Херсон 2012 1 страница

Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з дисципліни "Проект за спеціальністю"для студентів 4 курсу напряму підготовки - 6.051301 «Хімічна технологія» за професійним спрямуванням „Текстильна хімія і опоряджувальні виробництва” /В.П. Гнідець.-Херсон, ХНТУ,2012.90 с.

Укладачі: к.х.н., доцент каф. ХДТВМ В.П. Гнідець

Рецензент: к.т.н., доцент кафедри ХДТВМ Скропишева О.В.

Затверджено

на засіданні кафедри ХТДВМ

протокол "_4___" від "__10___01____2012 р.

зав. кафедри ___________ Г.С.Сарібеков

Відповідальний за випуск завідувач кафедри ХТДВМ

д.т.н., професор Сарібеков Г.С.

Розробка хімічних станцій є складовою частиною дипломного проектування студентів спеціальності 0513 "Хімічна технологія та інженерія" або темою курсового проекту з курсу “Проект за спеціальністю”. Методичні вказівки можуть служити керівництвом при розробці студентами дипломного проекту чи виконанні ними курсового проекту за зазначеним курсом.

1. Значення курсового проекту у вивченні курсу

Проект за спеціальністю грунтується на вивченні загальноінженерних дисциплін, що включають інженерну графіку, процеси та апарати хімічних виробництв, органічну, фізичну, колоїдну хімію, хімію барвників, основи хімічної технології текстильних матеріалів.

Хімічні станції будь-якого хімічного виробництва, у тому числі і в фарбувально-оздоблювальному виробництві - це комплекс основного і допоміжного устаткування, призначеного для централізованого приготування робочих розчинів хімічних речовин, розчинів барвників, допоміжних матеріалів та інших хімічних продуктів.

Задачі курсу:

- дати студентам необхідний обсяг знань властивостей, правил приготування та збереження розчинів хімічних речовин, барвників, ТДР, застосовуваних у фарбувально-оздоблювальному виробництві; комплексів основного і допоміжного устаткування приготування розчинів; приладах автоматичного контролю, що застосовуються на хімічних станціях;

- навчити студентів проектувати хімічні станції фарбувально-оздоблювальних виробництв у залежності від призначення хімстанції, асортименту і способів обробки текстильних матеріалів, потужності оздоблювальних підприємств чи цехів.

- навчити студентів вирішувати проблеми використання теорії і практичних розрахунків у своїй майбутній спеціальності.

Вивчення курсу проводиться на лекціях, практичних заняттях і завершується виконанням курсового проекту.

Проект за спеціальністю є заключним етапом роботи студентів над курсом і їх першою великою самостійною роботою у ВУЗі. Курсовий проект включає вибір проектованого асортименту і технологічних проводок обробки текстильних матеріалів розчинами хімічних препаратів, які готуються на хімічній станції заданого цеху фарбувально-оздоблювального виробництва, розрахунок необхідних витрат хімматеріалів, їх розчинів, розрахунок і вибір необхідного устаткування для приготування розчинів і графічне оформлення проекту. У період роботи над проектом студент знайомиться з діючими ДСТами, довідковою літературою, здобуває навички вибору апаратури і техніко-економічного обгрунтування застосування препаратів, оформлення технічної документації.

2. Організація курсового проектування

Керівник проекту визначає загальний напрямок роботи над проектом, рекомендує для вивчення необхідні технічні й літературні джерела, проглядає і критично оцінює виконану роботу.

Робота над проектом починається зі складання робочого плану проекту з розрахункової та графічної частин, який має базуватись на ознайомленні з літературою і опрацюванні матеріалів, що є основою проекту.

Після затвердження плану роботи з проекту і методики розрахунків, а також з'ясування питання про ознайомлення і засвоєння матеріалів із рекомендованих джерел керівник роботи консультує з виникаючих у студента питань і перевіряє виконану роботу згідно термінів виконання.

Основні етапи виконання курсового проекту.

1. Тема, обсяг виконання курсового проекту.

2. Складання первинного плану-схеми курсового проекту.

3. Підбір літератури й інших матеріалів і джерел, складання бібліографії.

4. Вивчення літературних, статистичних та інших джерел, добір матеріалу і його конспектування.

5. Написання першого варіанту тексту роботи на основі вимог до її вмісту.

6. Представлення роботи на кафедру для перевірки і на резензування, висновок керівника.

7. Написання кінцевого варіанту роботи.

8. Захист курсової роботи на комісії з обов'язковою присутністю викладача ведучого дисципліну "проект за спеціальністю".

