С. Галибеев
ОБОРУДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВ
СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА
Учебное пособие
Казань
КГТУ
2010
1
Стр.1
УДК 661. 71/73.01 + 678.6/7.05
Зенитова, Л. А.
Оборудование производств синтетического каучука: учебное
пособие / Л.А. Зенитова [и др.]; Федер. агентство по образованию,
Казан. гос. технол. ун-т. – Казань: КГТУ, 2010. – 276 с.
ISBN 978-5-7882-0867-1
Пособие соответствует государственному образовательному
стандарту дисциплины «Основы проектирования и оборудование
производств полимеров».
Рассмотрены назначение, устройство и принцип действия
аппаратуры производств синтетического каучука. Особое внимание
уделено реакционному оборудованию.
Предназначено для студентов специальности 24050165 «Химия
и технология высокомолекулярных соединений» специализации
24050165-03 – Технология синтетического каучука, а также может
служить практическим руководством при выполнении курсовых и
дипломных проектов.
Пособие может быть полезно и для инженерно–технических
работников химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и
других отраслей промышленности.
Подготовлено на кафедре технологии синтетического каучука.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского государственного технологического университета
Рецензенты: кафедра технологии строительных материалов и
конструкций КазГАСУ (зав. кафедрой д-р техн.
наук, проф. В.Г. Хозин)
гл. технолог ОАО «Казанский завод СК»
канд. хим. наук Р.З. Азанов
ISBN 978-5-7882-0867-1
© Зенитова Л.А., Аверьянов Д.Н.,
Кочнев А.М., Галибеев С.С., 2010
© Казанский государственный
технологический университет, 2010
2
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………… 7
ЧАСТЬ 1. МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ
ДЕТАЛЕЙ АППАРТОВ, ТРУБОПРОВОДОВ И
ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
1.1. Материалы……………………………………………..
8
1.2. Инновационные технологии изготовления
конструкционных материалов………………………..
10
1.3. Защитные покрытия………………………………….. 20
1.4. Тепловая изоляция………………………………….... 22
1.5. Трубопроводы……………………………………….... 27
1.5.1. Узлы и детали трубопроводов………………….
27
1.5.2. Компенсаторы…………………………………... 30
1.5.3. Опоры трубопроводов………………………… 36
1.5.4. Соединения трубопроводов…………………… 38
1.6. Трубопроводная арматура………………………….... 42
1.6.1. Задвижки………………………………………... 43
1.6.2. Вентили………………………………………… 46
1.6.3. Краны…………………………………………… 47
1.6.4. Заслонки………………………………………... 50
1.6.5. Клапаны………………………………………..... 51
1.7. Устройства для присоединения трубопроводов……. 53
1.7.1. Штуцера и бобышки…………………………… 53
1.8. Смотровые окна………………………………………..
54
1.9. Люки…………………………………………………… 55
1.10. Опоры и устройства для строповки аппаратов……. 58
1.10.1. Опоры и лапы аппаратов……………………. 58
1.10.2. Устройства для строповки аппаратов……… 62
ЧАСТЬ 2. РЕАКЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
2.1. Аппараты с мешалками………………………………. 63
2.1.1. Привод мешалки………………………………...
2.1.2. Мешалки………………………………………... 66
64
2.2. Уплотнения вращающихся валов……………………. 70
2.2.1. Сальниковые уплотнения…………………….. 70
2.2.2. Торцевые уплотнения………………………… 72
3
Стр.3
ЧАСТЬ 3. ОБОРУДОВАНИЕ РЕАКЦИОННЫХ
ПРОЦЕССОВ
3.1. Реакционные печи…………………………………….. 75
3.1.1. Трубчатые печи……………………………….. 76
3.1.2. Печи для получения сажи…………………… 85
3.1.3. Печи окислительного пиролиза…………… 86
3.2. Реакторы для проведения реакции в газовой фазе
над твердым катализатором………………………… 87
Реакторы с
3.2.1.
неподвижным слоем
катализатора…………………………………… 88
3.2.2. Реакторы с движущимся слоем катализатора... 105
3.3. Реакторы для проведения реакций в газовой фазе
над жидким катализатором………………………….
125
3.3.1. Реакторы колонного типа с насадкой или
тарелками……………………………………… 125
3.3.2. Реакторы барботажного типа………………….. 134
3.3.3. Реакторы пенного типа………………………… 141
3.3.4. Ректоры пленочного типа……………………… 142
3.3.5 Реакторы типа эрлифт………………………… 143
3.4. Реакторы для проведения реакций в жидкой фазе и
в эмульсиях…………………………………………...
ЧАСТЬ 4. РЕАКЦИОННОЕ
149
3.4.1. Реакторы с мешалками………………………… 149
3.4.2. Реакторы проточного типа…………………….. 153
ОБОРУДОВАНИЕ
ПРОЦЕССОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ
4.1.Реакторы для полимеризации в эмульсии…………… 156
4.2. Реакторы для полимеризации в растворе…………… 159
4.2.1. Реакторы идеального смешения………………. 159
4.2.2. Реакторы полного вытеснения………………… 172
4.3. Реакторы для полимеризации в массе………………..
176
ЧАСТЬ 5. РАСТВОРЫ КАУЧУКОВ (ОБРАБОТКА
РАСТВОРОВ КАУЧУКОВ)
5.1. Отмывка остатков катализатора……………………...
179
4
Стр.4
ЧАСТЬ 6. ОБОРУДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ДЕГАЗАЦИИ
6.1. Аппараты для дегазации латексов…………………… 184
6.2. Аппараты для водной дегазации каучуков………….. 189
6.2.1. Емкостные дегазаторы…………………………. 189
6.2.2. Многоступенчатые дегазаторы………………... 196
6.3. Крошкообразователи…………………………………. 203
6.4. Аппараты безводной дегазации каучуков…………... 210
6.4.1 Дегазация в смесительных машинах…………... 210
6.4.2. Дегазация в пленочных аппаратах……………..
213
6.4.3. Дегазация в роторных аппаратах……………… 216
6.4.4. Дегазация в струйных аппаратах……………… 220
6.4.5. Дегазация в валковых машинах……………….. 222
6.4.6. Дегазация в червячных машинах……………… 226
ЧАСТЬ 7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВВЕДЕНИЯ В
КАУЧУК
САЖИ, МАСЛА И ДРУГИХ
НАПОЛНИТЕЛЕЙ
7.1. Введение масла………………………………………...
7.2. Введение сажи………………………………………… 231
230
ЧАСТЬ 8. ОБОРУДОВАНИЕ АГЛОМЕРАЦИИ И
КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ЛАТЕКСОВ
8.1. Оборудование агломерации латексов……………….. 235
8.2. Оборудование для концентрирования латексов……. 239
ЧАСТЬ 9. СПОСОБЫ И ОБОРУДОВАНИЕ
КОАГУЛЯЦИИ И ВЫДЕЛЕНИЯ КАУЧУКОВ
9.1. Методы коагуляции латексов и выделения каучуков 245
ЧАСТЬ 10. ОБОРУДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И СУШКИ КАУЧУКОВ
10.1. Оборудование процессов обезвоживания…………..
250
10.2. Червячные машины…………………………………. 253
10.3. Сушилки……………………………………………… 256
10.3.1. Конвейерные сушилки……………………….
10.4. Машины механотермического обезвоживания……. 262
10.5. Сушка электромагнитными волнами……………….
5
256
266
Стр.5
ЧАСТЬ 11. МАШИНЫ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАУЧУКОВ
11.1. Машины для формирования и упаковки каучуков в
кипы…………………………………………………...
11.2. Машины для упаковки и формирования каучуков в
брикеты……………………………………………….
269
273
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………. 275
6
Стр.6