دانلود تحقیق ریخته گری

شرح فرآیند اطلاعات جدید و شرایط متفاوت بطور عملی شرایط زیست محیطی و ایمنی نیاز به روز رسانی فرآیند را بیشتر می‌کند.

بیشتر مبانی طراحی و فرضیات مانند قبل است و در جدول 503 آورده شده است.

عامل انتقال زنجیر عامل کنترل کننده جرم مولکولی نیز به جای قتل از ( پارا ترشیاری بیوتیل فنل) با نسبت مولی یکسان استفاده می‌شود.

جدولی از تجهیزات مورد نیاز در جدول 504 آورده شده است.

این جدول سه عضو جدید را نسبت به طراحی های گذشته نشان می‌دهد.

1- تبخیر کننده خوراک فسژن 2- واحد تصفیه و خالص سازی مجدد برای پلیمری که از محلول جدا شده است 3- یک تبخیر کننده ضد حلال برای جدا سازی پلیمرهای با جرم مولکولی پایین.

فرآیند با اختلاط بیس فنل A و پرا ترشیاری فنل بطور نا پیوسته برای کنترل دقیق بر میزان پریدین و متیلن کلراید، شروع می‌شود.

سپس مخلوط حاصل بعد از عبور از یک خنک کننده به داخل راکتورها پمپ می‌شود.

(هفت راکتور همزن دار خنک شونده که بطور سری کار می‌کنند) فسژن تبخیر می‌شود سپس متراکم شده و پس از خنک شدن به داخل راکتورهای مختلف خوراک دهی می‌شود تا بهترین نتیجه حاصل شود.

مقادیر بیشتری از میتلن کلراید در مرحله مشخصی از واکنش برای کنترل ویسکوزیته به راکتور اضافه می‌شود.

به محلول پلیمری حاصل هیدرکلریک اسید اعمال شده سپس در یک جریان متداخل با آب بون زدایی شده در دستگاه سانتریفوژ مایع شسته می‌شود و سپس محلول صاف می‌شود.

برای اطمینان از درصد پایین مونومزوپلیمرهای با جرم مولکولی پایین، پلیمر بصورت پودر در یک جریان متداخل رسوب گذاری بازیافت می‌شود.

پلیمر با صاف کردن از مرحله دوم رسوب می‌کند و رسوب فیلتر می‌شود.

لایه تشکیل شده روی فیلتر دوباره با ضد حلال شسته شده و دوباره صاف می‌شود.

لایه جدا سازی شده در مرحله دوم صاف کردن، خشک شده و آلیاژ شده و پس از عبور از الکترو در خرد شده و بسته بندی می‌شود انتقال دهنده های با هوای خشک، و نگهدارنده های تراشه ها و ایستگاههای کیسه گیری و بسته بندی نیز آماده شده اند.

پریدین با شستشوی محلول با خنثی سازی بوسیله قلیا که در صد بسیار (کم حلال را خارج می‌کند) و باز یافت می‌شود و سپس با رسیدن به نقطه آزئوتروپ محلول آب - پریدن متوقف می‌شود.

محلول آزئوترو با اضافه کردن محلول غلیظ قلیاء تازه شکسته می‌شود و پریدین جدا می‌شود.

از محلول رقیق قلیا برای خنثی سازی محلول شستشو همانگونه که توضیح داده شد، استفاده می‌شود.

در صد بسیار کم آب باقی مانده و در پریدن به شکل آزئوتروپ 9 از طریق برج خشک کن، جدا می‌شود و پریدین مجدداً در فرآیند استفاده می‌شود.

بخشی از متیلن کلراید در مرحله اول جدا شده و پس از خشک کردن در جدا سازی دوباره مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در طراحی های قبلی باقیمانده حلال و ضد حلال بطور مستقیم برای رسوب دادن بیشتر پلیمر، به فرایند بازگردانده می‌شود.

این مایع شامل مقادیری از پلیمرهای با جرم مولکولی پایین و احتمالاً مونومر است و می‌تواند محصول را آلوده کند.

در طراحی های جدید بخش جدا سازی مواد زائد اضافه شده است.

اجزاء فرار پلیمرهای با جرم مولکولی پایین با تبخیر توسط بخار آزاد در C -502 جدا می‌شود.

محلول ضد حلال متراکم شده و به داخل جرج خشک کن C -503 سرازیر شده تا در آنجا خشک شود.

سپس برای شستشوی مرحله اول لایه جدا شده در فیلتر همانگونه که در بالا توضیح داده شد استفاده شود.

مواد آلی از جریان آب بالایی بوسیله دستگاه تصفیه آب C -504 جدا شده و این مواد آبی مجدداً به C -503 برگردانده می‌شوند.

یک کوره به عنوان مجزاء با نام pac sol می‌تواند پلیمرهای با جرم کم، ‌ضایعات پلاستیکی و مایعات آبی را مانند سایر ضایعات جامد بسوزاند و به خاکستر تبدیل کند.

این دستگاه از یک مشعل استوانه ای دوار است که بعد از آن محفظه ای برای تکمیل فرآیند سوختن وجود دارد.

گاز های حاصل از احتراق سرد شده و در یک جذب کننده Ventargi برای جدا کردن ذرات معلق تنظیف شده و سپس با محلول بازی برای جدا کردن گازهای اسیدی مانند هیدروژن کلراید،‌ تماس می‌یابد.

آبی که قبلاً پس از جدا سازی از پریدین مستقیماً به داخل فاضلاب هدایت می‌شود اکنون قبل از ورود به فاضلاب با کربن فعال در جذب کننده c -501 تماس پیدا می‌کند.

عمر این جاذب بسیار بالا بوده و نیاز به تعویض آن وجود ندارد هوایی که از خشک کن M-402 و فیلترهای S-403-4 می‌آیند، حاوی حلال ضد حلال می‌باشند و این مواد د جاذب کربن فعال C -506,505 جدا می‌شوند که این جانب بطور جایگزین کاری می‌کنند که در زمان غیر فعال بودن توسط بخار آب مجدداً تمیز میشوند.

مواد آلی جدا شده به بخش بازیافت حلال برگردانده می‌شوند.

خلاصه محصولات زاید در جدول 505 آورده شده است.

جریانهای مواد زاید نشان داده شده آنهایی هستند که در حال کارکرد عادی فرایند اهمیت دارند.

علاوه بر مقادیر نشان داده شده نشست مایعات از طریق پمپها و سایر تجهیزات وجود دارد.

همچنین نشست بخارات از طریق پر و خالی شدن مخازن و سایر شرایط نیز وجود دارد.

مقادیر بیشتری از آب با شستشوی محل فرآیند به فاضلاب اضافه می‌شود.

همچنین مقادیر زیادی تخلیه در اثر اشتباهات کاربری عملکرد شیرهای اطمینان تخلیه و شستشوی تجهیزات در حین توقف های فرآیند، و شرایط مشابه می‌تواند رخ دهند.

بحث در مورد فرآیند: دلیل اینکه C _E فسژن را بصورت بخار به داخل فرایند وارد می‌کند می‌تواند به خاطر تاثیرات جدی مقادیر بسیار کم فلزات بر کیفیت محصول می‌باشد.

فسژن خشک خورنده نمی‌باشد اما آب آنرا به شدت خورنده می‌کند پس ایجاد شرایط برای جدا سازی مقادیر بسیار کم فلزات، غیر منطقی به نظر می‌رسد.

همچنین انتخاب مواد برای سازه ها با در نظر گرفتن این عامل تصحیح شده است.

جلوگیری از این آلودگی می‌تواند با استفاده از راکتورها و مخازنی که با شیشه پوشش داده شده اند انجام بگیرد.

شیشه برای قلیا مناسب نیست و نیکل ( ماده ای که برای مواردی که تماس با قلیا وجود دارد ترجیح داده می‌شود) هم یکی از نامطلوبترین آلوده کننده ها می‌باشد.

نیکل می‌تواند برای ساخت برخی از برجهای بازیافت پیریدین استفاده شود.

با این وجود بدلیل خوردگی محصولات همراه با فاضلاب خواهند بود.

نیتانیم از دیدگاه تکنیکی می‌تواند به عنوان یکی از بهترین مواد جایگزین مطرح باشد.

اما این ماده گرانقیمت است قیمت صفحات نیتانیم ده دلار برای هر پوند و برای صفحاتی که نیتانیم بر روی فولاد چسبانده شده است شش دلار بر پوند است که کمترین ضخامت فولاد 16/11 اینچ می‌باشد.

اگر فشار طراحی ضخامت را کنترل کند، وزن مخزن نیتانیم تقریباً با وزن مخزن فولادی یکسان می‌شود.

در مدلهای حرارتی لوله های نیتانیم هزینه ای برابر با لوله های نیکلی دارند.

تجهیزاتی که با شیشه روکش شده اند در بیشتر قسمتی این طراحی انتخاب بهتری هستند.

با این وجود بوجود آمدن سوراخهای کوچک در این پوشش شیشه می‌تواند باعث مسأله خوردگی در زمان سرویس دهی بشود، آلودگی ایجاد شده در محصول نهایی در اثر این عامل نباید خیلی جدی باشد.

دستگاههای سانتریفوژ مایع معمولاً از فولاد ضد زنگ فسیل داده شده یافته می‌شوند.

تماس کوتاه در این تجهیزات مانعی ندارد.

برای نگهداری یونهای فلزی در فاز مایع باید از یک عامل (Chelatia) استفاده کرد در برخی سرویس دهی ها، استفاده از فولاد ضد زنگ علی رقم وجود نیکل در آن به فولاد کربنی ترجیح داده می‌شود زیرا مقاومت کلی آن در برابر خوردگی بیشتر است.

همچنین استفاده از فولاد ضد زنگ می‌تواند از خوردگی در هنگامی‌که تجهیزات خاموش شده و تمیز می‌شوند، جلوگیری کنند.

سازمان FDA در ایالات متحده آمریکا اخیراً نگرانی بیشتری نسبت به مهاجرت پلیمرهای با وزن مولکولی کم و مونومر به داخل مواد خوراکی در حین تماس با آنها ابرازی می‌کند.

علاوه بر این اجزاء چسبنده در مایعات در گردش می‌تواند فرآیند را مشکل کند به همین دلیل در این طراحی مایعات تبخیر شده تا پلیمرهای با جرم مولکولی کم جدا شدند و مایعات تقسیم شده و برای جدا سازی موثر مواد رسوب نکرده ای که می‌تواند پلیمر نهایی را آلوده کند مورد استفاده قرار گیرد.

این عمل با شستشوی لایه تشکیل شده روی صافی مرحله اول بوسیله مایعات تمیز تصفیه شده صورت می‌گیرد.

علاوه بر جدا سازی مونور و مواد با جرم مولکولی پایین، پریدین و هیدرو کلراید آن باید بطور کامل از پلیمر جدا سازی شود، این اجزاء با شستشو با آب جدا می‌شنود.

جداسازی مونومرو پلیمرهای با جرم کم، باعث ایجاد محلول صاف شده ای می‌شود که باید فرآیند شود.

همچنین تبخیر اجزاء فرار باعث می‌شود که پلیمر به حالت بسیار ویسکوز و شاید چسبنده برسد.

در این طراحی بخار برای جلوگیری از بسته شدن سطوح انتقال حرارت استفاده می‌شود.

به هم زدن شدید با استفاده از بخار باعث می‌شود که الیگومر ها بصورت دوغابی در آب میعان یافته جدا شوند.

اگر نیاز باشد می‌توان از حلالهای پلیمر با دمای جوش بالا استفاده کرد.

اگر گرفتگی در سیستم رخ دهد می‌توان با عبور دادن حلال از سیستم این ذرات را تمیز کرد.

طراحی شامل تجهیزاتی برای خشک کردن مواد فرآیند نیز می‌باشد.

امکان دارد بیس فنل A نیاز به خشک کردن داشته باشد.

این ماده برای جلوگیری از خطر انفجار این ماده همراه با گاز خنثی حمل می‌شود.

رطوبت موجود در بین فنل A هر چند موجب جلوگیری از واکنش مطلوب می‌شود اما می‌تواند باعث رفتن مقادیری از فسژن شود.

نقش پریدین علاوه بر آنکه یک ماده جذب کننده ایسه است، حلال بیس فنل A نیز می‌باشد.

متیلن کلراید پلیمر را در خود حل می‌کند اما موتومردر آن حل نمی‌شود.

این توانایی انحلال پذیری متضاد بیس فنل A و پلیمر از آنجا ناشی می‌شود که بیس فنل A یک دهنده، پروتن است درحالی که پلیمر حاصل الکترون دهنده می‌باشد.

GE به جای نوکیس پیریدین، از آهک به عنوان جاذب اسید استفاده می‌کند.

به همین دلیل جدا کردن پلیمر از بیس فنل A ساده است.

مشخص شده است که حلال کمتر از 2 درصد وزنی ار بیس فنل A را در خود حل می‌کند.

با وجود آنکه جذب اسید توسط آهک واضح نیست اما این روش در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد نقش پریدین علاوه بر آنکه یک ماده جذب کننده ایسه است، حلال بیس فنل A نیز می‌باشد.

با وجود آنکه جذب اسید توسط آهک واضح نیست اما این روش در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برآورد هزینه ها هزینه های اصلی: هزینه های بنیادی واحدی که قابلیت تولید 20 میلیون پوند بر سال از پلی کربنات مورد استفاده در فرآیند قالبگیری ترزیق در جدول 5.6 نشان داده شده است.

بدلیل تصحیحات زیادی که در اثر اطلاعات جدید و ملاحظات زیست محیطی و ایمنی بوجود می‌آید، این بر آورد هزینه با برآوردهای قبلی متفاوت است.

هزینه اولیه تثبیت شده 10 .8 میلیون دلار است.

هزینه کل با در نظر گرفتن هزینه زمین مورد استفاده 16 .7 میلیون دلار می‌باشد.

( 83 سنت برای هر پوند) ریز هزینه های اصلی بخش فرایند در جدول 5 .4 نشان داده شده است.

برآوردهای قابل مقایسه ای منتشر نشده است.

GE گزارش کرده است که زمانی که تولید واحد صنعتی Mt.vernon به 150 میلیون پوند بر سال رسید، هزینه کلا پروژه 75 میلیون دلار بود( 50 سنت برای هر پوند) با در نظر گرفتن میانگین هزینه هایی که در مورد پروژه های مختلف به ثبت رسیده و ضریب عملکرد 9.9 می‌توان به هزینه سرانه 90 سنت به ازاء هر پوند برای کل هزینه 29 میلیون دلار رسید.

اما گزارش در رابطه با صورت هزینه های جزئی فرایند منتشر نشده است.

برخی از گرانترین اجزاء فرآیند در بخش تجهیزات ویژه اصلی قرار دارند عبارتند از دستگاه سانتریفوژ ( 170000 دلار) در بخش تولید پلیمر و اکسترودر ( 277000دلار) در بخش تولید گرانول هزینه های تولید هزینه های تولید در جدول 5.8 برای کل فرآیند و در جدول 5.9 برای بخشهای فرآیند برآورد شده اند، هزینه کلی 68 سنت به ازاء هر پوند با در نظر گرفتن 10% هزینه افت سرمایه محاسبه شده است اگر میزان 30% را به عنوان بازگشت سرمایه گذاری اولیه به قمیت تمام شده اضافه کنیم به مبلغ 85 سنت به ازاء هر پوند می‌رسیم.

هزینه سراند تولید به شدت به قیمت مواد اولیه وابسته است ( بطور دقیق تر بیس فنل A )عواملی کلی G,A و فروش و هزینه های تحقیقاتی نیز اهمیت دارند، تغییرات هزینه تولید با ظرفیت واحد و سرعت تولید در شکل 5.1 نشان داده شده است.

6- تولید پلی کربنات با واکنشهای تراکمی‌بین سطحی: شیمی‌واکنش: اطلاعات کمی‌از زمان طرح قبلی تولید پلی کربنات به این روش ( سال 1962) منتشر شده است.

میزان انحلال پذیری بیس فنل A در محلول هیدروکسید سدیم در محلول حاوی 6 درصد وزنی از هیدروکسید سدیم حداکثر است.

انحلال پذیری بیس فنل A با افزایش دما از مقدار 0.15 گرم به ازاء هر گرم هیدروکسید سدیم در دمای صفر درجه سانتی گراد افزایش می‌یابد.

این تفکر مرجع باعث طراحی یک واکنش نا پیوسته دو مرحله ای می‌شود.

مرحله اول شامل فسژنه کردن و مرحله دوم پلیمریزاسیون تراکمی‌با وجود اینکه بطور واضح توضیح داده نشده است، اما مرحله دوم شامل اختلاط در حضور کاتالیست بدون افزودن فسژن اضافی انجام می‌شود.

مقدار مصرف کلی پارا- تراشیاری بوتیل فنل به ازاء واحد بیس فنل A کنترل کننده نهایی جرم مولکولی است.

فنل با سرعت کمتری نسبت به پاراترشیاری بوتیل فنل واکنش می‌دهد.

کربنات سدیم در اثر هیدرولیز فسژن بوجود می‌آید واکنش جانبی با اختلاط موثر و با حضور کاتالیست در مرحله فشرنه کردن می‌تواند کاهش یابد.

آزمایشات روند تغییرات جرم مولکولی را بر حسب زمان و افزودن کاتالیست مشخص کرده است.

مروی بر فرآیند: پتنت های انتشار یافته بعد از طراحی اولیه در جدول 6.1 نشان داده شده است مثالهایی از پلیمریزاسیون تراکمی‌که در سطح مشترک انجام می‌شود، در این گزارش بر حسب نیازهای اساسی این فرآیند جمع آوری شده اند بطور کلی، اختراعات کمی‌در زمینه فرایندای صنعتی صورت می‌گیرد.

پتنت M obn/ که ارسال 1976 منتشر شده در سال 1962 برای بار اول به کار برده شد.

اهمیت آلودگی های فلزی را در پلیمر حاصل و شستشوی محلول پلیمر با عامل chclting آشکار ساخت.

بایر لوله های اختلاط و مخازن نگهدارنده جایگزین را به عنوان سیستم راکتور به کار برد.

هدف از این کار کارکرد مداوم سیستم است توزیع زمان اقامت باریک داشته باشد که بتواند با فرآیند ناپیوسته قابل مقایسه باشد.

G .E پتنت های زیادی در فرایندای واکنش بین سطحی منتشر کرده است.

روش کلی به این صورت است که در حالت کن ابتدا تا اتمام بیس فنل A در PH بالا و در نهایت تکمیل رشد پلیمر و جدا کردن کلر از پلیمر با همزدن مدام می‌باشد.

این روش ناهمگنی پلیمر را کاهش می‌دهد.

راکتور های ناپیوسته استفاده شده است.

Indemitsu در پتنت خود از راکتورهای با جریان یکنواخت برای تولید الیگومرها که از نفاط مختلف فسژن ترزیق می‌شود و کنترل دما با تبخیر حلال.صورت می‌گیرد در صد از دست دادن فسژن برابر با 2 تا 3 درصد از مقدار استوکیومتری می‌باشد.

متون تکنیکی اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند صنعتی به دست می‌دهند.

در سال 1969 Indemitsu تنها فرآیندی بود که بطور پیوسته کار می‌کرد.

از آن زمان این شرکت فرآیند خود را گسترش داده و اجازه استفاده از این روش را به مسیر بیشی و ANIC داده است شرکتهای دیگری نیز ممکن است از روش پیوسته استفاده کنند.

در فرآیند Indemitsu محلول سود سوز آور بطور پیوسته برای حل کردن بیس فنل A به کار می‌رود.

انحلال پیوسته برای این به کار می‌رود تا غلظت یکنواخت تری را ایجاد کند چون احتمال اکسید شدن محلول وجود دارد.

محلول حاصل به همراه فسژن و متیلن کلراید به داخل راکتور پیوسته خورا کدهی می‌شود.

جرم مولکولی الگومر حاصل از این راکتور با اضافه کردن مقدار اضافی از سود سوز آور ، کاتالیست و کنترل کننده جرم مولکولی، افزایش می‌یابد در این حال اختلاط پیوسته ادامه دارد و بصورت نا پیوسته صورت می‌گیرد.

سپس محلول حاصل در یک برج شستشو شده و در واحدی که Indemitsu آنرا سوپر سانتری فوژ نامیده می‌شود جدا سازی می‌شود.

از این نقطه در فرآیند، گزارشهای موجود در منابع با یکدیگر متفاوت می‌شوند یک منبع فرآیند جدا سازی پلیمر را با استفاده از ضد حلال توضیح می‌دهد.

ضد حلال پلیمر را در تانکر مخصوص ایجاد رسوب که همزده می‌شود، رسوب می‌دهد، پودر پلیمری خیس سانتریفوژ شده، خشک می‌شود سپس آلیاژ شده با عبور از الکسترو در تبدیل به گرانول می‌شود.

حلال در ستون بازیافت از بالا و ضد حلال از خروجی کناری جدا می‌شوند.

نحوه از بین بردن خروجی پایین برج که شامل الیگومرها می‌شود توضیح داده نشده است.

منابع دیگر جداسازی پلیمر را با استفاده از تبخیر حلال توضیح می‌دهند، نقشه های جریان نشاندهنده توالی، تبخیر کننده فشار دهند و خشک کن می‌باشد.

جمله به کاربرده شده به این صورت است:“ پودر سازی پلیمر بطور هوشمندانه ای با جلوگیری از مرحله ژل شدن انجام می‌شود.”پودر سازی را می‌توان به مرحله فشرده سازی نسبت داد که معمولاً یک ژل فشرده می‌شود.

همچنین پودر سازی را می‌توان به تلید پودر را با اضافه کردن ضد حلال نسبت داد.

این منابع در مورد سیستم بازیافت خیلی واضح نیستند.

کار نیمه صنعتی (pilot) که در لهستان انجام شده است، مانند Indemitsu شامل تولید الیگومر در فرآیند پیوسته می‌باشد.

راکتور شامل پمپ کردن پیوسته مواد اولیه از طریق لوله های یک خنک کننده است که مواد اولیه و محصولات جریان یکنواختی دارند.

فسژن گازی در قسمت مکش پمپ اضافه می‌شود.

قلیای بیشتری به الیگومر اضافه می‌شود از پایین و به داخل یک راکتور همزن دار وارد می‌شود که نسبت طول به قطر این راکتور بسیار زیاد است.

فازها از یکدیگر جدا شده و آلکالی های باقیمانده از محلول پلیمر با شستشو با آب در سه مرحله جدا می‌شود.

همچنین در مرحله اول اسید نیز اضافه می‌شود پلیمر با استفاده از استون رسوب داده می‌شود.

استون میتلن کلراید و الیگومر از فاز مایع بازیاف می‌شوند و جامد رسوب کرده خشک می‌شود، پایدار کننده اضافه می‌شود و پلیمر تبدیل به گرانول می‌گردد.

گفته می‌شود شرکت گاز شیمیایی میتسوبیشی فرآیند فشرنه کردن پیوسته دارد ولی شرح آن موجود نیست بطور مشابهی گفته می‌شود Indemitsu فرآیند منحصر به فردی دارد که باز هم جزئیات آن در دسترس نیست.

شرح فرآیند: فرآیند پلیمریزاسیون در این بخش همانند آنچه در گزارشهای پیشین گفته شده بر روز رسانی شده اند.

اطلاعات جدید به نحوی که توضیج داده می‌شود در نظر گرفته می‌شود.

فرآیند پلیمریزاسیون محلول شسته شده آلی را فراهم می‌کند که با افزودن ضد حلال هپتان، پلیمر رسوب می‌کند.

این روش در گزارشهای قبلی نیز برای جدا سازی پلیمر استفاده شده است.

روش تبخیر بدلیل امکان تشکیل ژل در پره های همزنها بسیار هزینه بر است.

به همین دلیل تنها متفاوت اساسی بین این طراحی و طراحی قبلی در این قسمت است.

سایر قسمتها مانند طراحی قبلی می‌باشد.

شرح مختصری از شرح فرآیند که مطابق با طراحی قبلی است در ادامه آورده می‌شود.

قلیا، آب و پاراترشیای بوتیل فنل با مقادیر اندازه گیری شده به تانکر اختلاط اضافه می‌شود( محلول 5 تا 10 در صد هیدروکسید سدیم) بیس فنل A بوسیله روش نیوماتیک حمل و وزن کشی می‌شود و به تانکر وارد می‌شود.

عامل کاهش دهنده سولفیت سدیم نیز پس از وزن شدن به مخزن اضافه می‌شود مقدار قلیایی اضافه شده برابر با متر از بیس فنل A بعلاوه پاراتر شیاری بوتیل فنل است در نتیجه مخلوط بصورت نمک حل می‌شود.

از مخلوط کن برای همزدن استفاده می‌شود.

در محلول حاصل نیتروژن دمیده می‌شود تا هرگونه اکسیژن محلول را خارج کند.

سپس به مخزن خوراک دهی فرستاده می‌شود تا بطور دقیق با نسبت حجم مشخص به فرآیند خوراک دهی می‌شود.

دو مخزن برای زمان ماندگاری 10 ساعت به همراه میزان گاز قابل قبول طراحی شده اند پس می‌توان بچ های خوراک را یک بار در هر شیفت کاری تهیه کرد.

محلول خوراک به سری 5 تایی از راکتورهای همزن دار خنک شونده وارد می‌شود.

انعطاف پذیری بالای فرآیند در اینجاست که می‌توان فسژن، قلیا، و حلال را به مقدار دلخواه به هر کدام را راکتورها وارد کرد تا بتوان سرعت واکنش، PH و ویسکوزیتد فاز آلی را کنترل کرد.

محلول تری ایتل آمین( محلول یک درصد در متیلن کلراید) در بچهای مشخص تهیه شده و به راکتور دوم اضافه می‌شود.

خنک کاری تمام گرمای واکنش در داخل راکتور امکان پذیر نمی‌باشد چون در راکتور اول واکنش بسیار سریع است.

به همین دلیل خوراکهای آلی و آبی بطور مجزا قبل از ورود به راکتور تا دمای خنک می‌شوند، تقریباً پنج ششم کل حرارتی که باید از محیط گرفته شود به این ترتیب خارج می‌شود و در نتیجه هیچ گاه نباید دمای مخلوط واکنش از بیشتر شود.

پس از خروج از واکتورها ابتدا فاز آلی توسط آب یا محلول آلکالی رقیق شسته می‌شود تمامی‌ترکیبات فنولی غیر لازم خارج شود.

سپس اسید رقیق برای جدا کردن ترکیبات آلکالی ( شامل کاتالیزور تری اتیل آمین) اضافه می‌شود.

و در نهایت با آب خالص شستشو می‌شود.

فازهای جدا شده در این سه مرحله شستشو جداگانه در سه دستگاه سانتری فوژ جدا سازی می‌شوند.

شرح فرآیند: برخی از منابعی که بعد از انتشار اطلاعات مربوط به طراحی قبلی، منتشر شده بودند قبلاً توضیح داده شد.

پتنت شرکت بایر شامل استفاده از میزان 10 درصد اضافی از هیدروکسید سدیم می‌باشد و زمان اقامت کلی برای راکتورهای سری همزن دار 50 دقیقه است ( درحالی که زمان مطلوب بین 30 تا 60 دقیقه است.

استفاده از 20% قلیا به نظر نامطلوب می‌رسد.

زیرا انحلال پذیری بیس فنل A کاهش می‌یابد.

همچنین به جای دوبار، سه بار باید محلول پلیمر شسته شود.

پتنتهای جنرال الکتریک زمان اقامت 70 دقیقه ای را پیشنهاد می‌کنند.

این مقدار با مقدار زمان اقامت باید برای راکتورهای سری قابل مقایسه است.

پتنت دیگر شرکت باید از راکتورهای پیوسته استفاده می‌کند که برای ایجاد اختلاط به جای همزن از جریان مغشوش سیال استفاده می‌کند.

زمان اقامت مطلوب مشخص نشده است ولی اطلاعات موجود در مورد یک مثال زمانی تنها برابر با 2 تا سه دقیقه در نظر گرفته می‌شود.

اگر این اطلاعات درست باشد، این زمان در مقایسه با سایر فرآیند ها بسیار کوتاه تر است.

با این وجود میزان مصرف فسژن 20 درصد بیشتر از مقدار مشابه از بیس فنل A است و مصرف هیدروکسید سدیم 25 درصد بیشتر از میزان برابر از فسژن مصرف می‌شود.

پس اتلاف مواد اولیه در این روش بالاتر است.

اطلاعاتی مبنی بر استفاده از روش تبخیر برای استخراج پلیمر از محلول، با تبخیر حلال موجود ندارد.

با این وجود استخراج با استفاده از ضد حلال بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برآورد هزینه ها: اطلاعات مربوط به برآورد هزینه های اصلی و کاربردی به روز رسای شده در جدول 6.2 و 6.3 آورده شده است.

این برآوردها با ایجاد تغییر در برآوردهای قبلی بدست آمده ان تا تاثیر تورم و تغییر طراحی را لحاظ کنند.

برآوردهای جزئی از هزینه های گزارش قبلی به عنوان راهنما برای ایجاد تغییرات در طراحی استفاده شده است.

کل هزینه اولیه 9.6 میلیون دلار برآوردی می‌شود که با احتساب هزینه زمین به رقم 1502 میلیون دلار می‌دهیم.

هزینه کلی تولید 64 نسبت به ازاء هر پوند است.

اگر 30 درصد هزینه را برای برگشت سرمایه اولیه در نظر گرفته شود و به هزینه تولید اضافه شود به هزینه سنت به ازاء هر پوند می‌رسیم.

مقادیر برآوردهای مشابه برای مقایسه نشده است.

هزینه طرح Teijin برای تولید و 1405 میلیون پوند در سال با استفاده از روش فسژنه کردن بین سطحی، ده میلیون دلار برآورد شده است.

اما جزئیات فرآیند و ارتباط آن با برآوردهای ما مشخص نیست.

7- تولید پلی کربنات در فرآیند راکتور پیوسته: این بخش به بررسی فرآیندی می‌پردازد که از یک لوله جریان به عنوان راکتور استفاده می‌کند تا لیگومرها را با فشرده کردن بین سطحی تولید کند.

الیگومر حاصل در ادامه واکنش در راکتور همزن دار واکنش می‌دهد.

این فرآیند توسط Indemitsu ابداع شده است.

تا جایی که منطقی به نظر می‌رسد از مفاهیم بیان شده توسط Indemitsu استفاده شده است.

با این وجود اطمینانی وجود ندارد که طراحی SRI برای مثال صنعتی Indemitsu کاربرد داشته باشد.

شرح فرآیند: این طراحی بر پایه پتنتی است که راکتور مورد استفاده در فرآیند Indemitsu را شرح می‌دهد.

این طراحی با کمک اطلاعاتی که با عنوان “مروری بر فرآیند” در بخش 6 آورده شده، کامل شده است.

این اصول و فرضیات در جدول 7 .1 آورده شده است.

جدول 7.2 صورتی از تجهیزات اصلی و ابزارهایی که در این فرآیند مورد استفاده قرار می‌گیرد را نشان می‌دهد و جدول 7.3 فزاینده مواد را نشان می‌دهد و شکل 7.1 منحنی جریان را نشان می‌دهد.

و در جدول 7.4 جریان فاضلابها جمع آوری شده است.

در این گزارش بیس فنلA ، قلیا، سولفیت سدیم، و آب با مقادیر مشخص به یک مخلوط کن جریان وارد می‌شوند و محلول حاصل به بخش جدا کننده اکسیژن فرستاده می‌شود.

سولفیت سدیم و حبابهای نیتروژن در بخش جدا کننده اکسیژن باعث کاهش و یا حذف عوامل اکسید کننده می‌شود.

فاز آبی حاصل با متیلن کلراید مخلوط شده و در یک راکتور لوله ای خنک می‌شود.

فسژن از مواد اولیه تبخیر شده تا از حضور ناخالصی ها جلوگیری شود.

سپس میعان یافته از طریق جتهای متعددی در نقاط مختلف لوله راکتور به داخل جریان ترزیق می‌شود که در نتیجه با بیس فنلA واکنش می‌دهد.

یک محلول آبی از الیگومرها بوجود می‌آید و فاز آبی در یک رسوب دهنده جدا می‌شود و به تانکر خنثی سازی فرستاده می‌شود محلول قلیایی دیگری از بیس فنلA که به روش که در پاراگراف قبلی توضیح داده شد، تهیه می‌شود.

این محلول به همراه محلول آن که در بالا توضیح داده شد، مقادیر بیشتری از متیلن کلراید تری متیل آمین و پاراتر شیاری بوتیل فنل در راکتور ناپیوسته مخلوط می‌شود در نتیجه واکنش تکمیل شده، فازها جدا می‌شود و رسوب داده می‌شوند فازآبی به تانک خنثی سازی فرستاده می‌شود که در آنجا جریانهای آبی زیر خنثی می‌شوند.

فاز آبی (پلیمر محلول در متیلن کلراید)خنثی می‌شود و بطور متداخل در سانتریفوژ با جریانی از آب یون زدایی شده شستشو می‌شود.

پلیمر با افزودن ضد حلال (هپتان) به محلول متیلن کلراید رسوب داده می‌شود.

سیستم شستشو متداخل است یعنی ضد حلال خالص لایه تشکیل شده روی صافی مرحله اول را می‌شوید و محلول دوغابی حاصل از شستشوی این ماده مجدداً صاف شده و پودر پلیمری حاصل از مرحله دوم صاف شده و پس از خشک کردن و آلیاژ سازی، با عبور از الکترو در تبدیل به گرانول می‌شود.

و گرانولها کیسه گیری شده و بارگیری می‌شدند.

مخلوط حلال- ضد حلال در سیستم فیلترهای جریانهای نا همسر شامل مقادیری از پلیمرهای با جرم مولکولی پایین می‌شود و به بخش بازیافت حلال فرستاده می‌شود.

برای جلوگیری مشکل گرفتگی در سطوح انتقال حرارت حلال و ضدحلال با استفاده از سیستم بخار باز در قسمت انتهایی قسمت تصفیه حلال تبخیر می‌شوند.

با وجود اینکه می‌توان با فرایندای ویژه ای الیگومرها را به محصولات با ارزشی تبدیل کرده کوره (که در بخش توضیح داده شد) توانایی از بین بردن این مواد را دارا می‌باشد.

جدا کننده ضد حلال، جریان ضد حلال را به عنوان یک خروجی جانبی را قسمت تصفیه حلال جدا می‌کند.

و پس از میعان و خنک کاری، این ماده را به مخزن نگهداری ضد حلال بر می‌گرداند.

از بالای واحد تصفیه کننده حلال محلول متیلن کلراید خالص خارج می‌شود تنها تا در اشباع این محلول حاوی آب می‌باشد.

که درخشک کننده حلال عاری از آب می‌شود.

آبی که از بالا و از تانکر خنثی سازی خارج می‌شود،( که تا حد اشباع حاوی متیلین کلراید می‌باشد).

وارد جدا کننده آب می‌شود.

آبی که در این دستگاه تصفیه خارج می‌شود، آنقدر خالص است که بتوان آنرا مستقیماً و از فاضلاب کرد.

میتلن کلرایدی که از آب جدا می‌شود، مجدداً تصفیه کننده حلال برگردانده می‌شود.

در کنار کوره ای که در بالا توضیح داده شود، بخش نابود سازی فاضلاب، دارای فیلتر حاوی کربن فعال می‌باشد که می‌تواند ترکیبات آلی را از هوای خارج شده از خشک کن های دوار را تصفیه کند.

مواد جذب شده روی این فیلتر با بخار آب شسته شده و به بخش بازیافت حلال فرستاده می‌شود.

شرح فرآیند: راکتور لوله ای مورد استفاده در طرح Indemitsu شامل یک جدول دو لوله ای با ورودی های متعدد برای فسژن می‌باشد.

تبخیر فسژن یا متیلن کلراید باعث می‌شود تا گرمای واکنش از محیط گرفته شده و بتوان دمای مخلوط واکنش کاهش داد و اختلاط مغشوش را ایجاد کرده کوچکترین مبدل دو لوله ای استاندارد قطر 38/1 اینچ ( 51/3 سانتی متر) ID را دارای می‌باشد.

مقیاس راکتور با استفاده از روش Johnstone بزرگ شده است.

برای بزرگسازی راکتورهای لوله ای، نسبت طول به قطر با توان 41% با نسبت قطرها ارتباط دارد.

و نسبت جریانه با توان 41/2 با نسبت قطرها متناسب است.

این روش سرعت حجمی‌یکسانی بین مدل و نمونه اولیه ایجاد می‌کند.

متأسفانه این روش انتقال حرارت یکسانی را به ازاء واحد جریان ایجاد نمی‌کند.

که این معیار نیاز به طول سه برابر بیشتر را برای ایجاد انتقال حرارت مساوی را الزامی‌می‌کند.

بدلیل اینکه زمان اقامت طولانی تر مضر نیست، از معیار انتقال حرارت استفاده می‌شود و طراحی با انتخاب طولهای استاندارد کامل می‌شود.

به همین دلیل دو راکتور با 10 طول 20 فوتی برای هر کدام انتخاب می‌شود.

خنک کننده پروپان انعطاف پذیری بیشتری به فرآیند می‌دهد زیرا توانایی انتقال حرارت بیشتری نسبت به آب خنک به سیستم می‌دهد.

لایه پوشش دهی شیشه که در بیشتر تجهیزات فرایند فسژنه کردن محلول وجود دارد برای جلوگیری از آلودگی محصول می‌باشد.

اما شیشه برای تماس با محلولهای قلیایی مناسب نیست.

در مناطق حساس نیتانیم برای این طراحی استفاده شده است.

با وجود اینکه نشان داده شده نیکل، آهن، و مس باعث تجزیه پی کربنات می‌شود، اما از فولاد ضد زنگ برای مناطقی که مدت زمان تماس کم می‌باشد استفاده می‌شود در مواقعی که جریان فرآیند شامل بخارات جدا شده از تجهیزات می‌باشد، از مواد ارزانتری استفاده می‌شود.

مواد انتخاب شده باید تا حد قابل قبولی آلودگی کمی‌بوجود بیاورند.

در روشی که توسط Moboy ابداع شده است برای از بین بردن ناخالصیها از شستشو بوسیله محلولهای یون زدایی استفاده می‌شود.

در طرح آزمایش Indemitsu، در راکتورهای ناپیوسته همزن دار مرحله دوم محلول زمان اقامتی برابر با 2 ساعت دارد که از تمامی‌گزارشات دیگران بیشتر است و در نتیجه می‌توان با یک سری از راکتورهای پیوسته پشت سر هم با هزینه کمتر زمان اقامتی برابر با زمان اقامت راکتورهای نا پیوسته پشت یر هم ایجاد کرده راکتورهای ناپیوسته می‌تواند بطور پیوسته کار کنند که در این صورت باید از 5 راکتور پشت سر هم استفاده کرد که در 80 درصد زمان کار می‌کنند و در 20 درصد باقی مانده پروخالی می‌شود.

تبخیر حلال و ضد حلال از ماده فیلتر شده و جدا سازی نهایی حلال و ضد حلال، نسبت به روشی که در بخش 5 توضیح داده شد، بهتر به نظر می‌رسد.

زیرا جریانهای بخار و بارهای حرارتی کاهش می‌یابد.

جریان فاضلاب حاوی تقریباً 5 درصد کلرید سدیم می‌باشد.

فرض می‌شود سدیم که برای از بین بردن عوامل اکسیده اضافه شده بود، کاملاً مصرف شده است با این وجود امکان دارد که در جریان مقدار بسیار کمی‌اکسیژن باقی بماند.

بر آورد هزینه ها: هزینه های اولیه و اصلی: جدول 7.5 هزینه های اولیه را برای واحدی با ظرفیت تولید 20 میلیون پوند بر سال را نشان می‌دهد( برای تولید پلیمر با گرید قالبگیری تزریقی) هزینه های اولیه 10.5 میلیون دلار و هزینه کلی با احتساب هزینه زمین 1،1 میلیون دلار می‌شود.

هزینه های اصلی ایجاد شده در بخش فرآیند در جدول 7.6 آورده شده است برآوردهای مشابهی جهت مقایسه منتشر نشده است.