Тетрофторэтилен.

Для этого имеется несколько важных причин.Во-первых, производство тетрафторэтилена является вредным для здоровья человека, так как токсичны как исходное вещество (дифторхлорэтан), так и продукт его пиролиза (тетрафторэтилен). Следовательно, необходимо свести к минимуму участие человека в производственном процессе. Во-вторых, в силу высокого потребления политетрафторэтилена промышленностью, необходимость в его мономере - тетрафторэтилене очень высока. Следовательно, для обеспечения необходимого объёма мономера, данное производство должно быть непрерывным и крупнотоннажным. Для повышения эффективности предприятия необходимо автоматизировать как можно больше протекающих технологических процессов. Кроме того, на большей части предприятий, производящих тетрафторэтилен, производится и фторопласт. Производство полупродукта (ТФЭ) является лишь отдельной стадией, включённой в производственный цикл всего предприятия. Максимальная автоматизация каждого технологического процесса и стадии необходима для согласованной и эффективной работы всего производства.На рисунке 6 представлена схема установки непрерывного действия[8,29]:Рис. 6. Принципиальная схема установки для получения тетрафторэтилена посредством пиролиза дифтормонохлорметанаОбозначения на схеме:1. ёмкость с дифторхлорметаном;2. расходометр;3. печь для пиролиза;4-6. промывные колонны;7-8. осушающие колонны;9. дистилляционная колонна;10. сборник тетрафторэтилена;11. холодильная камера;12. компрессорнаяустановка.Рассмотрим принцип действия такой установки:Дифтормонохлорметан поступает в установку из некоторой ёмкости (1), например, газового баллона. Затем дозируется с помощью ротометра (2) и поступает в пятисекционную трубчатую печь (3) высотой 5,5 метров. Температура в каждой секции печи поддерживается в установленных пределах автоматически. Продукты пиролиза пропускаются через скрубберы (4-6), где водой улавливаются кислые продукты реакции, и после высушивания последовательно хлоридом кальция и фоссорным ангидридом (7-8) подаются на ректификацию (9). Далее в холодильной камере (11) производится охлаждение готового продукта и тетрафторэтилен поступает в сборник (10).[8, 30]3.3 Описание оснасткиТехнологической оснасткойназывают совокупность приспособлений, необходимых для установки и закрепления заготовок и инструментов, придания формы заготовкам или конечной продукции, выполнения сборочных операций, транспортирования заготовок, деталей или изделий.Так как конечный продукт описываемого в работе производственного процесса является газом, то требуется следующая технологическая оснастка:1. Трубки и трубопроводные системы, по которым производится транспортировка исходного вещества и продуктов реакции. Трубки должны быть выполнены из материала, практически не подвергающиеся воздействию тетрафторэтилена, соляной кислоты и высоких температур. В промышленности используются трубки и змеевики из легированных сталей.2. Баллоны для сбора готового продукта – тетрафторэтилена. Используются баллоны вместимостью12дм³с давлением в диапазонеот 9,8 до 14,7 МПадля исключения самопроизвольной полимеризации тетрафторэтилена.[9]Внутреннюю поверхность баллонов необходимо зачистить от грязи и ржавчины, тщательно просушить и осмотреть при освещении электролампы. Ржавчина и отслаивающаяся окалина во внутренней части баллонов недопустима. Допускается лишь тонкий прочный оксидный слой и отдельные красноватые пятна.В заключение, рассмотрим технологическую оснастку, применяемую в производстве изделий из политетрафторэтилена, получаемого полимеризацией перфторэтилена.Основным способом получения изделий из политетрафторэтилена является нанесение тонкой полимерной плёнки на некоторую основу. Этот процесс производится с помощью метода полива, схема оборудования для которого приведена на рисунке 7:[10]Рис.7. Формование пленок поливом: 1 - фильера; 2 - емкость с р-ром полимера; 3-сушильная камера; 4-пленка полимера; 5 - сматывающее устройство; 6-барабан транспортера; 7 - транспортерная лента.Полимер из емкости через фильеру наносится на гибкую ленту транспортера, далее проходит через камеру сушки и отверждения, отделяется от ленты и сматывается в рулон.Ещё один способ обработки продукта полимеризации тетрафторэтилена заключается в получении политетрафторэтиленовых волокон. Оснасткой в данном случае является фильера, при истечении из которой водная эмульсия политетрафторэтилена с добавленным высокомолекулярным загустителем спекается при 300 оС и затвердевает с образованием нитей (волокон), формирующих на твёрдой основе клубки и рулоны.[10]В данной главе курсовой работы была рассмотрена технология синтеза тетрафторэтилена, применяемая и в России, и за рубежом, основные типы печей (реакторов), в которых производится пиролиз дифторхлорметана и другое оборудование. Также были рассмотрена принципиальная схема непрерывного производства тетрафторэтилена и необходимая технологическая оснастка. Так как на предприятиях, производящих ТФЭ зачастую синтезируется и политетрафторэтилен, то была дана краткая характеристика технологической оснастки, используемой для формирования конечного продукта. Резюмируя вторую главу представленной курсовой работы, отметим, что описанная технология производства тетрафторэтилена на сегодняшний день является наиболее эффективным способом получения данного вещества. Автоматизированное производство необходимо для повышения эффективности работы предприятия и снижения токсического воздействия на персонал предприятия.IV ЗаключениеФторопласт, получаемый по реакции радикальной полимеризации тетрафторэтилена, нашёл широкое применение в различных отраслях промышленности, электротехнике, а также в повседневной жизни людей. По этой причине получение тетрафторэтилена является важной задачей современной химической промышленности. Данное вещество также носит название перфторэтилен и мономер-4.В первой части представленной к защите курсовой работы, были подробно рассмотрены физические и химические свойства тетрафторэтилена. Так, тетрафторэтилен является легковоспламеняющимся токсичным газом без цвета и запаха, имеющим низкие температуры плавления и кипения. По своим химическим свойствам тетрафторэтилен близок к этилену.Тетрафторэтилен вступает в большую часть реакций, характерных для этилена, однако не является его полным аналогом.Тетрафторэтилен является значительно более химически инертным веществом, и реакции, протекающие с этиленом без каких-либо затруднений, для ТФЭ осложнены (например, реакция галогенирования) и требуют нагревания, либо введения в систему катализатора. Это объясняется тем, что электроатрицательные атомы фтора оттягивают на себя электронную плотность с двойной связи в молекуле, чем затрудняют присоединение нуклеофильных реагентов. Важнейшим химическим свойством тетрафторэтилена, используемым на практике, является склонность к полимеризации с образованием фторопласта – тепло- и хемостойкого диэлектрического материала с уникальными свойствами.Во второй главе данной курсовой работы рассматривается технология крупнотоннажного автоматизированного производства тетрафторэтилена, необходимое оборудование и оснастка. Следует отметить, что рассмотренный в работе метод получения тетрафторэтилена посредством пиролиза дифтормонохлорметана на сегодняшний день является наиболее практически значимым. Технология получения ТФЭ отработана десятилетиями и постоянно совершенствуется. Выход тетрафторэтилена, достигаемый в современных производственных процессах, составляет 90-95%. Для пиролиза дифтормонохлорметана разработано несколько принципиально различающихся типов реакторов. Подобранны необходимые для максимального выхода продукта условия реакции (давление и температура), а современная технология очистки реакционной смеси на выходе из реактора позволяет значительно уменьшить количество примесей в продукте. Производство тетрафторэтилена является непрерывным автоматизированным процессом.Таким образом, в данной курсовой работе было проведено всестороннее рассмотрение такого важного в химической технологии вещества, как тетрафторэтилен. VСписок литературыВацулик П. Химия мономеров. Москва, Издательство иностранной литературы, 1960. - 735 с.Коршак В.В. (ред.) Технология пластических масс. Учебник для ВУЗов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Химия , 1976. - 608 с.ЛогиновБ.А. Удивительный мир фторполимеров. ОАО «Дом печати ВЯТКА».2008 М.: 2008, – 128с.Паншин Ю. А., Малкевич С. Г., Дунаевская Ц. С. Фторопласты. Л., «Химия», 1978., 231 с.Платэ Н.А. Основы химии и технологии мономеров: Учеб. Пособие / Н.А. Платэ,Е.В.Сливинский. – М.: Наука: МАИК “Наука/Интерпериодика”, 2002.-696с.Рахимов А.И.. Химия и технология фторорганических соединений. М.: Химия. 1986. 268 с.Ряузов А.Н., Груздев В.А., Бакшеев И.П. и др. Технология производства химических волокон. – М.:Химия. 1980. 224 с.Сигал М.Б., Козиорова Т.Н., Синтетические волокна из дисперсий полимеров, M.: «Химия», 1972.Тетрафторэтилен. Получение, свойства, применение: (Обзор пат.и журн. лит. за 1976-1983 гг.) / [Составитель В. Н. Черепова]47 с. М.:НИИТЭхим. – 1984.Шерышев М.А. Формование полимерных листов и пленок. - Л.: Химия, 1989. – 119 с.