Разработка процесса и оборудования производства макрогетероциклических красителей с улучшенными показателями : На примере пигмента голубого фталоцианинового β-модификации

• Автор: Карнишев, Владимир Валентинович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 196 с. : ил.

Введение
1. Современное состояние технологии, процессов и оборудования получения макрогетероциклических красителей
1.1. Физико-химические свойства и основы получения макро-гетероциклнческих красителей
1.2. Промышленные способы и оборудование производства фталоцианиновых пигментов
1.3. Математическое описание процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
1.4. Постановка задач исследования
2. Экспериментальное исследование процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
2.1. Методики и аппаратура исследования реологических показателей макрогетероциклических красителей
2.2. Метод инструментальной оценки колористических свойств и удельной поверхности частиц органических пигментов
2.3. Техника экспериментального исследования кинетики процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей и описание экспериментальных установок
2.4. Выбор наиболее значимых (существенно влияющих на потребительские показатели продукции) технологических параметров процесса получения пигментной формы фта-лоцианиновых красителей
2.5. Исследование кинетики процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
3. Математическое описание технологического процесса получения пигмента голубого фталоцианинового р - модификации
3.1. Математическое моделирование периодического и непрерывного процессов получения пигментной формы фталоцианина меди Р - модификации

3.2. Проверка адекватности математических моделей периодического и непрерывного процессов получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
3.3. Исследование процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей методом математического моделирования
4. Оптимизация технологического процесса и оптимальное проектирование оборудования получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
4.1. Постановка задач оптимизации технологического процесса и оборудования получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
4.2. Выбор метода оптимизации технологического процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей и оптимального проектирования многоступенчатого смесителя - диспергатора непрерывного действия
4.3. Расчёт оптимальных режимных и конструктивных параметров процесса получения пигментной формы фталоцианиновых красителей
4.4. Рекомендации по проектированию и внедрению промышленной установки производства макрогетероцикли-ческих красителей
Выводы
Список использованных источников
Приложения

Введение
Действующие в настоящее время в нашей стране и зарубежом производства макрогетероциклических красителей и, в частности, фталоцианина меди р - модификации в пигментной форме не в состоянии обеспечить стабильно высокое качество продукции при соблюдении требований по экологической безопасности и энергосбережению. Получаемый в промышленных условиях фталоцианин меди не может быть использован в качестве пигмента из-за крупных вторичных и третичных частиц, большого количества примесей, присутствия кристаллов другой модификации в продукте, отрицательно влияющих на колористические и физико-химические показатели. Существенным недостатком получаемого технического фталоцианина меди является его способность к агломерированию при сушке и к флоккуляции в красках, что явно обусловлено низкой лиофилизацией частиц. Последнее влечёт за собой агрегативную и се-диментационную неустойчивость лакокрасочной системы.
Для устранения перечисленных недостатков осуществляют сначала перевод технического фталоцианина меди в пигментную форму, а затем стабилизацию пигментных дисперсий с использованием неионогенных поверхностноактивных веществ (дефлоккулянтов). В промышленных условиях процесс перевода фталоцианина меди в пигментную форму проводят многостаднйно с повтором некоторых стадий, что связано с большими ресурсо- и энергозатратами. Стоит также отметить, что данный процесс осуществляется при неоптимальных режимных условиях и поэтому, не достигаются требуемые Европейским стандартом колористические и реологические показатели к целевому продукту для его применения в полиграфической и лакокрасочной промышленностях. В некоторых случаях процесс стабилизации и вовсе не проводится. В связи с этим возникает необходимость в разработке новых прогрессивных технологий получения пигментной формы фталоцианина меди (3 - модифика-

Он позволяет, используя многочисленные экспериментальные данные, представленные в литературе [128, 129], установить вид зависимости Уэф; = f(NR*).
Параметры УЭф; являются дифференциальными (мало зависят от геометрических размеров аппарата). Это позволяет, проводя экспериментальные исследования для данного типа мешалки и не варьируя геометрические характеристики, моделировать гидродинамику в аппарате любых геометрических размеров. Описанный подход упрощает путь решения проблемы масштабного перехода для периодического смесителя.
Для двухшнековых (многошнековых) машин, так же как и для одношнековых, основными являются гидравлические характеристики (производительность, перепад давления и т. д.) и характеристики смесительного воздействия. Если для расчёта этих характеристик одношнековых машин можно с определёнными и физически оправданными допущениями использовать уравнения движения ньютоновской или неньютоновской жидкостей, то для двухшнековых машин ввиду сложного взаимодействия потоков такой путь сопряжён со значительными трудностями, и вводимые допущения с целью решения гидродинамической задачи могут оказаться необоснованными. В этом случае более эффективным путём исследования двухшнековых машин является создание корректной модели структуры потока, основные параметры которой должны отвечать за качество смешения компонентов. На валах двухроторной машины размещаются различные рабочие органы (транспортные шнеки, кулачки, штырьки, шнеки с обратным транспортом и т. д.), имеющие в каждом конкретном случае определённое назначение. Исследование гидродинамики такой “синтезированной” блочно-модульной машины ввиду большого числа параметров является сложной задачей в теоретическом и в экспериментальном отношениях.
Более сложную задачу представляет сравнение эффективности работы отдельных рабочих органов. Эта задача может быть решена с применением модели структуры потока. Отметим, что для шнековых машин больший интерес представляет радиальное смешение, а не продольное. Формально может быть использована, например, двухпараметрическая диффузионная модель. Однако для вязких систем (ламинарное течение) с организованным прямым потоком диффузионная модель физически не обоснована, хотя формально может описывать экспериментальные данные. В каналах шнеков машины наблюдается