Đồ án nhà máy sản xuất sơn Alkyd từ dầu lanh năng suất 2000 tấn trên năm



Ngày nay ngành công nghiệp sơn ngày càng phát triển và mở rộng quy mô trên toàn thế giới, thật vậy, nhu cầu sử dụng sơn của con người ngày càng tăng, nếu như vài năm trước đây, người ta dùng sơn để bảo vệ bề mặt vật liệu tránh các tác nhân gây hại từ bên ngoài, thì hiện tại sơn còn là một sản phẩm giúp trang trí và góp phần làm tăng vẻ đẹp của sản phẩm, vật liệu. Do đó, con người luônnghiên cứu và cải tiến, phát triển ngành công nghiệp sơn, để phục vụ tốt nhất có thể nhu cầu của người dân, đồng thời góp phần phát triểnnền kinh tế của quốc gia.

Trong các loại sơn, có thể nhận thấy alkyd là cái tên thường thấy trong đời sống thường ngày lẫn trong các ngành công nghiệp, bởi lẽ, giá thành của nó tương đối rẻ, đàn hồi, bền, đẹp, mau khô và có khả năng dính chặt cao, đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của mọi người.

Tuy nhiên, vấn đề cạnh tranh giữa hãng sơn Việt Nam và các quốc gia trên thế giới đang là vấn đề cần được giải quyết, các nhà máy lớn tập trung ở các quốc gia lớn, ở Việt Nam chỉ là những phân xưởng nhỏ,lẻ, chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu của con người

Trước tình hình giá thành sơn alkyd nhập khẩu ngày càng cao, nhập khẩu ngày càng khó khăn, chúng ta cần đề ra hướng đi, hướng thiết kế một phân xưởng trong nước đảm bảo quy mô và năng suất được đề ra, nhằm ổn định thị trường, và chủ động hơn trong giá thành sản phẩm.

Thưc trạng hiện nay của Việt Nam, chính là tình hình môi trường đang đi xuống một cách trầm trọng, vì thế việc sản xuất ra một loại sơn có nguồn gốc từ tự nhiên sẽ được khuyến khích và phát triển mạnh mẽ.

Để đáp ứng những yêu cầu đó, trong đề tài này, chúng tôi quyết định lựa chọn và tiến hành thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất nhựa alkyd. Cụ thể hơn, chúng tôi đi sâu vào việc hình thành nhựa alkyd béo từ dầu lanh, với năng suất 2000 tấn/năm.

Việc thiết kế nhà máy cần đảm bảo các yêu cầu:

Chất lượng nhựa cao và ổn định, đảm bảo về kinh tế và lợi nhuận.

Nhà máy hoạt động liên tục và thiết bị hạn chế hư hỏng.

Cần đảm bảo an toàn lao động và các thiết bị bảo đảm về phòng cháy chữa cháy




NỘI DUNG:


LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHỰA ALKYD 2

1.1. Giới thiệu về nhựa alkyd 2

1.1.1. Khái niệm nhựa alkyd 2

1.1.2. Lịch sử hình thành 2

1.1.3. Phân loại nhựa alkyd 2

1.1.4. Tính chất 3

1.2. Nguyên liệu sản xuất nhựa alkyd 3

1.2.1. Polyol 3

1.2.2. Glycerine 3

1.2.3. Penthacrithytol 4

1.2.4. Sorbitol 4

1.2.5. Polyacid và anhydric của chúng 4

1.3. Dầu thực vật 6

1.3.1. Chỉ số Iode (CI) 6

1.3.2. Phân loại dầu 6

1.3.3. Tính chất của dầu 6

1.3.6. Chất xúc tiến 8

1.4. Chất che phủ 8

1.5. Màu 8

1.6. Chất trợ nhớt và chống lắng 8

1.7. Chất độn 9

1.8. Chất trợ phân tán 9

1.9. Chất bảo vệ UV 9

1.10. Phụ gia chống vi sinh 9

1.11. Dung môi 9

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP NHỰA ALKYD 10

2.1. Phương pháp tổng hợp nhựa alkyd………………………………………………….10

2.1.1. Mono glyceride (chuyển hóa esther) 10

2.1.2. Phản ứng monoesther (trùng ngưng) 10

2.1.3. Phản ưng đa tụ tạo alkyd 11

2.2. Quy trình tổng hợp nhựa alkyd…………………………………………………...12

2.2.1. Nhập liệu 12

2.2.2. Nấu monoglycerit 12

2.2.3. Đa tụ nhựa và tách nước 12

2.2.4. Pha loãng 12

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 14

3.1. Phân xưởng sản xuất nhựa alkyd 2000 tấn/năm 14

3.1.1. Số ngày làm việc trong năm 14

3.1.2. Năng suất của một ngày làm việc 14

3.1.2. Cân bằng vật chất 14

3.1.3. Cân bằng năng lượng 16

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 22

4.1. Nồi tổng hợp nhựa 22

4.1.1. Tính thể tích nồi 22

4.1.2. Tính đường kính và chiều cao thân 23

4.1.3. Tính bề dày của thân 23

4.1.4. Tính nắp thiết bị 26

4.1.5. Tính đáy 27

4.2. Chọn cánh khuấy 28

4.2.2. Tính các kích thước của cánh khuấy 29

4.2.3. Công suất khuấy 30

4.2.4. Động cơ điện 30

4.2.5. Tính trục khuấy 31

4.3. Bộ phận gia nhiệt vỏ áo 32

4.3.1. Xác định hệ số truyền nhiệt 32

4.3.2. Bố trí bề mặt truyền nhiệt 35

4.3.3. Suất lượng hơi đốt 35

4.3.4. Bề dày thiết bị vỏ áo 38

4.4. Bộ phận giải nhiệt vỏ áo 39

4.5. Lớp bảo ôn 39

4.6. Chọn bích 40

4.7. Tai treo 40

4.7.1. Tính toán sơ bộ khối lượng của toàn thiết bị 40

4.7.2. Tai treo 42

CHƯƠNG 5: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 44

5.1. Thiết bị ngưng tụ nước và hồi lưu xylene 44

5.1.1. Quá trình cấp nhiệt tù hỗn hợp đến thành thiết bị 44

5.1.2. Quá trình truyền nhiệt qua vách 46

5.1.3. Quá trình truyền nhiệt từ thành ngoài đến thành thiết bị 46

5.1.4. Nhiệt tải riêng trung bình 47

5.1.5. Tính bề mặt truyền nhiệt và số ống 47

5.2. Thiết bị phân ly 48

5.3. Hệ thống bơm và đường ống……………………………………………………...48

5.4. Bộ phận lọc 50

5.5. Nồi pha loãng 50

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53








LINK DOWNLOAD



Ngày nay ngành công nghiệp sơn ngày càng phát triển và mở rộng quy mô trên toàn thế giới, thật vậy, nhu cầu sử dụng sơn của con người ngày càng tăng, nếu như vài năm trước đây, người ta dùng sơn để bảo vệ bề mặt vật liệu tránh các tác nhân gây hại từ bên ngoài, thì hiện tại sơn còn là một sản phẩm giúp trang trí và góp phần làm tăng vẻ đẹp của sản phẩm, vật liệu. Do đó, con người luônnghiên cứu và cải tiến, phát triển ngành công nghiệp sơn, để phục vụ tốt nhất có thể nhu cầu của người dân, đồng thời góp phần phát triểnnền kinh tế của quốc gia.

Trong các loại sơn, có thể nhận thấy alkyd là cái tên thường thấy trong đời sống thường ngày lẫn trong các ngành công nghiệp, bởi lẽ, giá thành của nó tương đối rẻ, đàn hồi, bền, đẹp, mau khô và có khả năng dính chặt cao, đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu của mọi người.

Tuy nhiên, vấn đề cạnh tranh giữa hãng sơn Việt Nam và các quốc gia trên thế giới đang là vấn đề cần được giải quyết, các nhà máy lớn tập trung ở các quốc gia lớn, ở Việt Nam chỉ là những phân xưởng nhỏ,lẻ, chỉ đáp ứng được một phần nhỏ nhu cầu của con người

Trước tình hình giá thành sơn alkyd nhập khẩu ngày càng cao, nhập khẩu ngày càng khó khăn, chúng ta cần đề ra hướng đi, hướng thiết kế một phân xưởng trong nước đảm bảo quy mô và năng suất được đề ra, nhằm ổn định thị trường, và chủ động hơn trong giá thành sản phẩm.

Thưc trạng hiện nay của Việt Nam, chính là tình hình môi trường đang đi xuống một cách trầm trọng, vì thế việc sản xuất ra một loại sơn có nguồn gốc từ tự nhiên sẽ được khuyến khích và phát triển mạnh mẽ.

Để đáp ứng những yêu cầu đó, trong đề tài này, chúng tôi quyết định lựa chọn và tiến hành thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất nhựa alkyd. Cụ thể hơn, chúng tôi đi sâu vào việc hình thành nhựa alkyd béo từ dầu lanh, với năng suất 2000 tấn/năm.