3.Типові помилки студентів при виконанні курсового проекту

Головною помилкою студента при виконанні курсового проекту є відсутність глибокого розуміння:

- застосування технологічних (концентрованих, живильних, робочих, відпрацьованих) розчинів, які готуються на хімстанціях,

- приготування розчинів потрібних концентрацій;

- необхідного часу для приготування використовуваних розчинів і використання їх у виробництві.

При цьому студент дуже часто не вивчає глибоко питання, яким займається. Поспішаючи зробити розрахунки, він вибирає і проектує невірно необхідне устаткування хімічної станції.

У зв'язку з цим варто починати проект саме з

· ретельного вивчення асортименту тканин;

· технологічних проводок обробки текстильних матеріалів розчинами хімічних препаратів;

· виписування усіх використовуваних хімічних препаратів, їхніх концентрацій (розчинів - робочих, живильних і концентрованих) місць їхнього дозування в технологічні процеси обробки текстильних матеріалів;

· ретельного вивчення хімічних і фізичних властивостей хімікатів, їхньої розчинності і рекомендацій з приготування, збереження та використання хімікатів у живильних та робочих розчинах.

Іншим недоліком є неусвідомлене використання приведених у посібниках готових розрахункових формул. Необхідно вибирати первинні формули, для правильності розрахунку усвідомити і визначити взаємозв'язок між величинами, що до них входять.

4. Тематика курсових робіт відповідно до програми курсу

Варіанти завдань на виконання проекту наведені в таблицях

Таблиця 4.1. Випуск тканин тисяч м/добу цехом хімстанції що проектується.

№ варі анту	Об'єм випуску тканин тис. м/добу / Варіант / % співвідношення артикулів тканини а:б:в
	30:40:30	20:40:40	20:30:50	20:20:60	30:40:30	30:30:40	30:20:50
	30:30:40	30:20:50	20:40:40	20:30:50	20:20:60	30:40:30	30:30:40
	20:40:50	20:20:60	30:40:30	30:30:40	30:20:50	30:30:40	30:40:30
	20:20:40	30:40:30	30:30:40	30:20:50	30:40:30	40:30:30	20:30:50

Таблиця 4.2. Найбільш розповсюджені групи тканин

№ варіанту	Група тканин
	Ситцева група
	Бязева група
	Білизняна бязева група
	Білизняна міткалева
	Сатинова
	Платтяна демісезонна
	Платтяна літня
	Платтяна зимова
	Тканини одежні гладкофарбовані змішані з хімволокном
	Тканини спеціальні з хімволокном
	Тканини меланжеві та строкаті
	Хусткові
	Меблево-тикові
	Ворсові
	Легкі технічні
	Важкі технічні
	Тканини зі штучних та синтетичним волокон
	Тканини ацетатні
	Тканини із синтетичних волокон

Таблиця 4.3. Технологічні процеси підготовки тканин вибілювальним цехом хімстанції що проектується.

Технологічний процес обробки	Варіант, номер
Розшліхтовування	жгутом	+	+	-
полотном	+	-	+
Відварювання	жгутом	+	+	-
полотном	+	-	+
Вибілювання	жгутом	+	+	-
полотном	+	-	+
Кислування	жгутом	+	+	-
полотном	+	-	+
Мерсеризація	полотном	+	+	+

* Об'єм випуску тканини цехом варіанти 4-7.

Таблиця 4.4. Барвники, використовувані при фарбуванні у фарбувальному цеху хімстанції що проектується*.

Класи барвників	Варіант, номер
Прямі	+			+		+
Активні		+	+		+	+
Кубозолі			+
Кубові	+	+		+
Сірчисті			+		+
Дисперсні				+
Пігменти		+				+
Барвники, синтезо- вані на волокні	+				+
Кислотні

* У проекті використовують 3-4 класи барвників і передбачають використання ПАР для промивання пофарбованих тканин.

Таблиця 4.5. Барвники, використовувані при вибиванні в цеху вибивання тканин хімстанції що проектується*.

Класи барвників	Варіант, номер
Активні		+	+	+	+	+
Кубозолі			+			+
Кубові	+	+		+
Дисперсні				+
Пігменти		+	+		+	+
Синтезовані на волокні	+				+
Кислотні

* У проекті використовують 3-4 класи барвників і передбачають використання ПАВ для промивання пофарбованих тканин.

Таблиця 4.6. Технологічні процеси заключної обробки тканин у цеху хімстанції що проектується*.

Технологічний процес заключної обробки	Варіант, номер
Обробка МА	+		+		+	+
Обробка МАПС		+		+
Обробка ПУХО	+		+			+
Маломнучка обробка		+			+
Водо - та масло- відштовхувальна	+	+			+	+
Вогнезахисна обробка			+	+
Кислотозахисна обробка				+		+

* У проекті передбачають 3-4 види процесів заключної обробки тканин.

Таблиця 4.7. Технологічні процеси обробки пряжі цеху пряжефарбування хімстанції що проектується

Технологічні процеси обробки та фарбування пряжі	Варіант, номер
Відварювання	+	+	+	+	+
Вибілювання	+	+	+	+	+
Оптичне біління	+	+	-	+	+
Фарбування прямими барвниками з закріпленням	+	-	+	-	+
Фарбування активними барвниками	-	+	+	+	-
Фарбування кубовими барвниками	+	+	+	+	+
Фарбування сумішшю барвників

Варіанти завдань видаються викладачем-консультантом згідно приведених у таблицях рекомендацій. Найбільш обдарованим студентам можлива видача в розробку проектів автоматизованих хімічних станцій чи проекту хімічної станції за завданням виробництва.

5. Обсяг і зміст курсового проекту

Курсовий проект складається з пояснювальної записки і графічної частини.

Склад пояснювальної записки.

До пояснювальної записки слід включати всі вихідні, розрахункові і графічні (допоміжні) матеріали. Об'єм записки складає 40 - 50 сторінок рукописного тексту.

Послідовність розташування матеріалів:

Титульний лист (див. додаток 1).

Бланк завдання на проектування (додаток).

Реферат.

Вміст.

Вступ

1. Організаційно-технологічна частина.

1.1. Вибір і технічна характеристика асортименту текстильних матеріалів, планованих для обробки розчинами хімматеріалів, які готуються на хімічній станції що проектується.

1.2. Вибір і опис технології обробки текстильних матеріалів (технологічних проводок чи технологічних переходів).

1.3.Вибір, обгрунтування застосування, хімічні і фізичні властивості використовуваних хімматеріалів і барвників.

1.4. Опис технологій приготування концентрованих і робочих розчині вибраних хімматеріалів.

1.5. Розрахунок витрат хімматеріалів і барвників.

1.6. Розрахунок і підбір устаткування для приготування розчинів на хімстанції.

1.7. Опис заходів щодо вхідного контролю використовуваних хімматеріалів, контролю розчинів, які готуються та технологічних процесів їх приготування.

1.8. Механізація транспортування хімматеріалів і розчинів на хімстанції.

2.Техніка безпеки та охорона праці.

3. Екологічна частина.

4. Схема хімстанції та опис процесу приготування розчинів, специфікація устаткування.

Висновки (пропозиції).

Список літератури.

6. Розділи курсового проекту

У темі курсового проекту вказують назву та потужність цеху хімічної станції що проектується.

Вступ.

У цьому розділі коротко описують сутність і призначення хімічних станцій. Вказують роль і місце хімічних станцій у технологічних процесах оздоблювального виробництва текстильних матеріалів. При написанні цього розділу студенти повинні спиратися на знання, отримані ними при вивченні курсів хімії барвників, хімічної технології текстильних матеріалів і устаткування виробництва, загальної хімічної технології.

У вступі студент розкриває зміст завдання на курсовий проект і дає обгрунтування його теми. Тут же подається короткий огляд устаткування з літературних джерел. Для висвітлення цього питання студент повинен ретельно ознайомитись з наявною навчальною, науковою і технічною літературою, із досвідом експлуатації на підприємствах, здобутим при проходженні виробничої практики

1. Організаційно-технологічна частина.

1.1. Вибір і технічна характеристика асортименту текстильних матеріалів, планованих для обробки розчинами хімматеріалів, які готуються на хімічній станції що проектується.

Асортимент і технічні характеристики текстильних матеріалів, оброблюваних розчинами, що готуються на хімічній станції що проектується, вибираються й описуються відповідно до отриманого завдання на проектування хімстанції по довідковій літературі [1-5] чи за даними звіту з виробничої практики.

1.2. Вибір і опис технології обробки текстильних матеріалів (технологічних проводок чи технологічних переходів).

Технологічні проводки (переходи) на обробку текстильних матеріалів, технологічними розчинами, які готуються на хімічній станції що проектується, вибираються й описуються відповідно до оброблюваного асортименту текстильних матеріалів по довідковій літературі [1-5] чи за даними підприємства.

1.3.Вибір, обгрунтування застосування, хімічні і фізичні властивості використовуваних хімматеріалів і барвників.

Вибір усіх хімічних матеріалів і барвників, розчини яких будуть готуватися на хімстанції що проектується, концентрації хімікатів у робочих розчинах (ваннах), що живлять, чи концентрованих розчинах вибираються з технологічних проводок на обробку текстильних матеріалів і рекомендацій із застосування розчинів хімматеріалів для фарбування й обробки текстильних матеріалів за даними довідкової літератури[1-10] чи виробничої практики.

Приклад опису властивостей хімматеріалів і барвників.

Синтанол ДС-10 (ТУ 6-14-577-90)

Суміш поліетиленгліколевих естерів (ефірів) синтетичних первинних жирних спиртів фракції C₁₀H₁₈, одержуваних гідруванням метилових ефірів синтетичних жирних кислот. Отримують шляхом оксиетилювання таких спиртів 8-10 молями окису етилену:

Cn_2n+1O(CH₂CH₂O)_m,

де п - число атомів вуглецю, рівне 10;

m - число оксиетильних груп, рівне 10.

Синтанол ДС-10 - біологічно середньо розложиста неіоногенна поверхневоактивна речовина (2 група), застосовують у якості ефективного ПАР.

Зовнішній вигляд - паста від білого до злегка жовтуватого кольору;

10%-ний водний розчин - прозора безбарвна чи ледве жовтувата рідина без механічних домішок; рН = 7-8; йодне число (у грамах йоду на 100 г продукту) не більш 1,0; вміст вологи не більш 0,5%; зольність у виді сульфату не більш 0,2%; вміст заліза не більш 0,005%; температура помутніння 1%-ного водного розчину 64-74° С.

Синтанол ДС-10 пакують у бочки з нержавіючої сталі, у бочки з вуглеродистої сталі зі знімною кришкою з подвійним поліетиленовим вкладишем, у залізничні цистерни з нержавіючої сталі, за узгодженням зі споживачем - у поліетиленові балони ємністю 50-60 л. Зберігають у закритій тарі в критих складських приміщеннях. Транспортують у закритих вагонах чи автотранспортом.

Методи випробування наведені в ТУ 6-14-577—90.

Калгон (гексаметафосфат натрію)

Формула: (NаРО₃)₆. Молекулярна вага: 611,862.

Калгон — склоподібна маса у виді безбарвних чи світло-зелених шматків.

Застосовують для пом'якшення води. Якість гексаметафосфату натрію оцінюють його активністю — здатністю утворювати комплексні сполуки із солями кальцію чи барію.

Розчинення калгону проводять при температурі не вище 60° С при періодичному розмішуванні до повного розчинення. Більш високі температури знижують активність гексаметафосфату. Гексаметафосфат пакують у фанерні барабани, вимощені папером чи пергаментом (напів-пергаментом). Маса пакування 45-50 кг.

Зберігають у сухому приміщенні.

Визначення активності калгону. Визначення проводять за допомогою хлористого барію. Середню пробу гексаметафосфату натрію подрібнюють у ступці і беруть пробу близько 1 г (з точністю до 0,0002 г). Пробу розчиняють у склянці в 60 мл дистильованої води, кількісно переносять у мірну колбу ємністю 100 мл, розчин доводять дистильованою водою до мітки і ретельно перемішують. Потім піпеткою відбирають 25 мл розчину, переносять у конічну колбу і титрують 0,1н розчином хлористого барію при помішуванні скляною паличкою до появи виразної опалесценції.

Активність гексаметафосфату Х (%) обчислюють:

де А- фактичне барієве число;

Б- теоретичне барієве число, рівне 0,4;

V-кількість 0,1н розчину хлористого барію, витрачене на титрування, мл;

g — маса проби продукту, г.

0,006868 — кількість барію, що міститься в 1 мл 0,1 н розчину хлористого барію, г.

Активність продукту за хлористим барієм повинна бути не менше 70%.

Альгінат натрію

Одержують з морських водоростей роду ламінарій. Випускають у виді пластинок неправильної форми (товщиною не більш 0,5 мм) чи крупинок; колір — від ясно-коричневого до темно-коричневого з зеленим відтінком; допускається наліт солей; не повинний мати цвілі; вологість не більше 18%; зольність не більше 30%; містить не більше 1% нерозчинних у киплячій воді речовин.

В'язкість 1%-ного розчину по Енглеру при 20° С- не менше 2,5; титруєма лужність у перерахуванні на вуглекислий натрій не більше 1,0%; містить не менше 60% альгінової кислоти.

