ПРОИЗВОДСТВО ТРИАЦЕТАТЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ ОСНОВЫ ПЛЕНОЧНЫХ КИНОФОТОМАТЕРИАЛОВ
Производство триацетатцеллюлозной основы пленочных кинофотоматериалов относится к низкотемпературным технологиям химической промышленности. Температура основного процесса здесь не превышает 110 °С. Производство триацетатцеллюлозной основы (ТАЦ-основы) кинофотоматериалов является важным этапом в процессе получения конечной продукции данного вида, поскольку от качества ТАЦ-основы непосредственно зависит качество кинофотоматериалов.
ТАЦ-основа представляет собой прозрачную пленку различной толщины. На пленку наносятся специальное покрытие и лак. Производство ТАЦ-основы включает в себя этапы:
– приготовление ТАЦ-раствора;
– полив ТАЦ-основы;
– досушка ТАЦ-пленки и нанесение специальных покрытий в сушильной камере (камере досушки).
На первом этапе триацетат целлюлозы, представляющий собой волокнистый материал, в течение 12–16 ч растворяется в лопаточном смесителе С (рис. 3.9) многокомпонентным растворителем (метиленхлорид, бутанол, метанол и пластифицирующие добавки). Затем раствор перекачивается в емкости, откуда подается в отливочную машину ОМ.
Рис. 3.9. Упрощенная принципиальная схема производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов.
В отливочной машине (второй этап) раствор продавливается через устройство с узким щелевидным отверстием (фильеру), подается на полированную медную ленту и сушится подводимой в машину нагретой пароазотной смесью (ПАС).
Из отливочной машины отводятся пары растворителя вместе с пароазотной смесью и ТАЦ-пленка, содержащая 18–20 % остаточного растворителя. Скорость производства ТАЦ-пленки составляет 2–8 м/мин в зависимости от длины медной ленты (30-80 м).
Далее пленка подается на досушку. Растворители с ПАС направляются в шахту глубокого охлаждения Т1, где происходит частичная конденсация паров растворителя. Затем ПАС поступает в калорифер Т2, в котором подогревается паром до 70 °С, и снова подается в ОМ, а сконденсировавшийся растворитель направляется на регенерацию.
В камере досушки КД осуществляется сушка пленки до конечного содержания растворителя в ней 2,5–3 % и наносятся специальное покрытие и лак (третий этап). Эта камера состоит из большого числа отдельных секций, в которых выдерживается строго определенный температурный режим. Из первых двух секций КД пары растворителя отводятся вместе с ПАС в шахту глубокого охлаждения 77.
Для обеспечения заданного режима обработки пленки в КД подается ПАС, подогретая в калорифере Т3 до температуры, соответствующей требованиям регламента. Температура сушильного агента в различных секциях колеблется в диапазоне 60–110 °С, его расход при переходе от секции к секции также изменяется.
Отведенная из последних секций КД пароазотная смесь сбрасывается в атмосферу.
Основные характеристики технологических и энергетических потоков теплотехнологической схемы производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов приведены в табл. 3.6.
Таблица 3.6
Основные характеристики потоков производства ТАЦ-основы кинофотоматериалов.
Аппарат
Номер потока
Наименование потока
Температура, °С
Давление, МПа
Расход, кг/с
ПАС
0,1
0,575
Раствор
0,1
0,0778
ОМ
»
0,1
0,0224
ПАС
0,12
0,93
»
0,12
0,228
ПАС
88,9
0,12
1,158
»
–11,5
0,115
0,875
»
–11,5
0,115
0,228
Т1
Растворитель
–11,5
0,11
0,0575
СаСl2
–23
0,11
7,566
»
–18
0,1
7,566
Пар
0,46
0,031
Т2
Конденсат
0,46
0,031
ПАС
0,11
0,763
ПАС
12,8
0,11
0,991
ТЗ
Пар
0,46
0,036
Конденсат
0,46
0,036
КД
ПАС
106,5
0,1
0,991
»
0,1
0,763
В структуре энергозатрат этого производства значительную долю занимает потребление электроэнергии – более 70 %. Она используется для привода различных механизмов: мешалок на стадии приготовления раствора, двигателя ленточного конвейера в отливочной машине, направляющих роликов для перемещения пленки в камеру досушки, насосов для прокачивания исходного раствора, электрического привода холодильной установки и т.п. Следует отметить, что раствор триацетата целлюлозы очень вязкий, поэтому для преодоления гидравлического сопротивления трубопроводов подачи и распределения раствора между машинами, а также сопротивления фильеры отливочной машины требуется устанавливать насосы высокой мощности.
Остальная доля затрат энергии – менее 30 % – приходится на тепловой энергоноситель – водяной пар давлением 0,6 МПа.
Контрольные вопросы
1. Триацетатцеллюлозная основа кинофотоматериалов.
2. Этапы производства ТАЦ-основы.
3. Характеристики технологических и энергетических потоков теплотехнологической схемы производства ТАЦ-основы.
4. Структура энергозатрат при производстве ТАЦ-основы.
Приложение
Таблица свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения (по температуре)
Таблица П.1
T,
p,
h',
h'',
s',
s'',
s'' – s',
°С
Па
кДж/кг
кДж/кг
кДж/(кг·К)
кДж/(кг·К)
кДж/(кг·К)
1228,2
42,02
2519,2
0,1511
8,8998
8,7488
1312,9
46,22
2521,1
0,1659
8,8755
8,7096
1402,8
50,41
2522,9
0,1806
8,8514
8,6708
1498,1
54,6
2524,7
0,1953
8,8275
8,6322
1598,9
58,79
2526,5
0,2099
8,8038
8,5939
1705,7
62,98
2528,4
0,2245
8,7804
8,5559
15,5
1761,5
65,08
2529,3
0,2317
8,7687
8,537
1818,8
67,17
2530,2
0,239
8,7571
8,5181
16,5
1877,7
69,27
2531,1
0,2462
8,7456
8,4993
1938,3
71,36
0,2534
8,7341
8,4806
17,5
2000,6
73,45
2532,9
0,2607
8,7226
8,462
2064,7
75,55
2533,8
0,2678
8,7112
8,4434
18,5
2130,5
77,64
2534,7
0,275
8,6999
8,4248
2198,2
79,73
2535,7
0,2822
8,6886
8,4064
19,5
2267,7
81,83
2536,6
0,2894
8,6773
8,388
2339,2
83,92
2537,5
0,2965
8,6661
8,3696
20,5
2412,7
86,01
2538,4
0,3036
8,655
8,3513
2488,1
88,1
2539,3
0,3108
8,6439
8,3331
21,5
2565,6
90,2
2540,2
0,3179
8,6328
8,315
2645,2
92,29
2541,1
0,325
8,6218
8,2969
22,5
94,38
0,332
8,6109
8,2788
2810,9
96,47
2542,9
0,3391
8,6
8,2609
23,5
2897,1
98,56
2543,8
0,3462
8,5891
8,2429
2985,6
100,66
2544,7
0,3532
8,5783
8,2251
24,5
3076,5
102,75
2545,6
0,3602
8,5675
8,2073
3169,7
104,84
2546,5
0,3673
8,5568
8,1895
25,5
3265,5
106,93
2547,4
0,3743
8,5461
8,1719
3363,7
109,02
2548,4
0,3813
8,5355
8,1542
26,5
3464,5
111,11
2549,3
0,3882
8,5249
8,1367
3567,9
113,2
2550,2
0,3952
8,5144
8,1192
27,5
115,29
2551,1
0,4022
8,5039
8,1017
3782,8
117,38
0,4091
8,4934
8,0843
28,5
3894,4
119,47
2552,9
0,4161
8,483
8,067
4008,9
121,56
2553,8
0,423
8,4727
8,0497
29,5
4126,3
123,65
2554,7
0,4299
8,4624
8,0325
4246,7
125,75
2555,6
0,4368
8,4521
8,0153
30,5
4370,1
127,84
2556,5
0,4437
8,4419
7,9982
4496,6
129,93
2557,4
0,4506
8,4317
7,9812
31,5
4626,3
132,02
2558,3
0,4574
8,4216
7,9642
4759,2
134,11
2559,2
0,4643
8,4115
7,9472
32,5
4895,5
136,2
2560,1
0,4711
8,4014
7,9303
5035,1
138,29
0,478
8,3914
7,9135
33,5
5178,1
140,38
2561,9
0,4848
8,3815
7,8967
5324,7
142,47
2562,8
0,4916
8,3715
7,88
34,5
5474,8
144,56
2563,7
0,4984
8,3617
7,8633
5628,6
146,64
2564,6
0,5052
8,3518
7,8467
5947,5
150,82
2566,4
0,5187
8,3323
7,8136
6281,8
2568,2
0,5322
8,3129
7,7807
6632,4
159,18
2570,6
0,5457
8,2936
7,748
6999,7
163,36
2571,8
0,5591
8,2746
7,7155
7384,4
167,54
2573,5
0,5724
8,2557
7,6832
7787,3
171,72
2575,3
0,5858
8,2369
7,6512
175,9
2577,1
0,599
8,2183
7,6193
8650,3
180,08
2578,9
0,6123
8,1999
7,5876
9111,8
184,26
2580,7
0,6255
8,1816
7,5561
9594,4
188,44
2582,5
0,6386
8,1634
7,5248
192,62
2584,2
0,6517
8,1454
7,4937
196,8
0,6648
8,1276
7,4628
200,98
2587,8
0,6778
8,1099
7,432
205,16
2589,5
0,6908
8,0923
7,4015
209,34
2591,3
0,7038
8,0749
7,3711
Таблица свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению)