совершенствование производства синтетических моющих средств (СМС)

Работа имеет оригинальность свыше 80 % по антиплагиат.
имеет все необходимые приложения.
рассматриваются процессы производства порошкообразных СМС. ...

Введение
1 Литературный обзор
1.1 Прогрессивные технологии производства СМС
1.2 Направления совершенствования рецептуры СМС
1.2 Инновационные способы производства СМС
2. Технология производства
2.1 Обоснование способа и технологии
2.2 Экологическое обоснование производства
2.3 Технологическая схема производства
2.4 Рецептура СМС
3 Технологический расчет производства СМС
3.1 Характеристика сырья и материалов
3.2 Материальный баланс производства
3.3 Спецификация оборудования
4 Эксплуатация производства
4.1 Нормы расходов сырья и материалов
4.2 Возможные неполадки в работе оборудования и способы их устранения
5 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
5.1 Описание пожаро-, взрывоопасных и токсичных свойств сырья, полупродуктов, готовой продукции и отходов производства цеха СМС
5.2 Нормативные значения ПДК в рабочей зоне цеха по производству СМС
5.3 Характеристика вредного воздействия веществ в цехе по производству СМС на организм человека
5.4 Характеристика основных опасностей производства
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность темы исследования. Одним из направлений развития бытовой химии является разработка энерго- и ресурсосберегающих технологий, позволяющих создать конкурентоспособные синтетические моющие средства (СМС) различного целевого назначения. Отечественными производителями активно решается ряд актуальных вопросов, таких как сокращение производства фосфоросодержащих СМС, применение энерго- и ресурсосберегающих технологий, создание новых видов продукции, отвечающей требованиям мировых стандартов по моющей способности, биохимической разлагаемости, гранулометрическому составу и другим показателям. Однако на сегодняшний день российские СМС не занимают лидирующих позиций на отечественном рынке, основной причиной чего является применение традиционных рецептур и способов производства СМС, в то в ремя как ведущие мировые производители активно внедряют инновационные технологии. Сказанным обуславливается актуальность выбранной темы дипломной работы.
Цель исследования – разработать проект совершенствования технологии производства синтетических моющих средств.
Предмет исследования – процесс производства синтетических моющих средств.
Объект исследования – технологический процесс производства порошкообразных синтетических моющих средств.
Задачи исследования:
1. Проанализировать существующие литературные источники, освещающие прогрессивные технологии производства СМС; направления совершенствования рецептуры СМС; инновационные способы производства СМС.
2. Раскрыть особенности технологии производства синтетических моющих средств.
3. Разработать рецептуру синтетического моющего средства.
4. Обосновать способ и технологию производства.
5. Выполнить технологический расчет производства СМС.
6. Привести спецификацию оборудования цеха по производству СМС.
5. Раскрыть особенности эксплуатации производства цеха по производству СМС.
6. Привести нормы расходов сырья и материалов, а также энергоресурсов.
7. Описать возможные неполадки в работе оборудования и способы их устранения .
8. Дать экологическое обоснование процесса производства СМС.
9. Выявить особенности БЖД и ОТ в процессе производства СМС.
10. Сделать выводы по проведенному исследованию.
Теоретической базой для проведения исследования послужили научные публикации по вопросам химии СМС, технологии производства СМС, БДЖ, экологии и др.

222. Жидкость на орошение подается насосами поз.2241,2. Очищенный воздух из скруббера отсасывается вентилятором поз.1742 и выбрасывается в атмосферу. Орошающая жидкость собирается в подскрубберной емкости поз.222.Расфасовка и упаковка готовой продукцииПорошок через гибкие рукава (бельтинг) поступает на фасовку :из бункера поз.1832 на полуавтоматы для упаковки в открытые мешки поз.2211-2; из бункеров поз.1833-5 в расходные бункера поз.183а3-5 автоматических расфасовочных линий поз.1861-3 для упаковки в картонные пачки; из бункера поз.1836 на автоматические линии фасовки в полиэтиленовую пленку поз.188 1-2.Поливинилацетатная дисперсия в полиэтиленовых контейнерах поставляется в цех СМС автомобильным транспортом. Затем, электропогрузчиком доставляется непосредственно к расфасовочным автоматам и устанавливается на площадку, откуда через нижний сливной кран необходимое количество поливинилацетатной дисперсии заливается в ведро и далее в клеевые ванночки автоматов для склеивания кроя по продольному шву АКП-2 3171,2.и расфасовочных автоматов АРСП поз.1861-3. Клей адгезин, предназначенный для склеивания верхних и нижних клапанов пачек с клапаном-дозатором, поставляется в цех СМС в полимерных ведрах автотранспортом. Необходимое количество клея из ведра заливается в клеевые ванночки расфасовочного автомата АРСП №1 поз. 1861.Картонные заготовки пачек № 13,14, склеенные по продольному шву с клапаном – дозатором поступают в цех в коробах. Короба с картонными заготовками пачек с клапанами-дозаторами выгружаются в склад картона и пустых мешков, где проводится входной контроль и акклиматизация заготовок, оттуда в специальных тележках подвозятся к расфасовочному автомату АРСП №1 поз.1861. Картонажный крой пачек №13,14 поставляется в паллетах железнодорожным или автомобильным транспортом на склад картона и пустых мешков, где проводится входной контроль и акклиматизация заготовок, откуда электропогрузчиком подвозится в картонажное отделение. В картонажном отделении производится склейка печатного кроя по продольному шву на фальцевально - склеивающей машине «Домино-100» поз.316 и автоматах для склеивания кроя по продольному шву АКП-2 поз.3171,2.Подвоз заготовок из картонажного отделения к расфасовочным автоматам производится с помощью специальных тележек.Гофрокора поступают в цех СМС из цеха мягких контейнеров и гофротары ОАО «БСК». Поддоны с гофрокоробами завозятся на склад картона цеха СМС автопогрузчиком, откуда подвозятся к расфасовочным автоматам поз.1861-3 и поз.188 1-2.Расфасовка и упаковка готовой продукции в картонные пачкиСклеенные по продольному шву заготовки пачек загружаются в кассеты расфасовочных автоматов АРСП поз.1861-3. Из кассеты расфасовочных автоматов заготовки пачек по одной вводятся в транспортирующие карманы, непрерывно движущегося по направляющей, ковшевого транспортера. При перемещении пачки на нижнем клапане производится нанесение даты изготовления, происходит формирование и заклейка дна пачки, закрытие узких створок (малых клапанов), раскрытие и нанесение клея на широкие створки (клапана). При дальнейшем перемещении пачки шины отгибают створки верхнего клапана и пачка заходит под воронку тарельчатого дозатора, освобождается храповик блокирующего устройства дна мерного стакана дозатора, дно стакана открывается и происходит заполнение пачек порошком. После выхода пачки из-под воронки дозатора, широкие створки верхнего клапана попадают в пазы направляющих шин, прерывающихся в местах, где установлены вертушки для стряхивания продукта со створок. Наполненная пачка проходит операцию утряски, для обеспечения постоянного уровня. Утряска осуществляется вибрирующей рейкой, которая производит удары по внешней плоскости пачки.Уровень заполнения контролируется следующим образом: во внутрь открытой пачки, под определенным углом направляется пучок световых лучей. Если уровень заполнения соответствует установленному номинальному значению, отраженный пучок световых лучей попадает на фотоэлемент, с помощью которого блокируется действие выбраковывателя. При отклонении уровня заполнения от номинального, отраженный пучок лучей не попадает на фотоэлемент и выбраковыватель выталкивает пачку из транспортирующего кармана, при этом подается световой сигнал. При дальнейшем перемещении пачки производится закрытие диском верхних малых клапанов, раскрытие широких клапанов, нанесение на них клея и закрытие по направляющим стрелам. Заклеенные пачки поступают на комплектующий транспортер, с которого сталкивателем блок пачек в количестве 4 штук передается на транспортер готовой продукции, где производится окончательная склейка верха и низа пачек.Верхняя лента выдающего транспортера короче нижней, что дает возможность готовые пачки снимать вручную.Сталкиватель с пневматическим приводом снабжен системой электронного автоматического управления и обеспечивает передачу на транспортер готовой продукции всегда строго определенного количества пачек – по 4 штуки в ряд на Т1 –АРСП следующим образом: первая пачка перемещается по комплектующему транспортеру, доходит до упора и, останавливаясь, замыкает бесконтактный переключатель контроля 1-й пачки и подготавливает электросхему. К первой пачке подаются следующие пачки. В момент подхода последней пачки, луч света к фотоприемнику окажется перекрытым, а сектор синхронизатора войдет в бесконтактный переключатель, в результате чего система передает питание на электропневматический золотник, который переключает подачу сжатого воздуха, а поршень пневмоцилиндра совершает рабочий ход и производится сталкивание ряда пачек с комплектующего транспортера на транспортер готовой продукции.Дойдя до крайнего среднего положения, сталкиватель выводит экран из паза переключателя, электропневмозолотник перераспределяет воздух в другую полость пневмоцилиндра и толкатель возвращается в исходное положение. На автоматах Т1-АРСП поз.1861-3 сталкиватель механический, кинематическая схема которого связана с основным распределительным валом.Пачки с порошком с выдающего ленточного транспортера укладываются вручную в гофрокороба, установленные на рольгангах. Далее транспортировка гофрокороба производится рольгангом с электроприводом поз. 8541-3 до автоматов для заделки картонных коробок SM-11 поз.2141-3, на которых производится закрытие верхних клапанов гофрокороба и его обандероливание скотчем.На гофрокороба наклеиваются этикетки с транспортной маркировкой продукции в соответствии с требованиями нормативной документации.Упакованная в гофрокороба продукция выводится рольгангами на транспортеры готовой продукции поз. 357; 358а; 358б и транспортируется на приемный стол склада готовой продукции, где укладывается на поддоны.С помощью электропогрузчиков поддоны с продукцией размещаются посекционно в помещениях складов готовой продукции. После получения разрешения ОТК производится отгрузка потребителям в автомашины и железнодорожные вагоны и контейнера. Запыленный воздух от расфасовочных автоматов Т1 АРСП поз.1861,2, по воздуховодам перемещается в циклоны ЦН–15 поз.4533,4 и от автомата Т1 АРСП поз.1863 в циклон ЦН–15 поз.4535. Частично очищенный от пыли СМС воздух по подводящим воздуховодам поступает в рукавный фильтр СМЦ – 166 А поз.187а2 от автоматов Т1 АРСП поз.1861,2 и в рукавный фильтр СМЦ – 166 А поз. 187а3 от автомата Т1 АРСП поз.1863 . Очищенный воздух при помощи вентиляторов поз. 185а4,5 и поз. 185а1,2 по воздуховодам выбрасывается в атмосферу. Расфасовка и упаковка готовой продукции в крупную таруДля промышленного применения порошки расфасовываются в бумажные или полипропиленовые мешки. Порошок из бункера поз.1832 через гибкий рукав (бельтинг) поступает в весовой бункер полуавтоматов «Пуск-7» для упаковки сыпучих продуктов в открытые мешки поз.2211,2. На наполняющий патрубок полуавтомата надевается пустой мешок, где происходит автоматический его захват и закрепление. При наборе заданной массы порошка в бункере, заслонка весового бункера открывается, и продукт высыпается в мешок. Заполненный мешок, снимается с патрубка, опускается на ленточный транспортер мешкозашивочной машины поз.1921,2 и подается в зону зашивки. После прошивки верха мешка с этикеткой, мешок опрокидывается на ленточный транспортер готовой продукции поз.890 и подается на приемный стол склада готовой продукции, где укладывается на поддоны. С помощью электропогрузчиков поддоны с продукцией размещаются посекционно в помещениях складов готовой продукции.