Альгінат натрію пакують у трьох-, п"ятишарові крафтмішки і бавовняні мішки, що вміщають не більше 30 кг. Допускається пакування в дерев'яні чи фанерні барабани (нетто не більше 20 кг) чи картонні коробки, вимощені щільним папером (нетто не більше 10 кг).

Зберігають у сухому, добре провітрюваному приміщенні. Температура в складі не повинна мати різких коливань.

Гарантійний термін збереження (при дотриманні зазначених умов) — два роки.

1.4. Опис технологій приготування обраних хімматеріалів, сполук концентрованих і робочих розчинів.

Послідовність і якісне виконання пунктів 1.1-1.4 дуже важливо для наступного правильного розрахунку витрат хімматеріалів, устаткування, правильнї побудови технології приготування розчинів і схеми хімстанції.

Хімічні матеріали і препарати, їх властивості і технології приготування розчинів вибирають і описують за даними довідкової літератури [1-8,11-13,20,21,26-30], даними ДСТу чи ТУ на хімічні матеріали, рекомендацій підприємств.

1.5. Розрахунок витрат хімматеріалів і барвників.

Розрахунок витрат приведено в розділі " Теоретичні основи проектування хімічних станцій оздоблювального виробництва"

1.6. Розрахунок і підбір устаткування для приготування розчинів на хімстанції.

Розрахунок та підбір обладнання хімстанції приведено в розділі " Теоретичні основи проектування хімічних станцій оздоблювального виробництва"

1.7. Опис заходів щодо вхідного контролю використовуваних хімматеріалів, контролю розчинів, які готуються та технологічних процесів їх приготування.

Приводяться методи вхідного контролю використовуваних хімматеріалів, методи і методики контролю розчинів, які готуються, і технологічних процесів приготування розчинів з використанням вимірювальної, видаткової, об"ємної, температурної й ін. апаратури, методик і механізмів [1-8,11-13,20,21,26-30].

1.8. Механізація транспортування хімматеріалів і розчинів на хімстанції.

Механізацію транспортування хімматеріалів на хімстанції приведено в розділі " Теоретичні основи проектування хімічних станцій оздоблювального виробництва"

2.Техніка безпеки та охорона праці.

Техніці безпеки при обслуговуванні хімічних станцій необхідно приділяти особливу увагу. Це зв'язано з тим, що робочий хімічної станції має справу з агресивними хімічними речовинами, здатними викликати опіки й отруєння, працює у вологих приміщеннях, у яких установлено багато електричних приладів і двигунів, з апаратами, що працюють під тиском.

На кожній ділянці вивішують інструкції з техніки безпеки, з якими робітник повинен бути ознайомлений. Крім того, кожен робітник повинен знати заходи допомоги при отруєннях, опіках (теплових і хімічних), поразці електричним струмом і ін.

Хімічні станції необхідно розміщати в ізольованих приміщеннях із вентиляцією, підлога повинна бути водонепроникною і мати стоки; апаратуру варто розміщати так, щоб робітнику було зручно її обслуговувати: високі баки обладнаються площадками, стінки апаратів, що працюють при підвищених температурах, повинні бути ізольовані; баки повинні мати кришки; апарати, що працюють під тиском, повинні бути обладнані манометрами з указанням гранично припустимого тиску, а також систематично піддаватися контролю з боку Держтехнагляду; рубильники і електрощити повинні знаходитися в спеціальних шафах. Робітники повинні бути забезпечені індивідуальними засобами захисту- фільтруючими протигазами, захисними окулярами, гумовими фартухами, чоботями і рукавичками, відповідним спецодягом і ін.

При проектуванні необхідно враховувати вимоги державних стандартів системи безпеки праці (ССБП):

ОСТ 18-344-79 ССБП "Устаткування консервної промисловості. Загальні вимоги безпеки"

12.1.005-88 ССБП "Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до повітря робочої зони";

12.3.009-78 ССБП "Роботи вантажно-розвантажувальні. Загальні вимоги безпеки";

12.1.004-91 ССБП "Пожежна безпека. Загальні вимоги". Класифікація вибухонебезпечних і пожежонебезпечних зон приміщень визначається "Правилами устрою електроустановок" (ПУЕ).

3. Екологічна частина.

Проектні рішення мають забезпечувати охорону навколишнього середовища, а також визначати вплив на навколишнє середовище господарської діяльності підприємства. Склад і зміст розділу проекту мають відповідати: