Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Декабря 2011 в 18:35, курсовая работа
Целью данной курсовой работы явилось усовершенствование технологии производства строительных ЛКМ с учетом возрастающих требований по экологичности производства.
В задачи работы входило:
- анализ научно-технической литературы и патентных источников по вопросу современных требований к экологии производства лакокрасочных материалов;
- оценка экологического состояния производства лакокрасочных материалов ;
- разработка предложений по модернизации отдельных узлов технологической схемы производства на примере модельного продукта - белой эмали ПФ -115;
- разработка системы мероприятий по защите окружающей среды
Введение……………………………………………………………………………....4
1.Состояние и перспективы развития стекольной отрасли…………………....7
2.Характеристика сырьевых материалов ………………………………………....22
3. Номенклатура выпускаемой продукции ………………………………………..31
4. Выбор и обоснование технологического процесса …………………………....33
5. Описание технологической схемы и контроль производства………………....37
6. Инженерная защита окружающей среды ……………………………………….44
Заключение ………………………………………………………………………….51
Список использованных источников информации ……………………………….52
Все требования по содержанию ЛОС соответствуют директиве 2004/42/ЕС «Об ограничении выделений летучих органических соединений в результате применения растворителей в некоторых лаках, красках и материалах для ремонтной окраски автомобилей».
Некоторые материалы, пользующиеся повышенным спросом, выпускаются не по существующим ГОСТам, а по техническим условиям (ТУ), в которых используется «гостовская» марка, но с ухудшенными показателями качества. Например, на эмаль ПФ-115 существует 66 ТУ, эмаль ПФ-266 - 30 ТУ, грунтовку ГФ-021 - 28 ТУ. Эти материалы должны выпускаться только по ГОСТам, однако ТУ зарегистрированы органами Ростехрегулирования, есть и незарегистрированные ТУ. Все это засоряет рынок, дезинформирует покупателей, обесценивает показатели качества и приводит к полному «беспределу» в отношении экологических характеристик.
Одним из острых является вопрос о растворителях. В России, продающей миллионы тонн нефти за рубеж, в лакокрасочной продукции используются растворители повышенной опасности, содержащие большое количество (до 16%) ароматических веществ. Перевод российского ассортимента ЛКМ в европейскую систему требует внесения существенных изменений в технологии производства лаков, эмалей, грунтовок, в частности, изменений состава растворителей.
Минимальный экологический ущерб должны наносить ЛКМ для окраски внутри помещений стен, потолков, полов. К ним не относят антикоррозионные, противообрастающие, ЛКМ для древесины, двухкомпонентные и фасадные материалы. Требования к ЛКМ для окраски внутри помещений включают следующие основные показатели:
- содержание ЛОС без воды — 30 г/л;
- содержание
ароматических углеводородов,
- содержание кадмия, свинца, хрома (VI), ртути, мышьяка — следы;
- отсутствие токсичных, канцерогенных, мутагенных веществ;
- содержание
свободного формальдегида —
- кроющая способность материала — не менее 8 м2/л.
Такие жесткие требования, гарантии их соблюдения позволяют свести к минимуму отрицательное воздействие ЛКМ самого широкого применения на здоровье жителей Европы и допускают выполнение работ по окраске как профессионалов (для получения высокодекоративных покрытий), так и многочисленных граждан, не имеющих навыков малярных работ.
В Постановлении по лакам и краскам Германии от 23.12.2004 г., наряду с рекомендациями (табл. 1) по содержанию летучих растворителей, приведены максимально допустимые нормы их содержания в ЛКМ для транспортных средств, которые не превышают 850г/л в лаках и средствах химического удаления старых покрытий и минимальные (не более 200 г/л) в шпатлевках.
Выполнение
малярных работ для окраски транспортных
средств сопряжено с
Рост числа автомобилей вызывает естественный интерес к технологии экологически безопасной авторемонтной окраски. При подготовке руководства и в соответствии с директивой 2004/42/ЕС в основу положены следующие принципы:
- технология должна представлять минимальный риск для здоровья операторов окраски;
- качество Пк должно быть сравнимо с качеством первоначального покрытия нового автомобиля;
-
качество Пк должно
-
снижение выбросов
Все технологические операции требуют использования вентиляции и обработки отходящего воздуха с ЛОС.
На практике
используют три метода борьбы с загрязнением
воздуха: каталитический дожиг, адсорбционная
очистка и биологическая
Каждый из названных методов имеет свои преимущества и недостатки. Выбор метода зависит от многих факторов и определяется специалистами.
Современные ЛКМ могут содержать высокоактивные и вредные для здоровья вещества (остаточные мономеры, изоцианаты и др.). Поэтому необходимо создать условия работы, снижающие воздействие вредных веществ с использованием средств коллективной и индивидуальной защиты, а также дополнительный медицинский контроль за здоровьем работающих.
Эксплуатация производственных технологий, а также проведение работ с использованием ЛКМ требуют специальных средств и методов защиты человека и окружающей среды. Особое внимание уделяется как технологии очистки воздуха от ЛОС, так и утилизации отходов. Законами различных европейских государств устанавливаются допустимые выбросы паров органических веществ с установок нанесения ЛКМ на обрабатываемые поверхности.
Отличие европейских законов от российских заключается в том, что европейские законы содержат технические нормы прямого назначения, а российские — в многочисленных ведомственных документах. Число таких документов в России составляет 60 тыс. Выход — в создании технических регламентов и стандартов, преследующих цели сближения и гармонизации отечественных и международных законов, дебюрократизации экономики.
Наряду с характером изготавливаемых продуктов в производстве ЛКМ есть и иные показатели экологической безопасности производственных процессов. В этом аспекте важны не только ассортимент выпускаемых материалов (водно-дисперсионные или органорастворимые), но и характеристика всей технологии производства, например расход и экономия энергии при эксплуатации оборудования, соотношение между энергозатратами и производительностью оборудования. На экологические показатели производства также влияют характер и конструкция производственного оборудования. Несомненно, что более экологически полноценным является оборудование закрытого типа, исключающее утечку летучих веществ, например диссольверы с закрытыми контейнерами, полностью закрытые бисерные мельницы и др. Кроме того, на экологические характеристики производственного процесса влияют требования, предъявляемые к чистке производственного оборудования, расходу растворителей и количеству образующихся отходов.
Ассортимент оборудования для производства ЛКМ, поставляемого компаниями, представителем которых на чешском и словацком рынках является фирма «Инж. Леа Томашова о.о.о.», включает машины, в конструкции которых особенное внимание уделено возможности их эксплуатации в закрытых системах и низкому расходу энергии. Другой тип экологического оборудования предлагает фирма Willy A. Bachofen AG . Среди новейших моделей фирмы мельницы типа ЕСМ. Преимущества этого оборудования с точки зрения экологической безопасности производства и бережного отношения к окружающей среде обусловлены его конструкцией [42].
На выпуске оборудования для экологически безопасной чистки длительное время специализируется швейцарская фирма RIOBEER AG. Весьма популярной продукцией этой фирмы является моющее оборудование типа V-ex. Оборудование сконструировано таким образом, чтобы моющее средство действовало в закрытой системе, исключающей его утечку в окружающую среду и на место нахождения обслуживающего персонала [42].
Нельзя сказать, что отечественные предприятия не модернизируют производство и не осваивают новые виды продукции. Однако, проблема технического перевооружения предприятий остается нерешенной. Модернизация основных фондов носит скорее косметический характер, производственные линии редко меняются полностью, в то время как для преодоления значительного технологического отставания требуется кардинальное перевооружение и полная автоматизация.
Таким образом, анализ состояния развития лакокрасочной промышленности на современном этапе свидетельствует об актуальности проблемы усовершенствования технологических процессов производства ЛКМ и позволяет сформулировать основные задачи, которые должны быть отражены при разработке технологического процесса модельного продукта:
- выбор экономически выгодных и экологически обоснованных сырьевых материалов;
- современные подходы к подбору различных материалов и добавок с целью создания рецептурного состава ЛКМ с качественно новыми эксплуатационными потребительскими свойствами;
-
выбор технологии
-
разработка инженерных решений
2 Характеристика сырьевых материалов
Одной
из острейших проблем
Впервые в истории российского рынка такая ситуация возникла в 2004 году в связи с дефицитом импортного высококачественного диоксида титана, а также в разгар “высокого сезона”(июнь- октябрь) остро ощутимой была проблема поставок стирол-акриловых суспензий. И далее вплоть до настоящего времени сохраняется динамика роста цен на основные виды сырья, используемого в лакокрасочной промышленности. Так, цена на сырьевой компонент для производства алкидных лаков – фталевый ангидрид – в течение только одного 2005 года увеличилась на 19,5 – 38% в зависимости от марки.
Это послужило причиной для некоторых производителей замены данного дорогостоящего сырьевого компонента растительными маслами и жирными кислотами, характеристики которых практически не удовлетворяют техническим требованиям. Это привело к снижению качественных показателей промежуточных продуктов, в частности, полуфабрикатных лаков, используемых только для получения товарной продукции низкого ценового сегмента.
Такая ценовая ситуация характерна и для целого ряда пигментов и наполнителей.
Другой проблемой на этапе выбора сырьевых компонентов, тормозящей развитие производства, является нестабильность качественных характеристик сырья.
Удовлетворить дефицит сырьевых ресурсов только за счет импорта не представляется возможным в первую очередь из-за высокой стоимости ресурсов. Поэтому следует развивать собственную базу, тем более, что предпосылки для этого имеются. Уже сейчас прогнозируется не только увеличение объемов производства водных дисперсий, но и расширяется их ассортимент. Грамотная маркетинговая политика и в отношении сырьевых компонентов для других видов лакокрасочных материалов позволит более полно использовать отечественное сырье.
Основные виды лакокрасочных материалов формируются на основе масляных и эмалевых красок на натуральных смолах и олифах, известковых и клеевых красок, красок и лаков на полимерных связующих. В большинстве водостойких красок используются органические растворители, подчас токсичные и пожароопасные. Несмотря на то, что все более предпочтительными в последнее время становятся вододисперсионные и водоэмульсионные краски, в которых разбавителем служит вода, органоразбавляемые ЛКМ занимают довольно большой объем в отечественном производстве ЛКМ. Основными компонентами красочных составов являются
- пленкообразующее (связующее) вещество;
- пигмент;
- наполнители.
Кроме того в красочные составы для придания им полезных потребительских качеств вводят специальные добавки, обеспечивающие необходимые технологические и эксплуатационные характеристики, а именно отвердители и загустители, ускорители, поверхностно-активные вещества, стабилизаторы.
Требования, предъявляемые к лакокрасочным покрытиям, а также назначение и область применения диктуют необходимость тщательного отбора сырьевых ресурсов для формирования того или иного вида красочного состава.
В данной курсовой работе в качестве объекта строительных материалов рассмотрены эмалевые краски.
Эмалевые краски представляют собой суспензии минеральных или органических пигментов с синтетическими или масляными лаками. Эмалевые краски имеют хорошую светоустойчивость, антикоррозионность, быстро высыхают. Эмалевые краски применяют для окраски по металлу, дереву, бетону и штукатурке внутренних и наружных поверхностей.