BÁO CÁO QT&KT HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ

BÁO CÁO QT&KT HỢP CHẤT CAO PHÂN TỬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM

KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU

CH3OH

m -Crezol

CH3OH

p - Crezol

CH31,2,3-xilenol 1,2,5-xilenol 1,2,6 - xilenol

O

, Urotropin

N N

N N

+ dạng tinh thể hình kim, không màu, có mùi hắc đặc trưng,

+ KK: màu hồng và biến thành màu nâu nhạt do

nó bị oxi hoá

+ Tỷ trọng d =1,054 g/cm3

+ Nhiệt độ nóng chảy tnc= 40,3OC

+ Nhiệt độ sôi ts=182,2OC

+ Phenol dễ bị tách ra cùng với hơi H2O, phenol là chất hút ẩm

+ Do có khả năng tạo liên kết hyđrô nên phenol có nhiệt độ sôi cao

+ Các hợp chất phenol khác hầu như không tan trong nước

+ Phenol bay hơi ở nhiệt độ thường, phenol dễ bốc hơi ngưng tụ nên dễ gây nhiễm độc.+ Phenol là chất kích thích và ăn da, thường gây ra những vết loét bỏng trên da,

+ Ngoài ứng dụng của phenol trong công nghiệp chất dẻo

+Dùng làm chất diệt trùng, khử trùng, chống nấm mốc, giảm đau

Formaldehyt trong nước gọi l à focmalin và tồn tại cả hai dạng:

CH2O+H2O HOCH2OH(metylen gluco)

Focmalin có mùi đặc trưng, kích thích niêm mạc, tiếp xúc lâu gây chảy nước mắt Nồng độ cho phép 0,001mg/l

Focmalin chứa 33

-

40% thể tích formaldehyt

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA

ứng nồng độ các cấu tử trong một thể tích nào đó không

thay đổi theo thời gian.Quá tŕnh sản xuất liên tục có thể phân thành: quá trình liên tục từng bậc và quá trình dạng liên tục

- Quá trình liên tục từng bậc: Là quá tŕnh liên tục xảy ra từng bậc trong một dãy thiết bị nối tiếp nhau thành một hệ tác dụng liên tục Đặc điểm của quá tŕnh là nồng độ các cấu

tử không thay đổi trong toàn bộ thể tích của thiết bị sau

khi đạt đến trạng thái ổn định Sự thay đổi nồng độ của các cấu tử ban đầu và sản phẩm cuối cùng xảy ra từng bậc

trong cả dãy thiết bị, ở mỗi thiêt bị hỗn hợp phản ứng và chất lỏng chảy ra có thành phần đồng nhất

- Phương pháp liên tục đòi hỏi tính toán thiết bị rất phức tạp, trong nhiều trường hợp có thể tiến hành phản ứng trong các tháp có ngăn phân chia, mỗi ngăn tương ứng vớimột thiết bị riêng biệt Hỗn hợp nguyên liệu liên tục

đi vào ngăn đầu tiên và liên tục đi ra ở ngăn cuối cùng Xúc tác thường đưa vào từ ngăn đầu tiên, một số

trường hợp nhiệt độ phản ứng toả ra mạnh để phân

phối nhiệt đều trong thiết bị phản ứng th́xúc tác được đưa vào từng ngăn.

- Quá trình dạng liên tục: Quá trình trong đó nồng độ các cấu tử thay đổi trong toàn bộ không gian phản ứng cũng giống như trong quá tŕnh liên tục từng bậc, đối vớiquá tŕnh này nồng độ hỗn hợp phản ứng không thay đổi trong suốt thời gian phản ứng.Quá trình dạng liên tục thường tiến hành trong thiết bị dạng ống.

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA

NOVOLAC:

 B) SẢN XUẤT NHỰA NOVOLAC THEO

PHƯƠNG PHÁP GIÁN ĐOẠN:

- Nguyên liệu từ các thùng chứa trong phân xưởng nhờ bơm bơm lên các thùng lường trọng lượng rồi từ đó đi vào thiết

bị phản ứng

- Axit từ thùng cao vị đưa vào thùng lường trọng lượng

hoặc thể tích Hỗn hợp phản ứng được khuấy đều, thêm xúc tác đến PH yêu cầu (1,6-2,5)

- Đun nóng hỗn hợp phản ứng đến 55-60oC sau đó ngừng cấp hơi v́ nhiệt độ hỗn hợp phản ứng tự tăng do phản ứng toả nhiệt Khi nhiệt độ hỗn hợp đạt 98-100oC thì hỗn

hợp bắt đầu sôi và ngừng khuấy, cho nước vào vỏ bọc ngoài của thiết bị để làm lạnh nhưng phải đảm bảo hỗn hợp phản ứng sôi nhẹ.Sau một thời gian ( khoảng 20 phút ) tiếp tục cho khuấy và thêm xúc tác Duy trì phản ứng và tiến hành lấy mẫu kiểm tra tỷ trọng củanhựa tới khi đạt yêu cầu

- Trong quá tŕnh phản ứng từ khi đun nóng đến lúc sôi,

tỷ trọng, độ nhớt của hỗn hợp phản ứng thay đổi

không đáng kể, do trọng lượng phân tử trung b́nh

thấp tan được trongfomalin Cùng với thời gian phản ứng nhựa tạo thành có khối lượng phân tử tăng

dần,khó hoà tan trong nước, phenol, fomalin không thâm gia phản ứng Sau khi sôi khoảngmột giờ lượng phenol và fomandehyt không tham gia phản ứng giảm không đáng kể, độnhớt của nhựa tăng lên là do cácc sản phẩm thấp phân tử ngưng tụ với nhau.Giai

đoạnsấy nhựa nhằm mục đích khử nước, metanol, xúc tác dễ bay hơi, phenol, fomalin và cácsản phẩm phụ.

- Nhựa được xử lư nhiệt bằng hơi nước có áp suất vào

vỏ bọc ngoài của thiết bị Hiệusuất nhựa đạt 110% so với trọng lượng nhựa.

được105-QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA

NOVOLAC:

- Phenol rắn được gia nhiệt gián tiếp bằng nướ c trong nồi giữ nhiệt cho chảy lỏng ở  nhiệt ĐỘ70-75OC Chú ý phải cẩn thận tránh tiếp xúc với pheno

- Sau đó được cân trực tiếp vào bình cầu ba cổ .Lắp

bình cầu theo tổ hợp dạng tổ hợp hoàn lưu ,bình cầu được giữ nhiệt bằng nồi giữ nhiệt H2O

- Cho Formalin đã cân vào bình cầu qua cổ phụ ( phần gắn nhiệt kế )

- HCl 37% sử dụng 0.4% tổng khối lượng hỗn hợp được chia làm 2 phần HCl1 (<0.2%) và HCl2 Lượng HCl1 cho vào bằng ống nhỏ giọt Gia nhiệt hỗn hợp lên 65- 70*C.

- Lúc này kiểm tra PH thấy PH=1 ,Phản ứng tạo

methylol sẽ xảy ra gây hiện tượng tỏa nhiệt nhiệt

độ tăng nhanh

- Điều chỉnh nhiệt độ sao cho nhiệt độ phản ứng

ở  dưới 90oC Giai đoạn này có thời gian khoảng 35-45 phút -Bổ sung lượng HCl2 và tiến hành

phản ứng trùng ngưng ở  90-90oC Quá trình

trùng ngưng làm cho nhựa có trọng lượng phân

tử tăng dần và không tan trong nước

- Hỗn hợp dần dần đục Giai đoạn từ trong chuyển sang đục kéo dài từ 1.5-2h Sau đó phản ứng tiếp tục kéo dài 45 phút thì hiệu suất đạt khoảng 70- 75% -Tháo bình cầu và đổ sản phẩm ra

cốc Novolac sẽ lắng xuống đáy ,chiết phần ở  trên

có lẫn formaldehyd và phenol không phản ứng ra

- Dùng nước ở 70*C cho vào phần nhựa vừa tách khuấy đều để rửa phenol và formaldehyd không phản ứng ra , tiếp tục lắng tách ,làm như vậy

nhiều lần cho đến khi tách được hết formaldehyd

và  phenol ra bằng cách kiểm tra PH của nướ c tách ra.

- Sau đó sấy novolac trong tủ hút ở 110*C cho

đến khi nhựa trong suốt nếu lấy một giọt nhựa ra

để nguội và giã nhỏ dễ dàng là đạt.

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA NOVOLAC:

 D) SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM:

QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHỰA

NOVOLAC:

 THIẾT BỊ SẢN XUẤT NHƯA NOVOLAC:

 Nồi đa tụ là thiết bị chính của quá trình phản ứng, nồi có cấu tao như sau:

4.SẢN PHẨM NHỰA NOVOLAC SAU KHI

TỔNG HỢP CÓ CÁC ĐẶC TÍNH SAU

 Trạng thái vật lý: tồn tại ở dạng rắn, cứng, giòn, có khả năng hút ẩm cao

 Màu sắc: Không màu hoặc màu vàng đến nâu tùy thuộc vào độ dư phenol trong sản phẩm,

 Khả năng phản ứng: Có thể tan trong hỗn hợp dung môi C2H5OH/acetone dễ dàng.

 Độ bền, cơ tính: Novolac sau khi đóng rắn

có độ bền cơ rất cao, chịu nhiệt tốt, cách

điện và chịu môi trường KOH, dung môi.

4.SẢN PHẨM NHỰA NOVOLAC SAU KHI TỔNG HỢP CÓ CÁC ĐẶC TÍNH SAU

5.TÍNH CHẤT CỦA NOVOLAC:

 Ưu điểm:

- Có thời gian bảo quản không giới hạn, dễ sử

dụng, có khả năng tái sinh, dễ sữa chữ bằng cách hàn, dán…

- Novolac sau khi đóng rắn có độ bền cơ rất cao, cứng dòn, chịu nhiệt tốt, cách điện và chịu môi trường KOH, dung môi…

- Nhựa novolac là nhựa nhiệt dẻo có khuynh

hướng bị dão, dễ bị nóng chảy.

 Ứng dụng:

- Làm bột ép làm các sản phẩm kỹ thuật và dân dụng Các sản phẩm này không nên chịu tải

trọng cơ học lớn, dòng điện áp cao (>10kV) và

- Làm bột ép làm các sản phẩm đặc biệt có độ bền nước, chịu nhiệt, bền hóa học và chịu va đập cao

- Làm chất kết dính có hàm lượng 20-80% tùy

theo sản phẩm.

- Làm keo dán chịu môi trường, mối mọt, keo dán BUAM (PF, rượu, chất tiếp xúc (Petrov) sulfua hóa), chịu môi trường cao, chịu nhiệt độ đến

90oC.

- Làm chất dẻo lớp.

- Được sử dụng chủ yếu làm các sản phẩm ép dạng tectolit.

- Kết hợp với nhựa epoxy làm các lớp phủ chịu axit, kiềm, dung môi hữu cơ và hầu ết hóa chất công nghiệp

6.HÌNH ẢNH ỨNG DỤNG:

Tấm ép:

Sơn bảo vệ:

6.HÌNH ẢNH ỨNG DỤNG:

7.TÀI LIỆU THAM KHẢO:

 1 Huỳnh Đại Phú-Nguyễn Đắc Thành-La Thị Thái Hà-Hướng dẫn thí nghiệm hóa học Polyme –NXB ĐHQG 2005.

 2 Nguyễn Hữu Niếu-Kĩ thuật sản xuất chất dẻo.

 3

http://doc.edu.vn/tai-lieu/chuyen-de-khuay-tron-san-pham-long -49380/

 4

phenolformaldehyde-tan-trong-con-9018/

XIN CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐÃ LẮNG NGHE