Производство алкидных лаков на примере лака ПФ-060 (стр. 3 из 22)
Таблица 6 – Характеристика пентаэритрита
| Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентированные показатели | ||
| Марка А | Марка Б | ||
| Высший сорт | Первый сорт | Высший сорт | |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Внешний вид | Белый кристаллический порошок без посторонних примесей видных невооруженным взглядом. Допускается серо-голубой или желтоватый оттенок. | ||
Продолжение таблицы 6
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Массовая доля влаги и летучих веществ, %, не более | 0,2 | ||
| Массовая доля золы, %, не более | 0,006 | 0,010 | 0,010 |
| Массовая доля гидроксильных групп, %, не менее | 49,5 | 48,5 | 49,3 |
6) В качестве катализатора реакции переэтерефикации используется карбонат натрия (кальцинированная сода) технический ГОСт 5100-85 марки А сорт Высший, первый, второй и марки Б сорт высший, первый, второй.
Таблица 7 – Характеристика карбоната натрия
| Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентированные показатели | |||||
| Марка А | Марка Б | |||||
| Высший сорт | Первый сорт | Второй сорт | Высший сорт | Первый сорт | Второй сорт | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Внешний вид | Гранулы белого цвета | Порошок белого цвета | ||||
| Массовая доля карбоната натрия, %, не менее | 99,4 | 99,0 | 98,5 | 99,4 | 99,0 | 99,0 |
| Потери при прокаливании (температура 270-300оС), %, не более | 0,7 | 0,8 | 1,5 | 0,5 | 0,8 | 1,5 |
7) Для составления летучей части лака ПФ-060 используются следующие растворители:
а) Ксилол нефтяной ГОСТ 9410-78 марки А и Б.
б) Сольвент нефтяной тяжелый (Нефрас А-120/200) ТУ 38.101809-90.
в) Уайт-спирит ГОСТ 3134-78.
г) Нефрас С4-150/200 (замена уайт-спирита) ТУ 38.1011026-85.
Техническая характеристика применяемых растворителей приведена в таблице 8
Таблица 8 – Характеристика растворителей
| Наименование | Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентированные показатели | |
| 1 | 2 | 3 | |
| Ксилол нефтяной ГОСТ 9410-78 | Внешний вид | Марка А | Марка Б |
| Прозрачная жидкость, не содержит посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0.003 г K2Cr2O7 в 1 дм3 воды | |||
| Плотность при 20оС, г/см3 | 0,862-0,868 | 0,860-0,870 | |
| Испаряемость | Испаряется без остатка | ||
| Пределы перегонки, оС: Температура начала кипения, оС, не ниже 98% перегоняется при температуре, оС, не выше | 137,5 141,2 | 137,0 143,0 | |
| Сольвент нефтяной тяжелый (нефрас А-120/200) ТУ 38.101809-90 | Внешний вид | Прозрачная жидкость, бесцветная или слабо-желтого цвета, не темнее раствора 0.003 г K2Cr2O7 в 1 дм3 воды | |
| Плотность при 20оС, г/см3 | 0.86-0.88 | ||
| Летучесть по ксилолу, не более | 4,0 | ||
| Пределы перегонки, оС: Температура начала кипения, оС, не ниже 90% перегоняется при температуре, оС, не выше | 145 190 | ||
| Уайт-спирит ГОСТ 3134-78 | Плотность при 20оС, г/см3, не более | 0.790 | |
| Летучесть по ксилолу | 3.0-4.5 | ||
| Содержание механических примесей и воды | Отсутствие | ||
| Цвет | Не темнее раствора 0.003 г K2Cr2O7 в 1 дм3 воды | ||
| Пределы перегонки, оС: Температура начала кипения, оС, не ниже 10% перегоняется при температуре, не выше 90% перегоняется при температуре, оС, не выше до 200оС перегоняется, %, не менее остаток в колбе, %, не более | 160 170 195 98 2.0 | ||
| Нефрас С4-150/200 ТУ 38.1011026-85 | Плотность при 20оС, г/см3, не более | 0,790 | |
| Летучесть по ксилолу | 2-4,5 | ||
| Содержание механических примесей и воды | Отсутствие | ||
Продолжение таблицы 8
| 1 | 2 | 3 |
| Пределы перегонки, оС: Температура начала кипения, оС, не ниже 98% перегоняется при температуре, оС, не выше | 140 215 |
8) В производстве лака ПФ-060 применяются следующие виды энергоресурсов: инертный газ, электроэнергия, водяной пар, вода оборотная, вода питьевая. Краткая характеристика приведена в таблице 9.
Таблица 9 – Характеристика энергоресурсов
| Наименование | Показатели по стандарту, обязательные для проверки | Регламентированные показатели |
| Инертный газ | Содержание кислорода, %, не более | 0.27 |
| Электроэнергия ГОСТ 13109-87 | | |
| Пар | Давление, кгс/см2 не более не менее | 6,0 2,0 |
| Вода питьевая ГОСТ 2874-82 ГОСТ Р51232-98 | рН | 6.0-9.0 |
| Жесткость общая, моль/м3, не более | 7.0 | |
| Вода оборотная Проект 2100К ВКП-П3 | Давление, кгс/см2 не более не менее | 5.0 2.0 |
| Температура охлаждающей воды, не выше | 25 |
3 Обоснование выбора технологии
3.1 Химизм синтеза [2]
Существует несколько методов синтеза алкидов: моноглицеридный (на маслах, кроме касторового), жирнокислотный, комбинированный и синтез алкидов на касторовом масле.
Основа лака ПФ-060 получается моноглицеридным методом в две стадии. Первая стадия – алкоголиз растительных масел (переэтерефикация), В результате которого образуются неполные эфиры полиатомных спиртов, состав которых в первую очередь определяется мольным соотношением масло:многоатомный спирт. Вторая стадия – этерефикация и полиэтерефикация. Эти две реакции идут последовательно-параллельно.
Для написания уравнения реакции необходимо знать мольное соотношение компонентов. Его можно определить исходя из заводской рецептуры: масло растительное – 60 процентов, пентаэритрит – 14.6 процента, фталевый ангидрид – 25.4 процента. Предположим, что требуется получить 1000 кг основы лака, тогда нужно загрузить 600 кг растительного масла, 146 кг пентаэритрита и 254 кг фталевого ангидрида (не учитываем реакционные потери).
На основе этих данных рассчитаем мольное соотношение компонентов.
nпм:nпэ:nфа=
: 
: 
,где nпм, nпэ, nфа – количество моль подсолнечного масла, пентаэритрита и фталевого ангидрида соответственно;