Современные тенденции в развитии производства смол

ЗАО “Безопасные Технологии” ориентировано на проектирование и строительство заводов по производству карбамидоформальдегидного концентрата, формалина и синтетических смол для предприятий деревоперерабатывающей и химической промышленности.

Уникальные разработки позволяют создавать производства беспрецедентные по своей эффективности. Богатый опыт по модернизации уже существующих предприятий, даёт возможность предлагать оригинальные проектные решения, учитывающие уже существующие мощности и инфраструктуру предприятия. Благодаря этому ЗАО “Безопасные Технологии” создает высокотехнологичные, надежные производства, соответствующие современным требованиям стандартов и запросам потребителей.

В настоящее время практически все предприятия, производящие плитную продукцию, перешли на безотходную и экологически чистую технологию производства карбамидоформальдегидной смолы на основе карбамидоформальдегидного концентрата (КФК). В отличие от получения смолы на формалине 37%-ой концентрации такая технология имеет ряд существенных преимуществ и позволяет:

• Обеспечить полное отсутствие сточных вод и др. отходов производства
• Вдвое увеличить производительность оборудования
• В 5-6 раз уменьшить потребление пара и электроэнергии

Однако, при переходе на КФК-85 (60% формалина и 25% карбамида), поставляемого крупными производителями, возникают трудности изготовления качественных смол. Это связано с тем, что некоторые поставщики для обеспечения длительного хранения добавляют в КФК различные стабилизаторы, что отрицательно сказывается на качестве продукта. К тому же потребители карбамидоформальдегидного концентрата становятся заложниками ценовой политики на него, диктуемой поставщиком.

Компания ЗАО «Безопасные технологии» разработала оборудование и технологию получения карбамидных смол полунепрерывным способом с использованием газожидкостного процесса получения карбамидоформальдегидного концентрата на установке, входящей в состав производства смол.

Исходным сырьём разработанной технологии является метанол и карбамид. Предлагаемая технология реализуется в виде двухстадийного процесса.

На первом этапе метанол, проходя через испаритель и смешиваясь с потоком воздуха, подаётся в реактор. В процессе окисления его на железомолибденовом катализаторе кислородом воздуха происходит образование газообразного формальдегида. Насыщенный формальдегидом воздух охлаждается в рекуператоре и подаётся в абсорбционную колонну, где поглощается раствором карбамида с образованием безметанольного форконцентрата, содержащего 60% формальдегида и 25% карбамида или водой с образованием безметанольного (содержание метанола не более 0,5%) формалина (содержание формальдегида до 57%). Выходящая из колонны спиртогазовая смесь, содержащая следы формальдегида, метанола и побочных продуктов реакции, проходит через каталитический конвертер, где происходит её полная очистка от загрязняющих веществ.

Полученный карбамидоформальдегидный концентрат через склад-накопитель подаётся на вторую стадию синтеза, которая ведётся периодическим способом на стандартном оборудовании в реакторах объёмом от 10 до 60 м?. Реакторы оснащены новейшей раздельной системой нагрева-охлаждения, позволяющей отслеживать и контролировать весь процесс варки. Раздельные системы нагрева-охлаждения эффективны, мобильны и надёжны в работе. Для нагрева реакционной смеси используется пар давления до 3 атм., который подаётся в высокоэффективную рубашку типа «dimple jacket». Охлаждение смеси предусмотрено с помощью внутренних змеевиков.

В отличие от распространенной совмещённой системы нагрева-охлаждения раздельная система более надёжна в работе, легче автоматизируется, исключает потери конденсата и не требует применения умягченной воды для охлаждения.

Перемешивание в реакторах осуществляется высокооборотными многоярусными лопастными мешалками. Это позволяет достичь наилучшей гомогенизации смеси и высокой степени теплопередачи от стенки к центру реактора, что  исключает образование нарастаний на стенках реактора.

Процесс производства смолы высокомеханизирован и автоматизирован. Для взвешивания продуктов применяются тензометрические устройства, что позволяет чётко придерживаться заданной рецептуры. Загрузка сыпучих компонентов (карбамид, меламин) осуществляется с помощью закрытой системы конвейеров скребкового типа. Это обеспечивает быструю загрузку, исключение ручного труда и отсутствие пыления сыпучих. Управление процессом осуществляется оператором с автоматизированного рабочего места, оснащённого компьютером, на дисплей которого выводится и записывается вся информация о процессе.

Хранение готовой продукции осуществляется под легким вакуумом. Отобранные газы собираются, очищаются и выбрасываются в атмосферу. Система очистки газов – собственная разработка ЗАО «Безопасные технологии», одобренная НИИ атмосферы Санкт-Петербурга.

В 2006 году ЗАО “Безопасные Технологии” приобрело производство теплообменного и емкостного оборудования. Возможность самостоятельно изготавливать  нестандартизированное оборудование для проектируемых производств (реакторы, емкости с мешалками, теплообменники и др.) позволяет строго контролировать сроки изготовления, качество и предлагать конкурентоспособные цены.

Предлагаемая технология позволяет создать экологически безопасное производство, поэтому санитарно-защитная зона может быть значительно сокращена (от нормативной 1000 м до 300м).

КФК, получаемый на установках ЗАО «Безопасные технологии», имеет низкую буферную емкость (< 10 мл), что является большим преимуществом по сравнению с концентратами других производителей. По заключению Института пластмасс им. Г.С. Петрова, содержание уроновых циклов в концентрате ЗАО «Безопасные технологии» не превышает 1%, что в 8-10 раз меньше, чем в концентратах других крупных поставщиков. Это оказывает влияние на  качество смолы, главным образом, на уменьшение времени отверждения и расходные показатели. Использование КФК, получаемого по технологии ЗАО «Безопасные технологии», позволяет существенно снизить расход смолы в производстве плит, уменьшить время прессования и, тем самым, повысить производительность.

В настоящее время на предприятиях по производству древесных плит остро стоит вопрос токсичности карбамидных смол. Получение смолы по стандартной схеме синтеза и мольном соотношении 1: 1,10 и выше не позволяет получать смолу с низким содержанием свободного формальдегида до 0,1%, поэтому большинство предприятий переходят на производство низкомольных смол, что отрицательно сказывается на их клеящей способности. Уникальная технология синтеза, разработанная ЗАО «Безопасные технологии», позволяет решить проблему токсичности смол без снижения мольного соотношения и ухудшения качества продукции. Это подтверждается успешным опытом внедрения данной  технологии на предприятиях ОАО «Карелия ДСП» в п. Пиндуши, республика Карелия и Горловском концерне «Стирол» (Украина).

Осенью 2006 г. на концерне «Стирол» специалистами ЗАО «Безопасные технологии» проводилось промышленное внедрение новых смол с мольным соотношением 1:1,17 по технологии ЗАО «Безопасные технологии». Анализ показал низкое содержание свободного формальдегида, высокие физико-механические свойства смолы и соответствие классу Е-1.

В настоящее время ЗАО «Безопасные технологии» проектирует и строит цеха по производству меламиноформальдегидных и фенолоформальдегидных смол на основе высококонцентрированного безметанольного формалина концентрацией до 57% для производства клееной фанеры, ДСтП, ДВП, OSB, MDF, LVL.

Недавно ЗАО «Безопасные технологии» разработало и предлагает к реализации технологию получения карбамидных смол непрерывным способом из метанола и карбамида.

Непрерывный способ имеет существенные преимущества перед периодическим. Это дает возможность механизации и полной автоматизации процесса, возможность поддержания постоянных параметров синтеза, уменьшение числа единиц оборудования (насосы, арматура и т.д.) и увеличение производительности за счет полного использования объема реактора.

Высокая квалификация специалистов, индивидуальный подход к каждому клиенту, гибкая ценовая политика и неизменно высокое качество выполняемых работ помогли компании ЗАО «Безопасные технологии» завоевать лидирующее положение в своей отрасли.

С.И. Стомпель

Статья опубликована в Сборнике докладов 10-й научно-практической конференции «Древесные плиты: теория и практика», 21-22 марта 2007 года.

При использовании материала/любой его части ссылка на авторство и сайт (www.zaobt.ru) обязательна