Т.ғ. к., аға оқытушы Жунусова Э. Б., магистер, оқытушы Себепкалиева Н. Н

Будың температурасы 320⁰С жеткенде, пештің қыздырылуы мен колоннаны сөндіреді.Холодильникке су берілу тоқтатылады, рубашканың қабылдағышына ыссы су жіберіледі. 5 – 7 мин кейін пештің қыздырылуы мен колоннаны қосып, жайлап кран Ж жауып, қалдықтың қысымын 0,00013-0,00026 МПа дейін жеткіземіз.

Айыруды аяқтағаннан кейін потенциометрді, пештің қыздырылуы мен бағананы сөндіреді, кран А 1,2,3, кран Б – 6,7 жағдайында қояды, содан кейін насосты сөндіреді.Сайып келгенде, барлық жүйе вакуумде болады.

Бағана мен кубты бөлме температурасында салқындатып, кран Б - 5,7 ал кран А – 1,3,4 жағдайында қояды, өйткені жүйені атмосфералық жалғастырады. Осыдан кейін кубты бағанадан ажыратып алып қалдықпен бірге өлшейді; қалдықты құйып алады.

Дәл қазір мұнай өңдейтін өнеркәсіптің алдында мұнайды тереңірек өңдеу жұмысы тұр. Оның тиімді шешімі үшін температуралары 560-580⁰С қайнап жатқан фракциялардың физико-химиялық қасиеттері қажет. Бұл фракцияларды АРН -2 аппаратында алуға болмайды. АРН – 2 аппаратының кемшілігі бұл аз күкіртті мұнайлардан 480-500⁰С жоғары қайнайтын фракцияларды және күкіртті мұнайлардан 440-480⁰С жоғары қайнайтын фракцияларды жинай алмайтындығы. Мұнайларды қыздыру жіктеуі олардың химиялық құрамына ғана емес, айыратын кубтағы қыздыру әсерінің ұзақтығы және ректификациялық бағананың қондырмасының биік гидравликалық кедергісімен сонымен бірге де шартталған. Біртұтас бір ізге салған бағдарламамен мұнайларды зерттеу. АРН-2 аппаратынан қалған мұнай қалдықтарын 560-580⁰С қайнайтын ГрозНИИ әдісі бойынша алады. Бұл кезде 450-500⁰С, 500-520⁰С, 520-540⁰С, 540-560⁰С, 560-580⁰С фракциялар іріктеледі. ГрозНИИ әдісінің мәні Мановяна вакуум колбасында қалдықтың айыруында болады. Бұл колбаның айырмашылық ерекшелігі ол көлденең цилиндр болып табылады (рис.4). Айыратын колбаның цилиндрлік формасы классикалық сфермалықпен салыстырғанда, сұйықтық гидрастатикалық қысымын екі есе азайтып және айнаның булану бетін 1,7 – 1,9 есе, қыздыру бетін 1,4 – 1,7 есе үлкейтуге мүмкіндік береді. Мұнай қалдықтарын вакуум айыруы үшін Мановян колбасын қолданылуы 5 суретте көрсетілген.

1.Вакуумды айдау дегеніміз не?

2.Процесте алынатын өнімдер қандай?

№3 Зертханалық жұмыс

Физико-химиялық және физикалық процесстер комплексімен байланысты табиғи және синтетикалық полимерлерді талшықтарға өңдеу. Полимерлерден талшықтарды қалыптастыру мүмкіндігікелесі шарттармен анықталады:

1) полимер балқытылу немесе ерітілуі қажет;

2)полимердің құймасы және ертіндісі ауыр жүк түскенде айтарлықтай бойлық деформацияға шыдауы керек;

3) алынған талшықтар механикалық және басқа да қажетті қасиеттерге ие болуы керек.

Бұл шарттарға молекулалық массасы 8000-10000 аз емес, тұрақты тізбекті құрлымды және когезия энергиясы жоғары сызықтық құрлымды полимерлер сай келеді. Типтік талшық түзуші полимерлер қатты полярланған крислаллданған материалдар болып табылады, мысалы, полиамид, полиэфир және т.б. Талшық алу процессі үш кезеңнен тұрады: 1)ертінді немесе құйма дайындау; 2)талшықтың түзілуі; 3)талшықты механикалық және термиялық өңдеу.

Құймадан қалыптастыру кезінде бірінші сатыда полимерді тұткырақпа күйге (құйма тиісті аққыштыққа ие) ауыстырады. Тұрақты құйма алу үшін полимердің ыдырау температурасы балқу температурасынан жоғары болу қажет; басқа жағдайда құймадан талшық қалыптастыру мүмкін емес.

Балқу температурасынан төмен температурада ыдырайтын полимерлер (мысалы, целлюлоза және полиакрилнитрил) ертіндіден талшыққа өңделеді.

Иірілетін (прядильные) ертінді мен құйма қалыптасуға жақсы қасиетте болу керек, сонымен қатар сұйық күйден қаттыға жеңіл ауысу керек. Талшықтың қалыңдығы бойынша біртектілікті болу үшін міндетті түрде біртекті иірілген ертінді қолданады.

Құймадан қалыптастыру кезінде полимер құймасының ағысы қатады – полимер қатады; ертіндіден талшық қалыптастыру кезінде еріткіш булану немесе тұндырғыш ваннада жуу жолымен жойылады.

Талшықты –өндірудің соңғы кезеңінде ол қажетті физикалық қасиетіне ие болады. Полимерді химиялық, механикалық және термиялық өңдеу талшықтың эксплуатациялық қасиеттерін жақсартады. Механикалық өңдеудің маңызды операциясы ось бойымен талшықтың макромолекулаларының бағытын қамтамасыз ететін созу болып табылады, осыған байланысты талшықтың мықтылығы және беріктілігі жоғарлайды.

Әртүрлі полимерлерде талшық үшін созу дәрежесі мен бағытының шарттары әртүрлі болады. Термиялық өңдеу (суда қайнату, сулы бу атмосферасында немесе ыстық ауада ұстау) талшықтағыішкі кернеуліктің релакциясын, кемшілігінің кемуін және эксплуатациялық қасиетін жақсартуды қамтамасыз етеді.

Қазіргі кезде өндірісте талшықтың қалыптасуы 3 әдіс бойынша жүреді:

1.Құймадан қалыптастыру.

2.Ылғалды әдіспен ертіндіден қалыптастыру.

3.Құрғақ әдіспен ертіндіден қалыптастыру.

Бірінші әдіс жай және қарапайым, ол тұрақты аққыш құйма беретін полимерлер үшін жарамды. Сурет 6 құймадан талшық алу сызбасы көрсетілген.

Полимер қыздырғыш торда балқытылады; 1000 nз тұтқырлықты құйма алтысатылы сорғы көмегімен фильера арқылы ағын құймасы сорылатын және бірмезгілде қататын вертикальді орналасқан шахтыда қысылады. Нәтижесінде жіңішке ұзын талшық алынады. Талшықты салқындату үшін көбінесе белгілі бір температура мен ылғалдылықтағы ауа қолданылады. Талшық бірнеше метр өтіп және бобинаға немесе шпуляға оралады. Бұл әдіс үшін 200-300 м/мин (әдетте шамамен 800 м/мин) жоғары жылдамдықтағы қалыптасу тән. Үздіксіз талшық қалыптастыру кезінде фильерадан 1-ден 30-ға дейін талшық шығады; штапельді – 50-200 талшық. Фильераның саңылауының диаметрі 0,15-0,40 мм.

82-Сурет. Ертілген полимерден талшық қалыптастыру схемасы

1 – түйіршіктелген полимер; 2 –балқыту торы; 3 –қыздыру үшін рубашка; 4 –құйманы мөлшерлеу үшін алтысатылы сорғы; 5 – фильера; 6 – шахта; 7 –шлихты қондыру үшін диск ; 8, 9 –айналмалы барабан; 10 –талшық; 11 – бобина; 12 – привод

1)Филаментті жіп табиғи жібек тектес. Ол бірнеше талшықтан

тұрады.

2)Штапельді талшық жүн немесе мақта тәрізді; ол ұзындығы бірнеше сантиметр кесілген кесінділерден тұратын талшықтар құрайды.

Талшықты созу арнайы машиналарда өтетін жеке операция. Талшық әртүрлі айнымалы жылдамдықта айналатын барабан немесе роликтер арқылы өтеді. Бұл жылдамдықтардың қатынасын созу дәрежесі анықтайды. Талшықты ыстық сумен жуу немесе сулы бумен өңдеу талшықтың қасиетін жақсартады және өлшемдерін тұрақтандырады.

Балқытылған күйде жоғары тұтқырлықты және релаксацияның төменгі жылдамдығында сипатталатын полимерлер, айтылған әдіс бойынша талшыққа өңделе алмайды, өйткені олар айтарлықтай деформацияны және құймадан талшық қалыптасу кезіндегі жоғары жылдамдыққа шыдамайды. Ондай полимерлер (жоғарымолекулалы полиэтилен, полистирол, поливинилиденхлорид) фильера арқылы үлкен саңылау арқылы экструдер көмегімен созылады. Бұл әдіс жуан талшық дайындау кезінде қолданылады.

Ертіндіден ылғал әдісі бойынша қалыптастыру, егер полимер тұрақты аққыш құйма бермесе қолданылады. Ертіндіден қалыптастыру кезінде фильтрленген және ауасыздандырылған 10-30%-ті полимерлер ертіндісі қолданылады. 100-500 пз тұтқырлықты, бөлме немесе жоғарғы температурадағы ертінді алты сатылы сорғы көмегімен фильера арқылы тұндырғыш ваннаға түседі. Ваннада полимер ерімейтін сұйықтық бар. Сұйықтық иірілетін ертіндінің құрамына кіретін еріткішпен араласады. Нәтижесінде полимердің полимердің болады. Кейбір жағдайларда (мысалы, вискозды талшық қалыптасу кезінде) ваннада полимердің тұнуына химиялық процесстер (регенерация) әсер етеді. Талшықтар созылады және бобинаға оралады (83-сурет). Ылғал әдіспен талшықтың қалыптасуы төмен жылдамдықпен (10-30м/мин, көбінесе 30-70 м/мин) сипатталады. Қалыптасу жылдамдығы негізінен ваннадағы гидравикалық кедергімен шектелген. Қалыптасу процессінде ваннадағы сұйықтық әрқашан циркуляцияланады және регенерацияланады.

Ылғал әдіспен талшық қалыптастыру кезінде иірілетін ертіндіге және тұндырғыш ваннаның әрекетіне тұрақты материалдардан жасалатын фильера қолданылады, мысалы метал құймалары (алтын, платина,). Ертінділер төменгі тұтқырлықты болғандықтан, ертіндіден қалыптастыру үшін фильераның саңылауын аз жасайды - 0,05-0,015мм. Фильераның саңылаулары филаментті жіп өндіруде 20-100, штапельді талшық – 400 -12000.

1 –иірілетін ертіндіні жіберу; 2 –мөлшерлегіш насос; 3 –жылтыраушы фильтр; 4 – фильера; 5 – тұнбаны енгізу; 6 –жіп иіруші; 7 – бобина

Құрғақ әдіспен ертіндіден талшық қалыптастыруды концентрацияланған иірілетін еріткішті түзе отырып, ұшқыш ерткіште полимерлер ерітілетін кезде қолданылады.

Бұл әдіс ылғал қалыптастыруға қарағанда қарапайым және экономды, бірақ шектелген қолдану аймағына ие.

Құрғақ әдіспен талшық қалыптастыру сызбасы 8 суретте келтірілген.

