Производство ТПМ-2 полимера

Кроме того в реагенте содержится хлористый натрий в количестве 3,8%, что соответствует 12 277*0,038 = 466,5 кг Кроме того в реагенте содержится углекислый натрий в количестве 0,8%, что соответствует 12 277*0,008 = 98,22 кг Кроме того в реагенте содержится оксид железа в количестве 0,02%, что соответствует 12 277*0,0002 = 2,455 кг Содержание воды 6309,9 кг или с учетом потерь 6436 кг Общее содержание воды в процессе при суммировании = 192 158,7 кг Все рассчитанные данные сводим в единую таблицу материального баланса процесса.

Расхождение при расчете баланса составляет (564 192−563 302)/564 192 = 0,16%, что является вполне допустимым для расчета.

Вещество Количество, кг/ед. продукта Количество реагента, кг По нормативам (пересчет на 100%), кг Вещество Количество кг/год расходуемое Возвратное Лапрол

800 294 054 288 000 ТПМ-2 полимер 360 000 SnCl4

4,8 2,0 5 5 H2S 290 Эпихлоргидрин (100%)

42 15 446 15 120 15 120 SO2 2900

Параформ (100%)

24 9012,8 8640 8640

Соли 8800 NaSH (100%) 180 240 800 64 800

Этиловый спирт 19,4 Этиловый спирт 197 79 240

70 920 70 920

Вода 192 158,7 Н3РО4

50 6790 18 000 18 000

Потери (формаль, ЭПХ) 24 Na OH

15 12 277 5400 5400 H2SO4

3 1080 1080 1080

Всего в процессе 658 701,8 Возврат 95 400

По нормативу 473 688

Расход 563 302

Приход 564 192

Тепловой баланс

Тепловой режим в реакторе регулируют, используя теплообмен через рубашку реактора, в которой циркулирует теплоноситель. Для поддержания изотермического режима также организована схема отвода тепла за счет испарения части растворителя из реакционной зоны (это возможно при правильном выборе растворителя).

Тепловой баланс процесса составляется на основании закона сохранения энергии Qприхода = Qрасхода В приход включается тепло, вносимое в процесс с материалами, тепловой эффект процесса, тепло, приносимое теплоносителем. В расход включают тепло, уносимое из аппарата с продуктами реакции, тепло расходуемое на нагревание отдельных деталей установки, тепло теряемое в ходе процесса.

Для периодического процесса расчет теплового баланса проводят из расчета энергоемкости основной стадии процесса. В приход включается тепло, вносимое в процесс с материалами, тепловой эффект процесса, тепло, приносимое теплоносителем.

Полимеризация и поликонденсация являются процессами экзотермическими. Тепловой эффект реакций полимеризации и поликонденсации оказывается величиной существенной, для промышленных установок рассчитывают на 1 кг мономера. Ориентировочно значение энергии полимеризации ТПМ-2 полимера принимаем равным 300 кДж/кг. Удельную теплоемкость полимера принимаем равной 2,7 кДж/кг*град.

Потери тепла в процессах полимеризации в основном относятся к потерям потоков, создаваемых мешалкой, но они пренебрежимо малы.

Ориентировочный тепловой баланс

Qполимер = 294 054*300 = 8,8 10 8 кДж

Qнагреват (Н2О) = Gматер.*∆T*Спар = 1*10 6*90*4,2 =3,8 108 кДж

Qрасхода = Gматер.*∆T*Сполим. =5,6*106 *80*2,7 = 12 108 кДж

Qприхода = 8,8 10 8 +3,8 10 8 = Qрасхода = 12 10 8 кДж.