Download - Nhua Bakelite
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT KEO DÁN PHENOL-FORMALDEHYDE TAN TRONG CỒN NĂNG SUẤT
20.000 (TẤN/NĂM).
GVHD: TS. Đoàn Thị Thu LoanSVTH : Võ Minh HuấnLớp : 07H4
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
LOGO
MỞ ĐẦUI
NGUYÊN LIỆUII
PHÂN LOẠI
III
TÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG IV
V ỨNG DỤNG
III
VI LÝ THUYẾT TỔNG HỢP
NỘI DUNG
LOGOMỞ ĐẦU
- Phenol và formaldehyde được bắt đầu nghiên cứu bởi Adolf Bayerr vào năm 1872 và Losekam vào năm 1889.
- Phương pháp tổng hợp đầu tiên được phát minh ra vào năm 1907 bởi Leo Hendrik Baekeland, và vào năm 1910, một loại vật liệu mới ra đời được đặt tên là bakelite.
- Năm 1993, tiêu thụ keo phenol-formaldehyde là 3,07 tỉ pound chỉ đứng sau poly-urethane (3,476 tỉ pound) trong nhựa nhiệt rắn.
- Sản lượng nhựa phenolic trên thế giới năm 2002 là 3500 ngàn tấn, năm 2007 là 3850 ngàn tấn.
- Ở Việt Nam, trong lĩnh vực keo dán có rất ít nhà máy sản xuất mà chủ yếu nhập từ nước ngoài.
LOGONGUYÊN LIỆU
1. Phenol
- CTPT: C6H5OH - CTCT:
- Tính chất:
Ở điều kiện thường phenol tồn tại ở dạng tinh thể hình kim,không màu, có mùi hắc đặc trưng, để lâu trong không khí có màu hồng và biến thành màu nâu nhạt do nó bị oxi hoá.
+ Tỷ trọng d =1,054
+ Nhiệt độ nóng chảy tnc= 40,3OC
+ Nhiệt độ sôi ts=182,2OC
+ Phenol tham gia phản ứng đặc trưng là phản ứng thế SE.
- Các dẫn xuất của phenol : + Crezol: C6H4(CH3)OH
+ Xilenol: CH3)2C6H3OH
+ Rezorsin: C6H4(OH)2
LOGONGUYÊN LIỆU
2. Formaldehyde
- CTPT: CH2O - CTCT: H-CHO
- Tính chất:
+ Là chất khí có mùi hắc.
+ Nhiệt độ sôi ts= -210C.
+ Nhiệt độ nóng chảy tnc = -920C.
+ Tỷ trọng d = 0,815.
- Ngoài ra còn sử dụng nguyên liệu:
+ Urotropin ( hexametylen tetramin): (CH2) 6N4.
+ Furfurol: C5H4O2.
LOGO
- Tùy thuộc vào tỉ lệ cấu tử và xúc tác mà chia nhựa phenol-formaldehyde (PF) ra làm 2 loại: Nhựa novolac và nhựa rezolic.
- Novolac: Là nhựa nhiệt dẻo, không có khả năng tự đóng rắn tạo thành polime mạng lưới không gian.
- Rezolic: Là nhựa nhiệt rắn có khả năng tự đóng rắn tạo mạng lưới không gian gồm 3 loại:
+ Nhựa rezol: Là nhựa chưa đóng rắn, nó là một hỗn hợp sản phẩm phân tử thấp mạch thẳng và nhánh.
+ Nhựa rezitol: Là nhựa bắt đầu đóng rắn nhưng có mật độ mạng lưới không gian ít.
+ Nhựa rezit: Nhựa đã đóng rắn hoàn toàn tạo thành polime có mạng lưới không gian dày đặc, ở trạng thái không nóng chảy không hòa tan trong bất kỳ dung môi nào.
PHÂN LOẠI
LOGOTÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
1. Tính chất
- Tính ổn định nhiệt tốt: Chịu được to cao, cứng, ổn định kích thước cao.
- Khả năng liên kết cao: Bền cơ, nhiệt, hóa và liên kết chắc với các chất gia cường tạo ra các loại vật liệu lý tưởng.
- Hàm lượng cacbon cao: Oxy hóa ở to > tp/hủy nhựa phenolic tạo ra cacbon có cấu trúc như cacbon thủy tinh.
- Tính chất nhựa rezolic:
- Có tính ổn định cao, chứa ít phenol tự do, bền hóa học và cách điện cao.
- Thay đổi theo chiều hướng tạo thành polime mạng lưới và rezolic chuyển dần sang trạng thái rezitol.
- Có thể hòa tan trong nhiều dung môi như: Xiclohexanol, phenol, dioxan, butanol...ở to cao.
LOGOTÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
LOGOTÍNH CHẤT VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
c. Độ pH của môi trường - Trùng ngưng trong môi trường acid (pH < 7) tạo nhựa nhiệt
dẻo.
- Trùng ngưng trong môi trường acid (pH > 7) tạo nhựa nhiệt rắn.
d. Ảnh hưởng của xúc tác và lượng xúc tác đến tính chất - Xúc tác acid: Sản phẩm tạo thành là nhựa nhiệt dẻo novolac.
- Xúc tác là bazơ: Sản phẩm tạo thành là nhựa rezolic.
+ Nếu là kiềm mạnh (NaOH, KOH) thì tạo sản phẩm có khả năng hoà tan trong nước.
+ Xúc tác NH4OH, Ba(OH)2 tạo sản phẩm tan trong cồn.
LOGO
1. Vật liệu ép
- Bột ép.
- Vật liệu sợi ép (cốt sợi) đi từ nhựa rezolic và phụ gia là sợi.
- Vật liệu ép thành lớp.
- Vật liệu ép với phụ gia thô (mảnh vụn)
2. Keo dán và sơn
3. Ứng dụng làm các vật liệu khác
- Phao lit
- Vật liêu than grafit
- Nhựa đúc
ỨNG DỤNG
LOGOỨNG DỤNG
LOGOLÝ THUYẾT TỔNG HỢP
1. Nguyên liệu
+ Phenol nồng độ 98 % :100 phần khối lượng.
+ Formaldehyde nồng độ 37 % :37 phần khối lượng.
+ Xúc tác Ba(OH)2 nồng độ 37 %: 2 phần khối lượng.
+ Tỷ lệ mol : P/F = 6/7
2. Cơ chế
LOGOLÝ THUYẾT TỔNG HỢP
LOGOTỔNG HỢP3. Quy trình sản xuất nhựa rezolic tan trong cồn để làm keo dán
LOGOCÂN BẰNG VẬT CHẤT
Cấu tử Lượng vào(kg) Lượng ra(kg) Tổn hao (kg)
Nhựa 12024136,38 24040,8
Etylic 8024123,76 24060,75
Keo 20000000
Tổng cộng 20048260,14 20000000 48101.55
Cấu tử Lượng vào (kg) lượng ra (kg) tổn hao (kg)
Phenol 98% 9174353,28 66940,56 9180Formaldehyde 37% 8990871,6 177301,5 9000,480Ba(OH)2 37% 486003,48 485524,080 480,420H2O tách ra 5835466,92 Nhựa 12024136,38 48280,68Tổng cộng 18651228,36 18589369,44 66941,58
Quá trình tổng hợp nhựa:
Quá trình đóng gói keo:
LOGOTHIẾT BỊ PHẢN ỨNG
- Thể tích: 27,158 (m3)
- Chiều cao: 5300 (mm)
- Đường kính trong: Dt = 2800 (mm)
- Chiều dày thân: 14 (mm)
- Chiều dày đáy, nắp: 15 (mm)
- Bề dày của lớp cách nhiệt bông thủy tinh: 82 (mm).
- Đường kính ngoài (lớp bảo ôn): 3206 (mm)
- Trọng lượng: 10274,105 (kg)
MONG CÔ GIÁO HƯỚNG DẪN VÀ CÁC BẠN GÓP Ý SỬA CHỮA
EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
