ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения технологической разработки.

Изобретение относится к способам получения стабилизированного поливинилхлоридного пластиката, используемого, например, для изготовления электрической изоляции или в обувной промышленности.

Основная задача, на решение которой направлено настоящее изобретение заключается в повышении производительности процесса за счет сокращения времени простоя из-за отказов.

Данная задача достигается в способе получения стабилизированного поливинилхлоридного пластиката, включающем смешение в смесителе пластификатора - диоктилфталата или диалкилфталата, со смазками - стеаратами кальция, свинца, олова, бария, а также со стабилизаторами, смешение полученной смеси с порошком полифенилхлорида, пластификацию и охлаждение готового продукта.

Сущность способа заключается в том, что при обеспечении циркуляции пластификатора через смеситель с кратностью 10-100 и реализации ввода в циркулирующий пластификатор в первую очередь смазку со скоростью 0,5-10 кг/ч на 1 т содержимого смесителя, а также последующим вводом в эту промежуточную смесь стабилизаторов с перемешиванием полученной смеси в течение 10-40 мин совокупность всех признаков дает новое ранее неизвестное свойство, заключающееся в повышении его надежности.

Новое свойство обусловливается прежде всего обеспечением по технологическим трактам установки повышенной гомогенности промежуточной и полученной смесей, содержащих компоненты существенно отличающимися плотностями. Очевидно, что еще более повысив кратность циркуляции и период времени перемешивания полу ченной смеси при предложенном порядке ввода смазок лубрикаторов и стабилизаторов, можно обеспечить еще большую гомогенность промежуточной и полученной смесей, однако, как показали опытно-промышленные испытания, при превышении найденных заявленных верхних пределов этих параметров вновь резко ухудшаются показатели надежности способа.

Из анализа экспериментов следует, что такое ухудшение обусловлено скачкообразным возрастанием в этих случаях удельных расходов энергии, приходящихся на
1 т готового продукта, и, следовательно, вызывающее снижение эксплуатационных показателей надежности установки при прочих равных условиях.

Сущность настоящего изобретения поясняется примерами.

Пример 1 (по известному способу). В перемешиваемый только мешалкой в смесителе пластификатор - диоктилфталат (ДОФ), взятый в количестве 1 т при 20-80°С вводят 2,5 кг стабилизатора - ифенилолпропана (ДФП), затем со скоростью 126 кг/ч вводят 21 г смазки - стеарата кальция, после чего пятью одинаковыми дозами добавляют 125 кг стабилизатора - трехосновного сульфата свинца (ТОСС) Полученную смесь перемешивают мешалкой в смесителе 50 мин, потоком ее смешивают с порошком поливинилхлорида (ПВХ), нагревают, пластифицируют экструзией и охлаждают воздухом полученные гранулы готового пластиката в кипящем слое. Опыт промышленной реализации данного известного способа показал, что его надежность может быть охарактеризована показателями, приведенными в таблице. Ниже представлены примеры иллюстрирующие изобретение.

Пример 2. В циркулирующий через смеситель с мешалкой пластификатор - ДОФ, с кратностью циркуляции 10 при температуре 50-70°С вводят смазку - стеарат кальция со скоростью 0,5 кг/ч на 1 т содержимого смесителя. Затем в эту смесь вводят стабилизаторы ДФП и ТОСС (конечные концентрации в смеси 0,25 и 10 мас. % соответственно). Полученную смесь перемешивают циркуляцией и мешалкой в смесителе еще 10 мин, затем ее смешивают с порошком ПВХ, нагревают, пластифицируют экструзией и охлаждают воздухом полученные гранулы готового пластиката в кипящем слое.

Пример 3. Процесс ведут так, как описано в примере 2, но при кратности циркуляции 100, скорости ввода смазки - стеарата кальция, 10 кг/ч на 1 т содержимого смесителя и времени пере­мешивания полученной смеси 40 мин.

Пример 4. Процесс ведут так, как описано в примере 2, но при кратности циркуляции 50, скорости ввода смазки - стеарата кальция, 5 кг/ч на 1 т содержимого смесителя и времени перемешивания полученной смеси 25 мин, в качестве стабилизатора используют ДФП (конечная концентрация 0,25 мас. %) и смесь ТОСС и трехокись сурьмы в массовом соотношении 3:2, суммарная конечная концентрация всех стабилизаторов в смеси 9,5 мас. %.

Пример 5. Процесс ведут так, как описано в примере 4, но в качестве пластификатора используют диалкилфталат (ДАФ), в качестве смазки - стеарат свинца, а в качестве стабилизаторов - ДФП и трехокись сурьмы (конечные концентрации 0,25 и 9,5 мас. % соответственно).

Пример 6. Процесс ведут так, как описано в примере 4, но в качестве смазки используют смесь стеаратов бария и олова, взятых в массовом соотношении 1:2.

Пример 7. Процесс ведут так, как описано в примере 2, но при кратности циркуляции 8,5, скорости ввода смазки - стеарата кальция 0,4 кг/ч на 1 т содержимого смесителя и времени перемешивания полученной смеси циркуляцией и мешалкой 8 мин.

Пример З. Процесс ведут так, как описано в примере 3, но при кратности циркуляции 110, скорости ввода смазки - стеарата кальция 12 кг/ч на 1 т содержимого смесителя и времени перемешивания полученной смеси циркуляцией и мешалкой 50 мин.

Эксплуатационные показатели надежности способов получения стабилизированного поливинилхлоридного пластиката, отраженных в примерах 2-8, приведены в таблице.

Из сравнений результатов, представленных в таблице, можно видеть, что эксплуатационные показатели надежности у предлагаемого способа по примерам 2-6 превышают подобные показатели у известного способа по примеру 1 в указанных в формуле изобретения пределах изменения режимных параметров, а именно в предлагаемом способе, по сравнению с известным способом:

средняя наработка установки на отказ выше в 2,19-2,93 раз;

число отказов установки за год меньше в 1,78-2,29 раза;

суммарная продолжительность простоя установки в году из-за отказов меньше в 4,05-17,6 раза;

суммарная продолжительность работы установки в году выше в 1,19-1,24 раза;

среднегодовая частота производительность установки выше в 1,10-1,13 раза;

Такое увеличение показателей надежности у предлагаемого способа, по сравнению с подобными показателями у известного способа, позволяет увеличить годовую производительность установки по стабилизированному поливинилхлоридному пластикату в 1,31-1,40 раза.

При выходе за предложенные параметры процесса по примерам 7 и 8:

средняя наработка установки на отказ уменьшается, по сравнению с предложенным способом, в 1,52-2,14 раза;

число отказов установки за год увеличивается в 1,33-1,86 раза;

суммарная продолжительность простоя установки в году из-за отказов выше в 2,82-14,44 раза;

суммарная продолжительность работы установки в году ниже в 1,11-1,19 раза.

Таким образом, из таблицы видно, что при работе схемы с запредельными параметрами процесса достигаемый эффект уменьшается. Происходит это, как уже указывалось выше, из-за недостаточно эффективного перемешивания компонентов вследствие неинтенсивной циркуляции промежуточной и полученной смесей и малой скорости ввода лубрикаторов. Недостаточное же перемешивание приводит к неравномерному распределению лубрикаторов в промежуточной и полученной смесях, что повышает вероятность выхода из строя оборудования. Превышение найденных верхних пределов заявленных параметров вызывает согласно опытным данным скачкообразное возрастание удельных расходов энергии, приходящихся на 1 т готового продукта, и, как следствие, снижение эксплуатационных показателей надежности установки при прочих равных условиях, табл.

Таблицы

Примечание: В соответствии с ГОСТом 27002-83 (Надежность в технике, термины и определения) надежность - это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. В качестве критериев для оценки надежности объекта могут быть выбраны такие свойства объекта, как средняя наработка на отказ, число отказов за год и т.д. Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта. Наработка - продолжительность или объем работы объекта. Средняя наработка на отказ - отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.