6.3. Матеріальний баланс на 1 апарат
ЗагруженоМасса, кг / опМасс. частки,% ПолученоМасса, кг / опМасс. частки,% Вода обессоленная3883, 650,48 Пульпа полімера7623, 999,0 Стірол2943, 438,26 ИПФ, яка не увійшла до складу полімеру, витоку через нещільності ущільнень реактора, трубопровода.19, 30,25 Мала навішування ПБ3, 10,04 Агломерати полімеру на стінках реактора, мішалці , в т.ч.: тверді відходи від ручної чісткі.39, 40,51 Розчин ініціатора, з них: - стирол для розчинення і промивання;- Велика навішування ПБ;- ТБПБ.201, 62,62 Відходи полімеру при передавлюванні у відділення зневоднення (злиплий бісер в поз. 127) 18,50,27 Розчин ПВС219, 32,76 ІПФ450, 15,85 ІТОГО7701, 1100,0 ІТОГО7701, 1100
7. Теплові розрахунки
В емульсійної полімеризації стиролу три стадії теплового балансу:
а) стадія нагрівання;
б) стадія реакції;
в) стадія охолодження.
7.1 Тепловий баланс стадії нагріву
Для стадії полімеризації полістиролу тепловий баланс може бути представлений таким чином:
(7.1)
Розраховуємо теплоту, що надходить в апарат з теплоносієм:
(7.2)
а) - теплота, яка надходить в апарат з завантаженими речовинами
(7.3)
де - кількість i-компонента завантаженого в реактор, кг;
- температура завантажуваних веществС.
кДж / (кг град);
кДж / (кг град) .2=кДж.
б) - теплота, що буря продуктами реакції
(7.4)
де - кількість j-компонента отриманого в реакторі, кг;
- теплоємність j-компонента, кДж / (кг град);
- температура, до якої ведеться процес, С.
кДж / (кг град); [3] 4=Дж.
в) - теплота, що витрачається на нагрівання реактора
(7.5)
де маса апарату, кг;
С - теплоємність матеріалу апарату, кДж / (кг град);
кг;
С=0,5 кДж / (кг град);
кДж.
г) - теплота, що втрачається в навколишнє середовище.
Для цього визначимо товщину ізоляції. Температура изолируемой стінки дорівнює 100С, а температура ізоляції не повинна перевищувати 45С.
В якості ізоляції вибираємо будівельна повсть по ГОСТ 16381-77 [20, табл. 2.4, с. 22].
Коефіцієнт теплопровідності розраховується наступним чином:
, (7.6)
де Вт / м. с - коефіцієнт теплопередачі.
- середня температура між температурою теплоносія і поверхнею ізоляції:
Вт / м
Товщина ізоляції для циліндричної поверхні з діаметром 1,5 м і більше:
(7.7)
де товщина ізоляції, м;
коефіцієнт теплопровідності, Вт / м;
температура теплоносія, С;
температура поверхні ізоляції, С;
температура навколишнього середовища, С.
м.
Приймаємо товщину ізоляції 10 мм.
Тепловтрати через ізоляцію складають:
(7.8)
де зовнішній діаметр сорочки з ізоляцією, м;
зовнішній діаметр сорочки без ізоляції, м;
мм, мм.
Вт / м
Площа, через яку проходить тепло:
, м (7.9)
де Н - висота обичайки апарату, м;
V - місткість апарату...
