Đồ Đồ án án tốt tốt nghiệp nghiệp GVHD: GVHD: TS TS Hoàng Hoàng Nam Nam CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỂ NHựA PHENOLIC 1.1.lịch sử phát triển MỞ ĐẦU Công vật liệu trò trùng quan trọng học Nhựanghệ phenolic ngày sản phẩm đóng phảnvaiứns ngưngtrong giữakhoa phenol đời sống xã hội Cùng với phát triển ngành khoa học kỹ thuật, Andehyt, nhà vật hoá liệu học người đức Bayer nghiên cứuvật đầuliệu tiênpolyme vào nămnói 1872 ngành công nghệ nói chung công nghệ riêng ngày có nhiều tiến vượt bậc, tạo nhiều loại vật liệu có tính chất ưu việt năm cuối 19đời cácsống nhà hoá học Klecberg, Tollens, Abel ứng dụngVào rộngnhững rãi khoa họcthế kỷ nghiên Vật cứu,liệu polyme nhiên sản phẩm họ nhựacáckhông nóng từ chảy không sử dụng rộnglà rãi, sản phẩm polyme gắn liền với đời sống người, chúng đem lại nhiều tính chất tốt hiệu kinh tế hoà tan Trong thời gian Leaderer Manasse nhận thấy 0-, P-, hydroxy cao Nhựa phenolic hay Phenol-Focmandehyt nói riêng loại nhựa tổng hợp đầu Benzyl acolứngcódụng thể thu từ mại phản Mặc ứng dù Phenol Focmandehyt trongnhiều môi tiên trongđược thương vàtổng họp muộn loại nhựa khác chí xuất nhựa công từ nghiệp năm đầu kỷ trường kiềm trung tĩnh.đưa Sựvào hìnhsảnthành phenol va Andehyt tiếpcủa tụcthế 20 cho đên nhựa phenolic không ngừng phát triển số lượng hoáSản họclượng nghiên trongphenolic thờihàng giannăm dài.tăng Cuối kỷkể 19, Thus, Claus, chất nhà lượng tiêucứu thụ nhựa lênthế đáng Trên sở việc: "Thiết kế dây chuyền sản xuất nhựa phenoỉ-focmandehyt Trainer tổng hợp nhựa Phenol Andehyt môi trường axit HC1 dạng novoỉac theo phương pháp gián đoạn với suất 360 tấn/năm" mang tính thực tế cần thiết' Vào năm đầu kỷ 20 có nhiều phát minh tạo nhựa Phenolic với việc sử dụng chất xúc tác khác Bulumer ngưng tụ phenol Focmandehyt có mặt loại axit, thu loại nhựa hoà tan rượu, dùng làm vecni Smith tạo nhựa phenolic từ phenol Axetandehyt với HC1 làm xúc tác cho loại nhựa có tĩnh chất cách điện tốt Story cho phản ứng phenol với dung dịch Focmandehyt thời gian dài mà không cần xúc tác, loại nhựa thu có đặc điểm đóng rắn chậm thích họp cho sản phẩm khuôn đúc Vào năm 1905-1909 nhà khoa học giới lại nghiên cứu trình trùng ngưng phenol với Focmandehyt Tuy nhiên sản phẩm tạo thành chưa thể sử dụng trực tiếp loại nhựa thông dụng lúc Để cho nhựa có giá trị thương phẩm cần có số cải tiến kỹ thuật Tác giả đề xuất số giải pháp nhằm khắc phục khó khăn trình gia công sản phẩm, dùng chất gia cường bột gỗ để khắc phục tính dòn, dùng nhiệt áp lực để giảm thời gian gia công Leo Backeland công bố phát minh hội nghị hoá học Mỹ vào tháng năm 1909 ký quyền đặt cho sản phẩm thương hiệu 34 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam Bakelit vào ngày 7/12/1909 Trong môi trường axit tạo nhựa nhiệt dẻo Novolac tỷ lệ phenol/Focmandehyt > 1, môi trường kiềm tạo thành nhựa nhiệt rắn rezolic tỷ lệ phenol/Focmandehyt < Cũng thời điểm hãng Bakelit lần đưa vào sản xuất nhựa phenolic đánh dấu phát triển nhựa phenolic năm Ớ Nga phản ứng phenol Focmandehyt lần giáo sư Petrov nghiên cứu vào năm 1914 Sau nhiều nhà nghiên cứu khác quan tâm đến phản ứng phenol Focmandehyt A A.Vanshid I.P.Lovsev, Voa Sergev *Năm 1953 nhựa phenol Focmandehyt sản xuất nhiều so với loại nhựa khác * Năm 1954 nhựa phenolic sản xuất 20.000 * Năm 1965 sản phẩm đặt đến 65.000 * Cho đến năm 1987 nhựa phenolic sản xuất 2,3 triệu * Năm 1993 2,8 triệu *Năm 1998 lượng phenolic sản xuất 3,4 triệu Như tốc độ phát triển nhựa phenolic không ngừng nâng cao Ớ Việt Nam nhựa phenolic sử dụng muộn chủ yếu dạng bán sản phẩm nguyên liệu cho số loại vật liệu như: bột ép, ván ép, sợi ép, keo dán, sơn từ nhựa phenolic biến tính - Năm 1958- 1960 Trung Tâm Nghiên Cứu Vật Liệu Polyme Trường ĐHBK Hà Nội xây lắp phân xưởng sản xuất keo dán phenol Focmandehyt nhà máy gỗ ép Cầu Đuống - Năm 1975 Nam Tư giúp đỡ xây dựng nhà máy ván dăm khu công nghiệp Việt Trì - Sau Miền nam có nhà máy gỗ ép, ván dăm Đồng Nai, Sài Gòn * Tinh hình phát triển nhựa phenolic Việt Nam năm 2000-2003 - Giai đoạn 1: từ năm 2000-2002 xây dựng lắp đặt nhà máy sản xuất ván ép nâng công xuất lên 22.000 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam - Giai đoạn 2: xây dựng đầu tư chiều sâu cho 108 nhà máy chế biến lâm nghiệp - Giai đoạn 3: xây dựng hoàn thiện xong 108 nhà máy nâng công xuất lên 85.000 đáp ứng phần nhu cầu nước 1.2 Nguyên liệu sản xuất Nhựa phenolic chủ yếu sản xuất phenol andehyt 1.2.1 Phenol a Cấu tạo: OH b Các phương pháp tổng hợp phenol : Cả phenol tự nhiên phenol tổng hợp sử dụng để sản xuất phenol tinh khiết Phenol tự nhiên thu từ phân đoạn than đá hắc ín phương pháp tách dầu sô đa, axit hoá chưng cất Phenol tổng hợp lấy từ benzen vài trình khác: • Phương pháp Benzosulfonat: - Gồm giai đoạn: sulffo hoá benzen, đun sôi bay Benzosulfoaxit, đun nóng chảy với NaOH, phân giải phenol axit H 2S04 chưng cất Benzen thô - Nhược điểm phương pháp có nhiều giai đoạn, tiêu tốn nhiều xút, axit hiệu suất phản ứng thấp - Phản ứng phương pháp sau: C6H6 + H2SO4 CỎH5SO3H + H2O C6H5S03H + NaOH C6H5SƠ3Na + H2 ó Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam C6H503Na + 2NaOH C6H5ONa + Na2S03 + H20 C6H5ONa + H2S04 • Phương pháp Rasching: C6H5OH + Na2S04 - Phương pháp gồm hai giai đoạn Giai đoạn 1: cho benzen tác dụng với HC1 không khí nhiệt độ cao 200-230°C có mặt muối nhôm sắt đồng sản phẩm thu gồm có clobenzen polyclobenzen Giai đoan 2: tách rửa clobenzen thuỷ phân lò tiếp xúc nhiệt độ khoảng 350°c với xúc tác sử dụng Siơ,, Ca3(P04)2 rửa phenol nhận nước benzen, cuối đem chưng cất lại Phản ứng xẩy sau: C6H6 +HC1 C6H5C1 + H,0 +l/20j(kk) S Fe u í C6H5C1 + HjO Ị°2 C6H5OH +HCI Phương pháp sản xuất theo sơ đồ liên tục nên có lợi trường hợp có thiết bị lớn tác dụng liên tục • Phương pháp oxy hoá trực tiếp benzen Phương pháp tiến hành nhiệt độ khoảng 800°c, áp xuất 70 atm có xúc tác: HF Sản phẩm tạo thành hỗn hợp gồm có phenol oxyt diphenyl, tách riêng chúng cách chưng cất nhiều lần Đến phương pháp chưa áp dụng vào công nghiệp hiệu suất thấp 30-60% • Phương pháp cumel: - Akyl hoá benzen 85°c, p = at, xúc tác A1C13 để tạo izo propylen benzen (chiếm 76%) rezol: CH3C6H4OH có ba đồng phân OH ,>ycHj OH * * Đồ Đồán ántốt tốtnghiệp nghiệp * Octo-Crezol * CH3 n TJ , M nu 300°c, 300 atm „ LI Meta-Crezol C6H5C1 + NaOH • Phương pháp Dow: O H * GVHD: GVHD:TS TSHoàng HoàngNam Nam X Para-Crezol C6H5OH +NaCl - Tiến hành oxy hoá toluen theo hai giai đoạn : - Oxy +Giaihoá đoạnở1: 110- 130°c, với xúc tác muối kim loại để tạo Hydropeoxitcumel Oxy hoá toluen không khí nhiệt độ 120-150°c có xúc tác Co tạo axit benzoic Phản ứng toả nhiệt mạnh có nhiều sản phẩm phụ như: HCOOH, CH3COOH, C6H5CHO +Giai đoạn 2: Decacboxy hoá axit benzoic với xúc tác Cu2+ COOH Phân giải hydropeoxit axit H2S04 10% thành 76% izopropylbenzen 14% phenol 8% axeton 1% metylstyren 1% axetonphenol số sản phẩm phụ khác: - Tiến hành chưng cất phân loại phenol Phương pháp đề xuất đâu tiên Liên Xô phương pháp tổng hợp kinh tế để điều chế phenol Đặc điểm phương pháp thiết bị đơn giản, dùng loại nguyên liệu điều chế đồng thời phenol axeton, hai sản phẩm tổng hợp trực tiếp từ benzen propylen mà không cần dùng nhiều vật liệu xút, axít sunfuric clo Hiện phương pháp tiên tiến nhiều nước giới áp dụng • Phương pháp clobezen: Quá trình tiến hành áp xuất thường, nhiệt độ 200-250°C, Cu 2+ sử dụng dạng dung dịch 1-5% - Đem xử lý Clobezen Na2C03 (phương pháp cacbonat) hay xút c Một sô phenol khác (phương pháp caustic) Na2C03 10% tác dụng Clobenzen theo tỷ lệ 1,25 : với có mặt oxit diphenyl Để lắng tách phenol nhận - Phương pháp Caustic: Đồng phân Hàm Trọng lượng Nhiệt độ lượng triciezol riêng Đồ Đồtrong án án tốt tốt nghiệp nghiệp ơ-Crezol M-Crezol P-Crezol Nhiệt độ nóng GVHD: GVHD: TS TS Hoàng Hoàng Nam Nam chảy (%) (%) +Trong công nghiệp, Crezol chủ yếu nhận từ sản phẩm sử lý than đá, (°C) than 30-40 nâu gỗ Crezol tồn đồng phân gọi Tricrzol Để sản xuất nhựa 1,0415 190,9 30,8 phenol Andehyt tốt dùng m-crezol có khả tạo thành cấu trúc 202,2 11,9 không35-40 gian ba chiều, 1,0341 d.25-30 Tính chất của1,034 phenol (%) 202,1 34,8 Ở điều kiện thường phenol tinh thể màu hồng nhạt màu nâu sẫm Khi bảo quản phenol không màu sắc thưòng thay đổi từ màu hồng sang màu đỏ nhựa phenol íocmandehyt vật liệu ép sản phẩm chứa phenol tự tác dụng không khí ánh sáng có màu vàng hay màu da cam Nhiệt độ sôi phenol nguyên chất ts=182,l°c Trọng lượng riêng phenol d440’6=l,0596g/cm3 Tạo thành tinh thể không màu với nhiệt độ nóng chảy 42,3°c, nhiệt độ hoá rắn 40,5-40,9°C Tạp chất ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ nóng chảy phenol cần nước hay crezol làm giảm nhiệt độ nóng chảy phenol xuống 35-40,5oC Phenol có tính độc: lượng phenol nhỏ không khí gây ngộ độc Phenol gây dị ứng da nên trình sử dụng cần phải lưu ý không để phenol bay hoi tiếp xúc với da Phenol hoà tan dung môi phân cục: rượu, axeton • Crezol: Gồm có ba đồng phân, sôi nhiệt độ 185-205°c, trọng lượng riêng d=l,044g/cm3 (ở 15°C), dễ hoà tan rượu dung dịch kiềm, khó tan nước 910 • Xylenol: Có đồng phân, xylenol kỹ thuật dạng lỏng nhớt, màu nâu, trọng lượng riêng 1,035-1,040g/cm3 (ở 150°c), hoà tan dung dịch kiềm 10% Trong đồng phân có 3,5Xylenol có vị trí hoạt động hoá học: 3,5 Xylenol * H3 Nên có khả tham gia phản ứng đa tụ với Andehyt tạo cấu trúc không gian •Resosin: (m-dioxy benzen) Có ba vị trí hoạt động chất dạng tinh thể có cấu tạo: Resosin nóng chảy nhiệt độ 110°c sôi nhiệt độ 276°c, d=l,285g/cm3 Dễ dàng tham gia phản ứng mãnh liệt với halogen, H 2SƠ4, HNO3, Resosin chủ yếu dùng làm nguyên liệu để sản xuất keo dán gỗ, dán kim loại nhiệt độ thường dùng để sản xuất thuốc nhuộm thuốc y tế 11 Đồ án tốt nghiệp 1.2.2 GVHD: TS Hoàng Nam Adehyt a Focmandehyt • Hàm Tínhlượng chất: khí metan có thiên nhiên cần phải đạt tới 90- 98% Metanol tổng hợp từ hỗn hợp H2 co tiến hành oxy hoá metanol khí khôngcómàu, mùitácmạnh làmđược chảyFocmandehyt nước mắt, làm lạnh biến nhiệt+độLà500-600°C mặt xúc nhận thành chất lỏng có nhiệt độ sôi -21°c nóng chảy nhiệt độ -92°c -93oC đóng lại* thành Oxy khối hoá tinh etylen: trắng cho hỗn chắc,hợp trọng khílượng chứariêng 85%0,8153g/cm etylen 15% (ở 20°C) oxy thể tích qua chất tiếp xúc trơ như: Đất sét nung tẩm H 2B03 H3P04 375°c + Focmandehyt dạng dung dịch gọi Focmanlin qua tháp chấtthường đầy đáđược bọt sử tẩmdụng KMnơ hay KC103 nhiệt độ lớn Focmanlin chứa 33-40% thể tích íocmandehyt, hay 100°c Hiệu suất tạo thành Focmandehyt cao (70-80%) 30-37% tính theo trọng lượng b Axetandehyt: +Trong cônglỏng nghiệp sản khó xuất chịu, chất dẻo para-Focmandehyt - Là chất có mùi nhiệtthường độ sôidùng 20,8°c, nóng chẩy hay 123,5°c, trọng lượng riêng d=0,792g/cm paraíoc hỗn họp Polyme phân tử thấp cao Focmandehyt có công thức (CH20)-n để sản xuất nhựa tinhMuốn khiết tách từ dung dịch nước cần Axetandehyt tanphenol-Focmandehyt nước, rượu ete CácCaCl phương pháp điều chế phải• thêm *- Ôxy hoá rượu metylic ôxy không khí có bạc tham gia Từ Axetandehyt nhận polyxetandehyt, Polyme chịu nhiệt tốt có tính chất lý cao CH3OH +1 /2O2 Fufurol Ag HCHO +H20 +3 8Kcal Đồng thời khử hydro rượu Công thức hoá học: CH—CH + Là chất lỏng không màu mùi dễ chịu Nhiệt độ sôi 161,7°c, đóng rắn 36,5°c Trọng lượng riêng l,1598g/cm3 Fufurol tan rượu etylic, metylic, ete, axeton + Phưong pháp chủ yếu để sản xuất Fufurol thuỷ phân chế phẩm nông nghiệp: rạ rơm , lõi ngô tiến hành thuỷ phân áp suất nhiệt 02 0+H 20 cách thuỷ phân gỗ than nâu độ lớnOH hơn+ 100°c Ngoài điều chế Hoặc phản ứng tiến hành chân không áp xuất * Điều chế Focmandehyt từ metan Nguyên liệu quan trọng metan khí thiên nhiên chứa metan Metan đươc điều chế từ sản phẩm chế biến dầu mỏ khí thiên nhiên Các giai đoạn trình +02 + 4H2 CH—CH 2CH4 12 13 +3H2 Mg(OH)2 4,32 Ca(OH)2 3,08 ĐồĐồ ánán tốttốt nghiệp nghiệp LiOH GVHD: GVHD: TSTS Hoàng Hoàng Nam Nam 1,75 NaOH 1.3 1,56phản ứng tạo nhựa Novolac Rezolic KOH 1,33 a phản ứng tạo nhựa Rezolic 0,88 (CH3)4N+OH Xảy môi trường kiềm, chế sau r Hỗn hợp rượu phenolic ngưng tụ tạo nhựa rezolic: + OH“ H20 + - Ion phenolat có khả giải toả điện tích vào vòng benzen làm cho mật độ điện tử vị trí octo para vòng tăng lên Các ion phản ứng với formandehyt theo phương trình ô+ ^5+ CH2=Ò b phản ứng tạo nhựa Novolac: - Nhựa Novolac sản phẩm đa tụ phenol íocmandehyt môi Trong môi trường kiềm ion hydroxyl metylol phenol bền vững vị trường axit Tỷ lệ phenol/Focmandehyt> trí hoạt động lại phenol tiếp tục phản ứng với íocmandehyt để tạo Cơ chế phản ứngdi, tạotrinhựa Novolac sau: mono, hydroxyl phenol ô+ ^ô' , Sự tác dụng xẩy theo tốc độ giảm dần Xúc Tác Tỷ lệ octo/para 15 14 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam lon metynol công vào vị trí giàu điện tử phenol: ỌH H OH + H+ Trong môi trường axit metylol phenol không bền chúng tương tác với ion H+ tạo ion metyl phenol: Hoặc chúng ngưng tụ với tạo thành cầu nối metylen Cấu trúc Novolac mạch thẳng có khối lượng phân tử không lớn Phản ứng tổng quát sau: (n+2)C6H,OH với n=4-8 + (n+l)CH20 _H2 ° HOC6H4CH2— C6H5(OH)CH2 —C6H4OH 1.4 Điều kiện ngưng tụ - Phản ứng phenol Focmandehyt phản ứng đa tụ bậc, nhờ tách nghiên cứu sản phẩm ban đầu tưong đối ổn định Người ta xác định cấu tạo hoá học nguyên liệu, tỷ lệ phân tử phenol - andehyt, môi trường có ảnh hưởng định đến trình tạo thành tĩnh chất nhựa ló HC1 9,12 5.000 45600 Tổng 17053600 Đồ án tốt nghiệp hiết bị lọc hiết bị sấy GVHD: TS Hoàng Nam : công nhân : công nhân At=0,1 = 14,4.106(đ) Gpxv=8314,5 86.106+1039323250=93 53,909.106(đ) thiết bị =0,1.144.10 : công nhân Vlđ=6446,27.106+24,428.106+18,955.10 +1516,4.10 => Giá thành xí nghiệp6=8006,053.10 : Gxn=Pxn+Ppx.6(đ) : công nhân + Khấu hao tài sản cố định khấu hao xây dựng + khấu hao 5.3.3 Tính nhu cầu lao động + Cán tham gia sản xuất gián tiếp: Gxn=623593950+1039323250=1662917200(đ) 6 63,7.106+14,4.10 =78,1.10 (đ) Vậy lương phải trả cho công nhân Bảng tổng hợp chi phí chủ yếubị cho ca sau: 4.817800+3.1013100+2.1107600=8.525.700(đ) uản đốc : người Bảng ước tính giá sản phẩm : + Bố trí công nhân tham gia trực tiếp cho thiết Chi phí nguyên vật liệu cho năm sản xuất: 5.3.3.2 Tính quỹ lương4 trả cho công nhân gián tiếp.6 hó quản đốc : người Thiết bị phản ứng chính: công nhân óng gói sản phẩm 17053600.360=6139,3.10 (đ) hân viên hành : người ỹ sư công nghệ : người ỹ sư sửa chữa : người án hoá nghiệm : người + Lương hiên tính là: 315000đ Chi phí vận chuyểncơnguyên vật liệu 5% chi phi nguyên vật liệu + Quỹ lương bao gồm Tổng chi phí nguyên vật liệu: + Hệ số cấp bậc 6139,3.10 +6139,3.106.0,05=6446,27.106(đ) : người 53.2.2 Chi phí về+điện Phụ 3.3.1 Tính quỹ lương trả cho công nhân trực tiếp.cấp 0,2% Số lượng Như tính toán điệncanước đượcQuỹ cônglương suất tiêu thụ 20356,67(kw) Bậc lương Hệ ởsốphần + Ăn 300.000đ/người.công Giá thành (Glb) Cấp Phụ bậc cấp Giá thành điên sản- xuất toàn 1.200(đ/kw) ăn ca+độc Chức vụ Quản độc Phó quản đốc Kỹ sư Hành TT TT Tổng vđiên= 1.200.20356,67=24428004đ _ tổng chi phí chủ yếu hạiX 100 53.23 Chi phí nhu cầu nước tb 100 - tỷ lệ% chi phí khác 1,92 604.800 63.000 150.000 817.800 Phần tính toán điện nước tĩnh lượng nớc tiêu thụ năm là: 6318,5(m3) 2,54 chi phi khác bao gồm: 800.100 Trong 63.000 150.000 1013100 2,84 + Chi 894600 150.000 1107.600 phi phân63.000 xưởng chiếm 10% giá thành toàn Số lượng Bậc lương Trách Tông Hệ số + Lương hiên : 315.000 v =6318,5.3000= 18955500(đ) + Quản lýnuớc nhà máy chiếm 6% giá thành toàn nhiệm lương + Quỹ lương bao gồm sản0,2 2,94giá thành 1202.100 + Chi phí xuất chiếm 4% toàn Tổng 2+ Hệ số 6: 0,2 2,84 1170600 cấplàbậc Do ta có: 5 2,54 1013100 8314,586.10M00 +1.1202100+2.1170600+5.1013100+1.981600=9590400(đ) Phụ cấp 0,2% 2,44 981600 Vậy tổng số lương trả toàn 100-20 phân xưởng năm : 53.2.4 mục phí Khoản chiẢn phíhơi chủ yếu Tiền +(Chi ca nước 300.000 9590400 + đ/người.tháng 8.525.700) 12=217393200(đ) - Chi phí phân xưởng : PPX=0,l.Gtb NguyênBảo liệuhiểm điện xã nước tính 6% tiền lương : 8006,053.106 Phần cân nhiệthội tính nước cần thiết 50328(kg) Giá thành Lượng => Ppx=0,1 10393232500=217393200 1039323250(đ) 217393200.0, 06=13043592(đ) nước 50.000đ/kg Bảo hiểm xã hội 13043592 Vlý 1516400000(đ) hơi=30328.50.000= + Chi phí xí nghiệp : Pxn=0,06.G tb 5.3.4 Giá thành sảnquản phẩm Khấu hao tài sản cố định 78.1.106 Vậy tổng số vốn lưu động là: + Khấu hao tài sản cố định10393232500=623593950(đ) hàng năm =>^nel^^điện^^nước^^hơi' Pxn=0,06 Tổng 8314,586.106 Giá thành m3 3000đ/m3 Khoản mục chi phí Tiền (đồng) 88 89 86 87 Nguyên liệu 6446,27.10*’ Nước nước, điện 1559,783.106 Lương 217393200 : Bảo hiểm xã hội 13043592 Khấu hao tài sản cố định 78,1.10*’ Kinh phí phân xưởng 1039323250 Kinh phí quản lý xí nghiệp 623593950 Kinh phí sản xuất 415729300 10393,233.106 Tổng Giá thành đơn vị sản phẩm: _ giá thành toàn bô GSp= G -7- — , 10393^23110^ 290 B = (đ/đvsp) 35,838.106(đ/đvsp) 5.3.5 Lãi thời gian thu hồi vốn + Lãi hàng năm : L=S.(B-GTp) Trong L: Lãi hàng năm nhà máy S: Sản lượng hàng năm nhà máy B: Giá đơn vị sản phẩm 90 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam L=290.(37.000000-35838000)=336980.000(đ/năm) + Tỷ xuất lãi : _ L _ 336980.000 Tỷ xuất lãi = — = —————^ = 3,24 % + Thời gian thu hồi vốn : T=——— A+L Trong đó: A: Khấu hao tài sản cố định hàng năm L: Lãi hàng năm V: Vốn đầu tư xây dựng thiết bị 91 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam CHƯƠNG VI: AN TOÀN LAO ĐỘNG Từ sau hoà bình lặp lại Đảng Nhà Nước quan tâm đến bảo hộ lao động Trong công nghiệp hoá học có nhiều nguyên liệu sản phẩm có nhiều khả gây tác hại cho thể người, chúng xâm nhập vào thể người phá huỷ chúc hoạt động sinh lý bình thường Mức độ tác hại tuỳ thuộc vào độ độc hại vật chất, liều lượng, thời gian tác dụng đường xâm phạm tình hình sức khoẻ cho người lao động Vì đảm bảo an toàn lao động đảm bảo tính mạng, sức khoẻ người lao động Đảm bảo sức khoẻ cho ngưồi lao động góp phần nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm Đảm bảo an toàn lao động hạn chế thiệt hại tài sản tập thể nhà nước Ngoài càn tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh nơi đặt dây chuyền sản xuất Phân xưởng sản xuất nhựa Novolac dây chuyền sản xuất thuộc nghành hoá chất l.Nội dung an toàn lao động gồm vấn đề sau 1.1TỔ chức đảm bảo an toàn lao động nhà máy : + Bộ máy hành nhà máy phải có ban an toàn lao động, có nhiệm vụ nghiên cún soạn thảo nội quy an toàn lao động Nội quy an toàn lao động bao gồm yêu cầu chung ngành yêu cầu riêng nhà náy xí nghiệp + Đế đảm bảo an toàn sản xuất cán bộ, công nhân viên nhà máy khách hàng đến công tác nhà máy phải học tập nội quy an toàn lao động nhà máy + Từng phận cụ thể có quy định riêng an toàn lao động, an toàn vận hành máy móc để công nhân thao tác làm việc khu vực tuân theo + Ban an toàn lao động nhà máy phải có trách nhiệm thường xuyên theo dõi kiểm tra thực nội quy an toàn lao động Theo định kỳ có tổ chức lớp học an toàn lao động cho cán công nhân viên nhà máy Có hình thức khen thưởng kịp thời cá nhân, nhóm, phận thực tốt an toàn lao động đồng 92 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam thời có hình thức kỷ luật thích đáng cá nhân đơn vị vi phạm nội quy an toàn lao động gây an toàn lao động nguyên nhân gây an toàn lao động bệnh nghề nghiệp: * Đặc điểm phân xưởng sản xuất nhựa Novolac đặc điểm ngành hoá chất gây tai nạn nghề nghiệp + Do việc che, bịt thiết bị, hệ thống truyền tải kém, gioăng đầu nối bơm, ống nối thiết bị + Do mở cửa, mở năp đường ống để đo mức cột liệu tạo nên lỗ hở + Thiết bị chứa, đường ống bị hoá chất ăn mòn, gây rò rỉ * Đế khắc phục nguyên nhân phải lắp đạt thiết bị thật kín, tự động hoá công nghệ, tình trạng thoát hơi, khí độc điều kiện áp suất dương khắc phục cách chuyến sang làm việc chân không * Ngoài phân xưởng có nhiều loại bố trí xen kẽ mặt ( thiết bị điện, đường ống, bể chứa ) dễ gây va chạm, nhầm lẫn gây tai nạn lao động, thiết bị phải tuân theo quy định chung ngành có biển báo nơi quan trọng, khoảng cách thiết bị tiêu chuẩn quy định ( tối thiểu lm) * Phân xưởng có sử dụng hoá chất có khả bay nhiệt độ thường, hoá chất có khả ăn mòn, gây bỏng gây tai nạn, ngộ độc bệnh nghề nghiệp cho người lao động * Thiết bị phản ứng gia nhiệt trình sản xuất làm nhiệt độ phân xưởng nóng lên gây ảnh hưởng tới điều kiện làm việc Vì phải có biện pháp khắc phục, phòng chống tác hại hoá chất cải thiện điều kiện làm việc 1.2 CÉC biện pháp đảm bảo an toàn lao động * Đặc điểm nguyên liệu phân xưởng: - Phenol: Bay nhiệt độ thường, măc dù nhiệt độ nóng chảy 4142°c nhiệt độ sôi 181°c 93 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam - Phenol dễ bốc hơi, ngưng tụ nên dễ dàng gay nhiêm độc Phenol chất kích thích ăn da, thường gây vết loét bỏng da, tiếp xúc lâu có tác hại đến hệ thần kinh Trong trường hợp bỏng phải rửa rượu Metylic sau trung hoà nước vôi dung dịch sữa oxyt magiê (MgO) - Giới hạn nồng độ cho phép nhà sản xuất 0,005 mg/1 Do chống ngộ độc phải bố trí hệ thống thông gió phù hợp cho nhà sản xuất, tránh để phenol thùng chứa hở, đường ôngd tránh ro rỉ - Focmalin: nồng độ cho phép môi trường 0,001 mg/1 - HC1: Là axit gây ăn mòn mạnh, nguy hiểm đến tính mạng sức khoẻ sau Thiết bị chứa đường ống phải làm vật liệu chịu axit đặc biệt phải kín - Các phương pháp đảm bảo điều kiện môi trường làm việc: + Cường độ xạ nhiệt 0,25%- Kcal/cm2.giây + Tốc độ chuyển động không khí 0,3m/s thông gió chung 0,7-2 m/s thông gio phận + Nhiệt độ thích hợp không khí 20-25°C + Độ ẩm tương đối không 80% - Thiết bị điện : Bố trí thiết bị điện vị trí người qua lại thuận tiện có cố xảy ra, tránh nơi ẩm ướt, giây điện phải kiểm tra thường xuyên tránh tượng ro rỉ Đóng ngắt nguồn điện quy định không sử dụng làm việc riêng Khi sửa chữa thiết bị điện, hệ thống dây dẫn, đèn chiếu sáng phải thợ điện nhà máy có trang bị bảo hộ lao động đảm đương - Chiếu sáng: Cần bố trí chiếu sáng cách khoa học đủ ánh sáng trình thao tác lại nơi sản xuất Chiếu sáng nhân tạo chiếu sáng tự nhiên, sản xuất tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên 94 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam Trên sở lý thuyết tổng hợp nhựa Phenol-Focmandehyt kết hợp với khảo sát thị trường sản xuất thiêu thụ nước, thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa Novolac định hoàn toàn hợp lý Với suất phân xưởng 360 tấn/ năm Việt Nam có khả tiêu thụ hết Trong phạm vi đồ án em đa tính toán, xác định thông số kỹ thuật thiết bị máy móc Phần tính toán xây dựng công nghiệp xác định kích thước nhà xưởng bố trí thiết bị phân xưởng Phần tính toán kinh tế tính vốn đầu tư cần thiết toàn nhà máy, giá thành phân xưởng sản xuất, giá thành đơn vị sản phẩm Trong trình tính toán, với giúp đỡ tận tình Thầy giáo TS 95 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam KẾT LUẬN Trên sở lý thuyế tổng hợp nhựa Phenol- Focmandehyt kết hợp với khảo sát thị trường sản xuất tiêu thụ nước, thiết kế phân xưởng sản xuất nhựa Novolac định hợp lý Với suất phân xưởng 360 tấn/năm Việt Nam có khả tiêu thụ hết Trong phạm vi đồ án em tính toán, xác định thông số kỹ thuật thiết bị máy móc Phần tính toán xây dựng công nghiệp xác định kích thước nhà xưởng bố trí thiết bị phân xưởng Phần tính toán kinh tế tĩnh vốn đầu tư cần thiết toàn nhà máy, giá thành phân xưởng sản xuất, giá thành đơn vị sản phẩm Trong trình tĩnh toán, với giúp đỡ tận tình Thầy giáo TS HOÀNG NAM, Thầy giáo NGUYÊN QUANG CHƯƠNG, Thầy giáo PGS NGÔ BINH Mặc dù cố gắng hoàn thành đồ án không tránh khỏi thiếu xót mong bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên 96 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO 1- Bộ môn hoá kỹ thuật hưu Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Giáo trình kỹ thuật sản xuất chất dẻo- Tập II Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Xuất năm 1971 2- N.T.J Megson, M.sc, F.R.I.C., FPO Phenolic resin chemistry London, Butter worths scientiíic publcation, 1958 3- P.Robitchek, A.Lewin Phenolic resin, their Chemistry and Technology London, ILIFFE and sons, 1950 4- A.A.K.White house, M.A., F.R.I.C.,F.P.L, E.G.K.Pritchett Phenolic re sin London, ILIFFE book LTP, 1967 5- Nguyễn Công Xinh, Nguyễn Thị Thanh, Vũ Đào Thắng, Dương Văn Tuệ Giáo trình hoá hữu Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội, 1998 97 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam V.7 Thir structure, properties and Chemical technology Intiersciense publichers, Inc, New York, 1947 8- Hiệp nhựa TP Hồ Chí Minh Tạp chí nhựa Việt Nam Kỹ thuật viên ngành nhựa-nhà quản lý Xưởng in Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, năm 1999 9- Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Ọuang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa Hiệu đính Trần Ọuang Thảo Cơ sở trình thiết bị công nghệ hoá chất tập Trường Đại học Bách Khoa xuất bản-Hà Nội 1982 11- Tập thể tác giả Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất tập Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà Nội 1992 12- Hiệu đính Pts Trần Xoa, Pts Nguyễn Trọng Khuông, Pts Phạm Xuân Toản Sổ tay trình thiết bị công nghệ hoá chất tập Nhà xuất Khoa Học kỹ thuật - Hà Nội 1999 13- Bộ môn trình thiết bị Bài tập ví dụ trình thiết bị công nghệ hoá học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - 1970 14- Bộ Cơ môn sở xây xây dựng dựng công nhà công nghiệp nghiệp Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội - 1997 15- PTS-KTS Thiết Trường Nguyễn kế Đại kiên trúc học Xây Minh Thái công nghiệp Dựng Hà Nhà xuất Xây Dựng - Hà Nội 1996 98 Nội Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam 17- H.F.Mark Encyclopedia of chemistry technology v l , 10, 15 New York, London, Sydney, 1976, P.639 - 645, 77 - 90, 194 18- R.B.Seymour Polyme Composites Eduted by C.R.H.I.DeJonge Utrech-Netherland, 1990, p 101-103 19- J.A.Brydson Platstic materials Butter woi*ths, London, Baston, Sydney, Singapore, Toronto, Wellington,1998, P.598-602, 604-608, 617-620 20- N.M.Bikales Encyclopedia of Polymer Science and technology, v.l, V.10 Interscience Publichers adisvision of Johs Wiley & Sowns, New York, London, Sydney, Toronto 1969 99 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam lũũ Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam 101 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam 102 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam 103 [...]... Chọn phương pháp sản xuất + Nhựa Novolac có thể được sản xuất theo hai phương pháp sản xuất gián đoạn và liên tục Phương pháp gián đoạn có đặc điểm thành phần phản ứng thay đổi theo thời gian tiến hành và giữ nguyên trong không gian mà quá trình xảy ra, độ đồng đều sản phẩm không cao vì còn tùy thuộc vào các mẻ phản ứng hon nữa phương pháp gián đoạn còn cho năng suất thấp Trong đồ án này chọn phương. .. này chọn phương án sản xuất nhựa Novolac theo phương pháp gián đoạn *Sản xuất nhựa Novolac theo phương pháp liên tục 23 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam + Sản xuất nhựa Novolac theo phương pháp này thì nguyên liệu và nhựa được đưa vào và lấy ra liên tục, thông qua một hệ thiết bị nối tiếp nhau Trong thời gian phản ứng nồng độ các cấu tử trong một thể tích nao đó không thay đổi theo thời gian: bao... MINH DÂY CHUYỂN SẢN XUÂT Quy trình sản xuất nhựa Pheno -Focmandehyt dạng Novolac theo phương pháp gián đoạn gồm các công đoạn chủ yếu sau: 25 Nguyên liệu Đa tụ Sản phẩm iả thiết tổn hao qua các công đoạn như sau: Đồ án tốt nghiệp ạp liệu:0,5% a tụ: Novolac được sản xuất theo phương pháp gian đơnlường phối liệu Ớ sơ Nhựa đồ này ta dùng phương pháp lường trọng trên cácđoạn thùng nàynhư có ọc, Tách: 0,5%... liên tục từng bậc, đối với quá trình dòng liên tục thành phần hỗn hợp phản ứng không thay đổi trong suốt thời gian tiến hành quá trình Chế độ ổn định thiết lập chỉ có thể thay đổi bằng cách thay đổi thành phần hỗn hợp cung cấp, tốc độ dòng, nhiệt độ và áp suất Quá trình liên tục thường tiến hành trong thiết bị hình ống *Sản xuất nhựa Novolac theo phương pháp gián đoạn Theo phương pháp này nguyên liệu... nghĩa rất lớn: Ca(OH) 2Sản phẩm bột ép là hỗn hợp giữa nhựa Novolac hoặc rezolic với một số phụ gia như: bột gỗ, bông thủy tinh, mica, bột giấy bột ép sử dụng nhựa - Phenol có ba vị trí hoạt động, tham gia phản ứng với íocmaldehyt rất Novolac- sản thông nhựa rezolic sử Nhựaxuất nhậnphần đượclớncó các màuvật sẫmphẩm hơn so với dụng, khi dùng HC1 H 2S0thường 4 cũng ăn dụng hợp sản xuấttụchất dụng rezolic... công đoạn nạp liệu + công đoạn 412,88 620,5 đa tụ + công đoạn lọc tách + công đoạn sấy + công đoạn đóng gói sản phẩm ( 0,5 + 1 + 0,5 5,66 +0,5 +0,5) = 3% 1007,92 Vậy tổn hao cả quá trình là 3% cân bằng vật chất cho một năm sản xuất Từ đơn 2.1.2.3.Bảng phối liệu: 2.2 Tính toán thiết bị lOOkg phenol phản ứng với 27kg Focmalin và 1 kg HC1 thu được 113kg nhựa 2.2.1 Tính toán thiết bị phản ứng chính Novolac. .. chẩy vào thiết bị phản ứng chính, xúc tác cũng được đưa trực tiếp vào thùng cao vị và chẩy vào thiết bị phản ứng chính Phương pháp này có ưu điểm hệ thống thiết bị sản xuất đơn giản hơn, chi phí kinh tế thấp hơn phương pháp liên tục và cho hiệu suất cao Nhưng có nhược điểm là năng suất không cao không tân dụng được nguồn nhân lực 24 Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Hoàng Nam THUYẾT MINH DÂY CHUYỂN SẢN XUÂT... xuông thiết bị trống làm nguội 13 và được băng tải chuyển vao kho sản phẩm Đóng gói sản phẩm: 0,5% Thời gian làm việc: Tổng số ngày trong năm: 365 ngày Nghỉ chủ nhật: 54 ngày Nghỉ lễ, tết: 7 ngày Nghỉ bảo dưỡng: 14 ngày Tổng số ngày làm việc trong năm: ( 365-54-7-14)= 290 ngày Năng suất thiết bị trong mộ ngày là: 2.I.2.I |2-= l,241 (tấn/ ngày) Cân bằng vật chất cho 1 tấn sản phẩm Từ số lượng một tấn sản. .. D,p -+c (m) [12-TY360] 2[ ... đồng sản phẩm không cao tùy thuộc vào mẻ phản ứng hon phương pháp gián đoạn cho suất thấp Trong đồ án chọn phương án sản xuất nhựa Novolac theo phương pháp gián đoạn *Sản xuất nhựa Novolac theo phương. .. phic điện • Chọn phương pháp sản xuất + Nhựa Novolac sản xuất theo hai phương pháp sản xuất gián đoạn liên tục Phương pháp gián đoạn có đặc điểm thành phần phản ứng thay đổi theo thời gian tiến... Sergev *Năm 1953 nhựa phenol Focmandehyt sản xuất nhiều so với loại nhựa khác * Năm 1954 nhựa phenolic sản xuất 20.000 * Năm 1965 sản phẩm đặt đến 65.000 * Cho đến năm 1987 nhựa phenolic sản xuất