После получения разрешения ОТК производится отгрузка потребителям. Запыленный воздух от полуавтоматов «Пуск-7» поз.2211,2 по воздуховоду перемещается в циклон ЦН–15 поз. 4532, предназначенный для предварительной очистки воздуха от пыли СМС. Далее частично очищенный воздух поступает по подводящим воздуховодам в рукавный фильтр СМЦ – 166 А поз.187а1, предназначенный для очистки сухого запыленного воздуха до санитарной нормы. Очищенный воздух при помощи вентиляторов поз. 185а1,2 по воздуховоду выбрасывается в атмосферу. Расфасовка готовой продукции в пакеты из полимерной пленкиРасфасовка порошка СМС в полимерную пленку осуществляется на расфасовочно-упаковочной линии «Бестром» поз.1881,2.Порошок СМС из бункера поз.1836 через гибкий рукав (бельтинг) поступает в расходный бункер шнекового наполнителя , предназначенного для точного дозирования порошка СМС с меняющейся насыпной плотностью, в расфасовочный автомат. Управление шнековым наполнителем осуществляется с помощью дисплея с сенсорным экраном, который обеспечивает ввод параметров, оперативное управление и индикацию процессов наполнения. Далее порошок поступает в формовочную трубу вертикального расфасовочного автомата.Рулонная полимерная пленка через систему натяжных роликов подается к формовочному устройству. Пройдя через формирующие плечики пленка оборачивается вокруг формовочной трубы и сваривается продольной сварочной колодкой.Затем “сваренный” рукав продвигается вниз на точно запрограммированную длину, определяемую устройством считывания метки (фотоэлементом) или заданную на дисплее. Продвижение рукава приостанавливается в момент считывания фотометки . В этот момент заготовка пакета проходит между поперечными сварочными колодками. Поперечных колодок две - передняя и задняя. Каждая поперечная колодка имеет два сварочных элемента, благодаря чему одновременно сваривается верх уже заполненного пакета и низ нового. После момента сваривания низа пакета через формовочную трубу в рукав насыпается запрограммированная доза порошка. Далее верх пакета заваривается и отрезается. На передней колодке между верхней и нижней частью смонтирован нож для частичного или полного разделения пакетов.Наполненный порошком полимерный пакет подается на отводящий ленточный транспортер поз.1891,2 , где периодически взвешивается на весах типа CAS AD, которые подключены к шнековому наполнителю и служат датчиком обратной связи.Далее пакеты поступают на сортировочный стол, где вручную укладываются в гофрокороба. По рольгангу заполненный короб поступает на подающий конвейер поз.2161,2 и далее в автомат для заклейки гофрокоробов поз.2144, который производит закрытие верхних клапанов гофрокороба, заклейку верха и низа клеящей лентой (скотчем). Упакованная в гофрокороба продукция выводится рольгангами на транспортер готовой продукции поз. 357а и транспортируется на приемный стол склада готовой продукции, где укладывается на поддоны.С помощью электропогрузчиков поддоны с продукцией размещаются посекционно в помещениях складов готовой продукции. После получения разрешения ОТК производится отгрузка потребителям в автомашины и железнодорожные вагоны и контейнера. Сжатый воздух на расфасовочные линии «Бестром» поз.1881,2 подается компрессором поз.190.Запыленный воздух от расфасовочно-упаковочных линий «Бестром» поз.1881,2 по воздуховоду перемещается в циклон ЦН–15 поз. 4535 , далее, предварительной очищенный от пыли СМС, воздух поступает в рукавный фильтр СМЦ – 166 А поз.187а3, где происходит его доочистка и при помощи вентилятора поз. 185а3 по воздуховоду выбрасывается в атмосферу. 2.4 Рецептура СМСДадим характеристику производимому СМС. Изготовляемое средство моющее синтетическое порошкообразное универсальное с ненормируемым пенообразованием и биодобавками, предназначенное для замачивания и стирки белья из белых и цветных хлопчатобумажных, льняных, синтетических тканей, тканей из смешанных волокон (кроме изделий из натуральных шерсти и шелка). Допускается использование для стирки изделий детского ассортимента. Предназначено для ручной стирки. Допускается применение порошка для стирки в стиральных машинах активаторного типа.В таблице 3 приведем физико-химические показатели СМС.Таблица 3 – Физико-химические показатели СМСНаименованиепоказателяНорма для СМС121.Внешний видГранулированный порошок от белого до светло-желтого или светло-серого, или голубовато-зеленоватого цвета. Допускается наличие цветных гранул.2.Запах (для СМС, содержащих ароматические добавки)Применяемой отдушки.3.Цвет: белизна (для порошков без цветных гранул и неокрашенных порошков), %, не менее604.Массовая доля фракции гранул размером 2,5-0,1 мм, ,%, не менее755.Массовая доля пыли, %, не более3,06.Показатель концентрации водородных ионов Н+ водного раствора порошка с массовой долей 1%, ед. рН9,0-11,57.Массовая доля поверхностно-активных веществ.6,0-14,08.Массовая доля фосфорнокислых солей (в пересчете на Р2О5), %, не более14,09. Массовая доля активного кислорода, %, не менее-Продолжение таблицы 31210. Массовая доля силиката натрия ( в пересчете на SiO2), %, не менее2,011. Массовая доля воды ,%5,0-15,012.Моющая способность при температуре 500С и концентрации 6г/дм3,%, не менее8513.Пенообразующая способность:высота столба пены, мм, не более-14. Отбеливающая способность, %, не менее-Ниже приведем рецептуру СМС (таблица 4).При замене или отмене нормативной документации (НД), на которую даны ссылки в настоящей рецептуре, допускается применение сырья по другой действующей НД, обеспечивающего сохранение всех качественных характеристик порошка. Таблица 4 – Рецептура РЦ 2381-030/1-00204872-2011 к ТУ 2381-030-00204872-2011 «Эколь ручная стирка»Наименование сырьяОбозначение нормативной документацииМассовая доля, %1.Поверхностно-активные вещества (ПАВ) в пересчете на 100 %-ную массовую долю основного вещества, в том числе:а) линейный алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол) для производства синтетических моющих средств инеонолы (моноалкилфенолы на основе триммеров пропилена оксиэтилированные) АФ 9-10 или АФ 9-12 ТУ 2481-015-00204872-2012 илипо действующей НДТУ 2483-077-05766801-98илипо действующей НД8,0-11,06,0-8,02,0-3,02. Комплексообразователи, в том числе:натрия триполифосфат техническийиматериал полимерный «Акремон»ГОСТ 13493-86илиТУ 2148-037-00194441-02илипо действующей НДТУ 2492-001-46270704-2001илипо действующей НД7,0-12,06,0-10,01,0-2,0Продолжение таблицы 4Наименование сырьяОбозначение нормативной документацииМассовая доля, %3. В пересчете на 100%-ную массовую долю основного вещества в абсолютно сухом техническом продукте:натрий-карбоксиметилцеллюлоза техническая, марка 70/300 или 75/400, или 85/700иликарбоксиметилцеллюлоза(Полицел КМЦ)илинатрий-карбоксиметилцеллюлоза техническаяпо действующей НДТУ 2231-001-68373646-2010илиТУ 2231-001-53535770-01 илипо действующей НД0,40,40,44.Стекло натриевое жидкое (в пересчете на SiO2)илисиликат натрия растворимый (в пересчете на SiO2)ГОСТ 13078-81ТУ 2145-026-00204872-2002илипо действующей НД3,0-5,03,0-5,05.Сода кальцинированная техническаяГОСТ 5100-8515,0-30,06.Фотокаталитический отбеливатель: «Tinolux BMC Solid»Импорт0,003-0,0047. Система энзимов:Purafect Blend 102E или иная система энзимовИмпортИмпорт0,25-0,40,25-1,0Продолжение таблицы 4Наименование сырьяОбозначение нормативной документацииМассовая доля, %8. Натрий сернокислый технический (высший сорт)илисульфат натриякристаллизационный (высший сорт)илисульфат натрия для производствабумаги (первый сорт)илисульфат натрия природный очищенныйилисульфат натрия технический иВода питьеваяилиКонденсатГОСТ 6318-77ГОСТ 21458-75ТУ 2141-028-00204854-95по действующей НДТУ 2141-12-020462160-2003илипо действующей НДСанПиН 2.1.4.1074-01СТП 00204872-23-96ПДо 100Технологический расчет производства СМСХарактеристика сырья и материалов Характеристику сырья и материалов для производства СМС приведем ниже в таблице 5.Таблица 5 – Характеристика сырья и материалов для производства СМСНаименование сырья, материалов, полупродуктовГосударственный или отраслевой стандарт, СТП, технические условия, регламент или методика на подготовку сырьяПоказатели по стандарту, обязательные для проверкиРегламентируемые показатели1234Алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол) ТУ 2481-015-00204872-2012Внешний видВязкая жидкость от светло-желтого до темно-кремового цвета Массовая доля алкилбензолсульфонатов натрия, %, не менее25,0Показатель концентрации водородных ионов(рН) 1%-ного водного раствора7,0-11,02.Мыло порошкообразное Марка АТУ9144-002-96280441-2007Внешний видПорошок от белого до светло-желтого цвета Показатель концентрации ионов 1%-го водного раствора порошка, ед.рН9,0-11,5Массовая доля веществ, растворимых в этиловом спирте, %, не менее 80Продолжение таблицы 53. Неонолы - АФ 9-10, АФ 9-12ТУ 2483-077-05766801-98Внешний видПрозрачная маслянистая жидкость от бесцветного до желтоватого цветаТемпература помутнения водного раствора НПАВ концентрации 10 г/дм3, 0САФ 9-10 63-69 АФ9-12 83-89Концентрация водородных ионов (рН)-водного раствора с концентрацией НПАВ 10 г/дм36,0-8,04. Стекло натриевое жидкое из цеха белых сажГОСТ 13078-81 или ТУ2145-026-00204872-2002Внешний вид Густая жидкость желтого или серого цвета без примесей, видимых невооруженным глазомПлотность, г/см31,25 - 1,435. Синтанол АЦСЭ-12 ТУ 6-14-819-86Внешний вид при 25 0СБелая или слегка окрашенная пастарН 10 % водного раствора7-96. Натрий сернокислый технический (высший сорт, марка А)ГОСТ 6318-77Внешний видПорошок или гранулы белого цвета, допускается сероватый оттенокМассовая доля сернокислого натрия, %, не менее99,4Массовая доля нерастворимого в воде остатка, %, не более0,2Степень белизны, %, не менее 607. Сульфат натрия для производства бумаги, (первый сорт)ТУ 2141-028-00204854-95Массовая доля сульфата натрия, %, не менее99,4Продолжение таблицы 51234Массовая доля нерастворимого в воде остатка, %, не более0,28. Натрия триполифосфат техническийГОСТ 13493-86Внешний видРассыпающийся порошок белого цветаМассовая доля общей пятиокиси фосфора, Р205,%, не менее56,5Массовая доля первой формы триполифосфата натрия, %, не более10Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более0,10рН 1 %-ного водного раствора, %, не более9,4-10,0Гранулометрический составпрохождение через сито с размерами стороны ячейки в свету 0,25 мм, %, не менее97Степень белизны, %, не менее80Сыпучесть, %, не менее309. Натрия триполифосфат технический Вид АВнешний видРассыпающийся порошок белого цвета Массовая доля общей пятиокиси фосфора, Р2О5, %-56,0-57,0Массовая доля первой формы триполифосфата0-10Массовая доля нерастворимых в воде веществ, %, не более0,13рН 1 %-ного водного раствора9,0-10,2Грансостав:Массовая доля гранул размером 90Продолжение таблицы 51234менее 0,5 мм, %, не менееСтепень белизны, %, не менее8310. Материал поли-мерный «Акремон»ТУ 2492-001-46270704-2001Внешний видПрозрачная бесцветная или слабо окрашенная жидкостьМассовая доля основного вещества, %10-25Водородный показатель 1% раствора 5-8Диспергирующая способность по кальцию, усл.ед., не менее12011. Сода кальцинированная техническаяГОСТ 5100-85Внешний видМелкокристал-лическии порошок белого цветаМассовая доля углекислого натрия(Na2C03), %, не менее99,212. Пероксоборат натрия (перборат натрия)По действующей документации Внешний видБелый кристаллический порошок или порошок с комочками, допускается желтоватый оттенокМассовая доля активного кислорода, %10,0-10,413. Натрия перкарбонат технический стабилизированный ТУ 2144-001-24345844-2002Внешний видСыпучий продукт белого цветаМассовая доля активного кислорода, %Не менее 13 %14.