1 –иірілетін ертіндінің берілуін мөлшерлейтін, сорғыш; 2 – фильера; 3 –термостатикалық жылу тасымалдаушы; 4 –иірілетін камера; 5 – рубашка для обогрева; 6 –ауаның берілуі; 7 –еріткіштің буымен қаныққан ауаны шығару; 8 – талшықты шығару

Иірілетін ертінді дайындау үшін қолданылатын еріткіш төмен қайнау температурасы және аз булану жылдамдаығына ие болуы қажет. Өйткені еріткішті буландыру жолымен жою, коагуляциялық ваннада тұндыруға қарағанда жай, сондықтан талшықтарды өз-өзімен жабысып қалу және фильераның орнығу кауіпі туу мүмкін. Бұдан аулақ болу үшін құрғақ қалыптасу кезінде бір – бірінен алыс орналасқан саңылауның диаметрі 0,15-0,40 мм фильера қолданылады. Бір мезгілде қалыптасатын талшықтар бір фильерада 50-100-ден аспайды. Айтылған әдіс негізінен филаментті жіп дайындауда қолданылады. Қалыптасу жылдамдығы құймаға қарағанда төмен 200-900 м/мин аралығында(көбінесе 200-400м/мин).

Құрғақ әдіс арқылы алынған талшықты созу, қалыптасудан кейін немесе құйма кезінде жеке операция ретінде іске асырады. Талшықты қосымша өңдеу еріткіштің қалдығын жуу және құрғату болып табылады.

Өзін-өзі тексеру сұрақтары:

1. 
   Талшықтың қалыптасу әдістері
   
2. 
   Қалыптасу процессінің технологиялық параметрлері
   
3. 
   Талшықты қалыптастырудың ылғал әдісінің құрғақ әдістен қандай айырмашылығы бар
   

№4 Зертханалық жұмыс

Термопластыматериал,мысалы,полистирол,полиэтилен,полиалид,полиметилметакрилат например полистирол, поли­этилен, полиамиды, полиметилметакрилат, ацетат целлюлоза және тағы басқа заттарды құю машинасы өңдейді.Термореактивке пластмассға қарағанда термоплассты жұмсарту формада емес арнайы қыздырғыш камера,қыздырғыш цилиндрге өтеді,материал ерітінді күйде.Плунжер мен цилиндрден жіңішке саңылау арқылы салқындатылатын форманы қысылған плита арқылы қысылады.Термопласты формаға толтырып оны салқындатады;сол себептен қысылған конфигурацияны белгілеу.9 суретте қысқыш арқылы құйылатын машинаның сызбасы берілген.Құю системасы жылыту цилиндр 1,плунжер 2,енгізу3,жүктеу ворокасы 4 және дозатор 5 тұрады.Жабылатын система плита 6,форма 7,рычак 9,қосымша қондырғы немесе ығыстыратын 8,қондырғылардан тұрады

85-Сурет. Құю машинасының сызбасы

86-Сурет. Құю машинасының цилиндрлік кескіні

1. 
   Құюдың қысымдағы технологиялық процессі
   
2. 
   Құю машинасының сызбасы
   
3. 
   Құю процессінің температуралық режимі
   

№7 Зертханалық жұмыс

24-Суретте зертханалық құрал жартылайконденсациялық және жартылай этерификациялықта орындалған. Құрал екі немесе үш мойынды сиымдылығы 500-750мл колбадан (мойынының орташа диаметрі 40мм және бүйірі 26мм) және тоңазытқыштан тұрады. Тоңазытқыш екі бөліктен тұрады бірі-ішкі конденсациялық трубкілерден және салқындатылған рубашкіден тұрады. Конденсациялық трубкі трубкінің астынғы бұрышында жүргізіп, тығынға қондырған.

87-Сурет. Конденсация және жартылай этерификация үшін арнайы құрал

Бүйірлі тубустердің біріне термометр орнатады, ал басқа труубкі инертті газдарды жіберу үшін, жиірірек азот немесе көміртектің екі тотығын, қолбалар ауаның тотығуын ішінде ұстау үшін.Айдау кезінде трубкідегі қысым төмендесе капиллярмен ауыстырады.

Егер реакция температурасы 200°C жанында жүргізілсе, онда қабыршақты немесе резинді тығындар қолданады.Тығындар температурасы 100°C жоғары жұмсақ поливенилхлоридте жұмсартылады және өзгереді,ал алынған пластификатор реакция өнімдері кірлейді.Шлифты құралдарды қолдануға ұсынылмайды.Егер шлифтың бетіне полимер түсетін болса, онда оны ашу мүмкін емес.Бұндай құралдар кейбір жағдайларда қолданылады, яғни препараттың ерекше тазалықты қажет еткенде.Жұмыс аяқтала сала құралдарды тексеріп және оларды еріткішпен жуу керек.

Сиымдылығы 500мл түпті қолбаға, жабдықталған кері тоңазытқыш және термометр,94г (1 моль) фенолды жібереді,колбаны 40-50°C дейін қыздырады, фенолды еріту үшін және 85 мл (0,85 моль ) 1н тұз қышқылын қосады. Кейін 80°C дейін кері тоңазытқышта 10-15мин қыздырады. 10-20мин кейін қайнау температурасына жеткенде қоспа лайланады және қабаттарға бөлінеді.Лайлану кезінде оны жәй қызумен 30мин тағы қыздырылады.Содан кейін қоспаны 30мин қалдырып, сосын жоғары су қабатына құяды және су шайырын вакуумен айдайды (100 мм.рт.ст).Айдау кезінде шайырдағы судың температурасы 50°C төмен болмау керек. Соңғы айдау кезінде,қалған тоңазытқыштағы конденсация дистилляты бақыланбағанда дейін,температура 100°C дейін көтеріледі.Айдаудың соңында ыстық шайырды темір противенге немесе фарфорлы шыны аяққа құяды.

Шыққан шайыр 100-105г тұрады.

Алынған қатты мөлдір материал ашық-сары қызыл түске дейін болады.Бұл термопластикалық шайыр молекулалық салмағы 300-600 дейін, суда ерімейді,спиртте жеңіл ерітілмейді, ацетон және сілтіде де.

Кремер-Сарнову әдісінің жұмсарту температурасының өзгерісі.

88-Сурет. Кремер-Сарнова құралы

Шайырды артық мөлшерде құяды,сосын қыздырылған пышақпен кеседі.Шайырлы трубканы дайындау кезінде трубкіні резинді шлангімен бекітеді,сосын 5г сынап құйылады.Стаканның сырты глицеринмен іші сумен толтырады; жылыту стаканның ішкі температурасы жылдамдықпен көтеріледі, яғни 1-2°C арттырмау керек.

Жұмсарту температурасы үшін орташа температура қолданылады (дегенмен екі өлшемнен кейін),жұмсартылған гөшайыр қабаты арқылы сынап ауырлық әсерімен жүргізеді және стаканның түбіне дейін кұйылады.Екі көрсеткіштің айырмашылығы 4°C болмай керек.

Шайырдың уақытын анықтау.

Өлшемі 2г шайырды 0,2г уротролинмен араластырады.Металдың плиткаларға термометр үшін,150°C дейін қыздырыды,1,2г қоспаны қосады және металдық күректің көмегімен барынша бірқалыпты 45х45 ауданға бөледі. Плиткаға шайырдың орнатылған сәтке дейінгі кезеңі,шайыр жіп түрде болғанда тоқтатылып және күрекпен жалғанып, қатаюын уақытша есептейді.

Ескерту.1.Фенолдың молярлық ара-қатынасын дұрыс сақтап және формальдегид үлкен мән алады және пайдалану процесі жеткізу үшін және өнімді алу үшін. Сондықтан дәл фармалиндегі формальдегидтің мәнін анықтау керек.

2.Фенол мен формальдегидтің конденсациясы экзотермиялық реакцияға байланысты және жеткілікті жылу бөлу көлемі үшін, қайнау шегіне жеткенге дейін. Егер температура төмендесе оны ерітліштің қайнауын абайлап қыздыру керек.


6. БАҚЫЛАУ ТАПСЫРМАЛАРЫ

Курстық жобалардың тақырыптары:

1 Вариант. Өнімділігі жылына 3 млн. тонна болатын мұнайды электротұзсыздандыру және сусыздандыру қондырғысының жобасы.

2 Вариант. Өнімділігі жылына 2 млн. тонна болатын мұнайды атмосфералық айдау (АҚ) қондырғысының жобасы.

3 Вариант. Өнімділігі жылына 4 млн. тонна болатын газды фракциялау (ГФҚ) қондырғысының жобасы.

4 Вариант. Өнімділігі жылына 2 млн. тонна болатын адсорбциялық газды фракциялаушы (АГФҚ) қондырғының жобасы.

5 Вариант. Өнімділіг жылына 1,5 млн. тонна болатын мұнай фракциясын алу үшін ректификациялық колоннаның есебі.

6 Вариант. Полистиролдан қысыммен құю арқылы бөлшектер өндіру цехының жобасы.

7 Вариант. Полиэтиленнен экструзия әдісі арқылы құбырлар өндіру цехының жобасы.

8 Вариант. Полиэтиленнен қолмен жасау әдісі арқылы пленка өндіру цехының жобасы.

9 Вариант. Өнімділігі жылына 3 млн. тонна болатын мұнайды өңдеуге дайындау қондырғысының жобасы.

10 Вариант. Өнімділігі жылына 2 млн. тонна болатын мазутты вакуумды айдау қондырғысының жобасы.

11 Вариант. Өнімділігі жылына 3 млн. тонна болатын ЭЛТҚ-АВҚ қондырғысының жобасы.

7. ЕСЕПТЕУ ЖҰМЫСТАРЫН ЖАСАҚТАУ ТАЛАПТАПРЫ

Студенттің оқытушымен өз бетімен жұмысы курстық жобаны орындау. Курстық жобаны орындау үшін берілген тақырып бойынша студент өз бетімен берілген процесстің қазіргі заманғы дамуы мен соңғы жетістіктері туралы әдеби патенттік іздену керек. Курстық жобаның деректері келесі жылы қорғалатын дипломдық жобалар мен жұмыстардың әдебиеттік шолуына қажет болады.

«Органикалық заттардың химиялық технологиясы» пәні бойынша курстық жобасы келсідей мақсаттарға негізделген: мамандық бойынша білімдерін тереңдету, зерттеу жұмыстарындағы, өндірістегі және оқудағы теориялық және практикалық тапсырмаларды орындау үшін қажетті білімдерін жетілдіру.

Курстық жобаның тақырыбы және тапсырмасы студентке жеке беріледі және оны студент курстық жобаны орындау нұсқауына сәйкес орындайды

- титулдік бет

- тапсырма

- мазмұны

- кіріспе

- әдеби шолу

- технологиялық бөлім

- қорытынды

- әдебиеттер тізімі

Курстық жобаны компьютерді пайдаланып А4 өлшемді ақ қағазда бір жақ бетіне принтерден шығару керек. Шрифт –Times New Roman, кегль 14. Жобаның текстін келесідей талаптарды сақтай отырып жазу керек: оң жағы - 10 мм, жоғары - 20 мм, сол жағы - 30 мм, төмені - 20 мм. Жұмыстың көлемі 30-35 бетте болу керек. Суреттер, графиктер, диаграммалар карандашпен немесе тушьпен, таза масштабта орындалуы керек. Жұмыс тігіліп стандартты папкаға салынып нөмірленеді. Жұмыс ішіндегі суреттер, кестелер ретімен нөмірленеді.