Việc thiết kế nhà máy cần đảm bảo các yêu cầu:

Chất lượng nhựa cao và ổn định, đảm bảo về kinh tế và lợi nhuận.

Nhà máy hoạt động liên tục và thiết bị hạn chế hư hỏng.

Cần đảm bảo an toàn lao động và các thiết bị bảo đảm về phòng cháy chữa cháy




NỘI DUNG:


LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NHỰA ALKYD 2

1.1. Giới thiệu về nhựa alkyd 2

1.1.1. Khái niệm nhựa alkyd 2

1.1.2. Lịch sử hình thành 2

1.1.3. Phân loại nhựa alkyd 2

1.1.4. Tính chất 3

1.2. Nguyên liệu sản xuất nhựa alkyd 3

1.2.1. Polyol 3

1.2.2. Glycerine 3

1.2.3. Penthacrithytol 4

1.2.4. Sorbitol 4

1.2.5. Polyacid và anhydric của chúng 4

1.3. Dầu thực vật 6

1.3.1. Chỉ số Iode (CI) 6

1.3.2. Phân loại dầu 6

1.3.3. Tính chất của dầu 6

1.3.6. Chất xúc tiến 8

1.4. Chất che phủ 8

1.5. Màu 8

1.6. Chất trợ nhớt và chống lắng 8

1.7. Chất độn 9

1.8. Chất trợ phân tán 9

1.9. Chất bảo vệ UV 9

1.10. Phụ gia chống vi sinh 9

1.11. Dung môi 9

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP NHỰA ALKYD 10

2.1. Phương pháp tổng hợp nhựa alkyd………………………………………………….10

2.1.1. Mono glyceride (chuyển hóa esther) 10

2.1.2. Phản ứng monoesther (trùng ngưng) 10

2.1.3. Phản ưng đa tụ tạo alkyd 11

2.2. Quy trình tổng hợp nhựa alkyd…………………………………………………...12

2.2.1. Nhập liệu 12

2.2.2. Nấu monoglycerit 12

2.2.3. Đa tụ nhựa và tách nước 12

2.2.4. Pha loãng 12

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG 14

3.1. Phân xưởng sản xuất nhựa alkyd 2000 tấn/năm 14

3.1.1. Số ngày làm việc trong năm 14

3.1.2. Năng suất của một ngày làm việc 14

3.1.2. Cân bằng vật chất 14

3.1.3. Cân bằng năng lượng 16

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH 22

4.1. Nồi tổng hợp nhựa 22

4.1.1. Tính thể tích nồi 22

4.1.2. Tính đường kính và chiều cao thân 23

4.1.3. Tính bề dày của thân 23

4.1.4. Tính nắp thiết bị 26

4.1.5. Tính đáy 27

4.2. Chọn cánh khuấy 28

4.2.2. Tính các kích thước của cánh khuấy 29

4.2.3. Công suất khuấy 30

4.2.4. Động cơ điện 30

4.2.5. Tính trục khuấy 31

4.3. Bộ phận gia nhiệt vỏ áo 32

4.3.1. Xác định hệ số truyền nhiệt 32

4.3.2. Bố trí bề mặt truyền nhiệt 35

4.3.3. Suất lượng hơi đốt 35

4.3.4. Bề dày thiết bị vỏ áo 38

4.4. Bộ phận giải nhiệt vỏ áo 39

4.5. Lớp bảo ôn 39

4.6. Chọn bích 40

4.7. Tai treo 40

4.7.1. Tính toán sơ bộ khối lượng của toàn thiết bị 40

4.7.2. Tai treo 42

CHƯƠNG 5: TÍNH THIẾT BỊ PHỤ 44

5.1. Thiết bị ngưng tụ nước và hồi lưu xylene 44

5.1.1. Quá trình cấp nhiệt tù hỗn hợp đến thành thiết bị 44

5.1.2. Quá trình truyền nhiệt qua vách 46

5.1.3. Quá trình truyền nhiệt từ thành ngoài đến thành thiết bị 46

5.1.4. Nhiệt tải riêng trung bình 47

5.1.5. Tính bề mặt truyền nhiệt và số ống 47

5.2. Thiết bị phân ly 48

5.3. Hệ thống bơm và đường ống……………………………………………………...48

5.4. Bộ phận lọc 50

5.5. Nồi pha loãng 50

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53








LINK DOWNLOAD

M_tả
M_tả

Không có nhận xét nào: