2.5.4. Расчёт перемешивающего устройства

Основным параметром мешалки является мощность двигателя, которая рассчитывается по формуле:

(2.47)

где — определяется по монограмме в зависимости от значения критерия

— количество оборотов мешалки.

где — к.п.д. редуктора мешалки,

— коэффициент запаса мощности (на случай возможных перегрузок).

2.5.5. Расчёт основных норм технологического режима

Нормы расхода основных видов сырья и материалов рассчитываются на выпуск 1 тонны продукции.

Из таблицы материального баланса следует, что на выпуск 1174 кг латекса марки БМВП-10Х идёт 0,44 кг/ч сернокислого железа следовательно на 1 т продукта сернокислое железо рассчитываем по формуле:

(2.48)

Остальные нормы расходов рассчитываются аналогично. Все расчеты сводим в таблицу.

Таблица 2.12. Нормы расхода

№ п/п	Наименование компонентов	Единицы измерения	Нормы расхода на 1т латекса
1	Сернокислое железо	кг	0.37
2	Диспергатор НФ технич. (лейканол)	кг	5.73
3	Калия гидрат окиси технич.	кг	12.5
4	Кислоты жирные синтетические	кг	83.87
5	Трилон Б	кг	0.21
6	Ронгалит	кг	1.75
7	Ум. вода	кг	988.91
8	Бутадиен	кг	909.03
9	2-метил-5-винилпиридин	кг	101.02
10	Додецилмеркаптан технич.	кг	2.39
11	Гипериз	кг	4.5
12	Потери технологические	кг	121.39

2.5.6. Материальный баланс при использовании гпд.

При использовании инициатора ГПД изменяются лишь дозировки таких компонентов, как меркаптан (ТДМ), ронгалит и сернокислое железо. Изменится также количество и состав водной фазы. Подача остальных компонентов останется без изменений.

Таблица 2.13. Рецепт полимеризации при использовании ГПД

Наименование компонентов	Дозировки
Бутадиен	90
2-метил-5-винилпиридин	10
СЖК	5.2
Лейканол	0.3
KOH	1.3
Меркаптан	0.31
Ронгалит	0.15
Трилон «Б»	0.02
ГПД	0.09
Сернокислое железо	0.01
Умягченная вода	180
Конверсия мономеров, %	92-100
Температура полимеризации, оC	6-25

1) Расчёт подачи эмульсии инициатора:

Таблица 2.14. Количество и состав эмульсии инициатора

№ п/п	Наименование	кг/ч	% вес
1	ГПД	17.62	2.5
2	Вода	687.18	97.5
Итого		704.8	100.0

Исходные данные:

- 0,9 % вес. по рецепту

- 40% примесей в техническом ГПД

- 2,5% водный раствор

Методика:

- рассчитать количество абсолютного ГПД

- рассчитать количество технического ГПД

- рассчитать общий объём водного раствора

- по разнице общего объёма и технического ГПД найти количество воды

Расчёт:

Абсолютного ГПД:

Технического ГПД:

Общий объем раствора:

Вода:

2) Расчёт подачи регулятора:

Таблица 2.15. Количество и состав регулятора

№ п/п	Наименование	кг/ч	% вес
1	ТДМ	3.96	15.0
2	Вода	22.44	85.0
Итого		26.4	100.0

Исходные данные:

- 0,31 % вес. по рецепту

- 8% примесей в техническом ТДМ

- 15% водный раствор

Методика:

- рассчитать количество абсолютного ТДМ

- рассчитать количество технического ТДМ

- рассчитать общий объём водного раствора

- по разнице общего объёма и технического ТДМ найти количество воды

Расчёт:

Абсолютного ТДМ:

Технического ТДМ:

Общий объем раствора:

Вода:

3) Расчёт подачи активатора:

Таблица 2.16. Количество и состав активатора

№ п/п	Наименование	кг/ч	% вес
1	Ронгалит	2.59	20.0
2	Трилон Б	0.247	4.0
3	Вода	8.983	76.0
Итого		11.82	100.0

Исходные данные:

- 0,15 % вес. по рецепту

- 32% примесей в техническом ронгалите

Методика:

- рассчитать количество абсолютного ронгалита

- рассчитать количество технического ронгалита

Расчёт:

Абсолютного ронгалита:

Технического ронгалита:

Исходные данные:

- 0,02 % вес. по рецепту

- 5% примесей в техническом трилоне Б

Методика:

- рассчитать количество абсолютного трилона Б

- рассчитать количество технического трилона Б

- рассчитать общий объём водного раствора

- по разнице общего объёма и технического ронгалита и трилона Б найти количество воды

Расчёт:

Абсолютного трилона Б:

Технического трилона Б:

Общий объем раствора:

Вода:

4) Расчёт количества и состава ЖТК:

Исходные данные:

- 0,02 % вес. ЭДТУК по рецепту

- 15% примесей в техническом ЭДТУК

- 0,01 % вес. сернокислого железа по рецепту

- 20% примесей в техническом сернокислом железе

- массовая доля ЭДТУК 292.1 кг/моль

- массовая доля Fe₂SO₄ 151.06 кг/моль

- массовая доля ЖТК 269.1 кг/моль

- 10% раствор ЖТК.

Методика:

- рассчитать количество абсолютного ЭДТУК

- рассчитать количество технического ЭДТУК

- рассчитать количество абсолютного Fe₂SO₄

- рассчитать количество технического Fe₂SO₄

- по уравнению определить недостаток (избыток) молей

- по недостатку рассчитать количество ЖТК

- рассчитать общий объём водного раствора

- по разнице общего объёма и ЖТК найти количество воды

Расчёт:

Абсолютного ЭДТУК:

Технического ЭДТУК:

Абсолютного Fe₂SO₄:

Технического Fe₂SO₄:

Образование железо-трилонового комплекса:

0.27 x

СН₂ – СООН СН₂ – СООН

N N

│ СН₂ – СООК │ СН₂ – СОО

СН₂ 0.15 СН₂

│ + Fe₂SO₄ → │ Fe⁺⁺ + К₂SO₄

С Н₂ 152.06 СН₂

│ СН₂ – СООК │ CН₂ – СОО

N N

СН₂ – СООК СН₂ – СООК

292.1 269.1

количество молей n:

(избыток)

(недостаток)

Количество ЖТК:

Общий объем раствора:

Вода:

Таблица 2.17. Количество и состав водной фазы

№ п/п	Наименование	кг/ч	% вес
1	Активатор	11.82	0.99
2	Лейканол	21.03	1.76
3	Парафинат калия	113.44	9.52
4	ЖТК	2.65	0.21
5	Вода	1042.898	87.52
Итого		1191.973	100.0

Таблица 2.18. Материальный баланс потоков

Наименование компонентов	Поток 1		Поток 2		Поток 3		Поток 4		Поток 5		Поток 6		Поток 7		Поток 8
	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес	кг/ч	% вес
Сернокислое железо	0.15	0.01
Диспергатор НФ технич. (лейканол)	6.73	0.58
Калия гидрат окиси технич.	14.68	1.28
Кислоты жирные синтетические	98.47	8.44
Трилон «Б»	0.247	0.02
Ронгалит	2.59	0.23
Ум. вода	1042.898	89.44					22.44	85.0	100.32	95.0	1165.658	46.93	1165.658	49.82
Бутадиен			1067.2	100.0
2-метил-5-винилпиридин					118.6	100.0
Додецилмеркаптан технич.							3.96	15.0
Гипериз									5.28	5.0
Недегазированный латекс											1317.907	53.07
Дегазированный латекс													1174	50.18
Потери технологические															143.907	100.0
Итого	1165.765	100.0	1067.2	100.0	118.6	100.0	26.4	100.0	105.6	100.0	2483.565	100.0	2339.658	100.0	143.907	100.0

Таблица 2.19. Сводная таблица материальных потоков

Приход	кг/ч	Расход	кг/ч
Поток 1	1165.765	Поток 7	2339.658
Поток 2	1067.2	Поток 8	143.907
Поток 3	118.6
Поток 4	26.4
Поток 5	105.6
Итого — Поток 6	2483.565	Итого	2483.565