内容发布更新时间 : 2024/5/3 9:25:29星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
1.新鲜丁二烯进料的计算 计算依据见表3-1：
表3-1 各组分浓度
组分 浓度
新鲜BD 99.3%
混合BD 93%
回收BD 90%
?F新鲜?F回收?F混合??F新鲜?99.3%?F回收?90%?F混合?93% F新鲜：新鲜丁二烯进料量
F回收
：回收丁二烯进料量
：混合丁二烯进料量 11202.94kg/h
F新鲜F混合计算得：
= 3613.85kg/h
F回收=7589.09kg/h
2.新鲜苯乙烯进料的计算：
表3-2 各组分浓度
组分 浓度
新鲜苯乙烯 99.6%
回收苯乙烯 90%
混合苯乙烯 94%
?F新鲜?F回收?F混合?F?99.6%?F回收?90%?F混合?94% ?新鲜
F新鲜：新鲜苯乙烯进料量
F回收：回收苯乙烯进料量
：混合苯乙烯进料量 4310.29kg/h
F新鲜F混合计算得：
= 2514.34kg/h
F回收=1795.95kg/h
计算结果见表3-3：
表3-3 各组分浓度
组分
进料量（kg/h）
新鲜丁二烯 6235.672
回收丁二烯 2969.368
新鲜苯乙烯 2065.96
回收苯乙烯 1475.69
4.1.3 出料计算
假设反应过程中苯乙烯的转化率为X，丁二烯的转化率为Y。且因为产品中苯乙烯的含量为23%
28X?72Y?0.6100则…………………………………………（1）
28X?0.2328X?72Y…………………………………（2）
由（1）和（2）联立解得X= 49.29% Y=64.17% MBD反应=11202.94kg/h×0.6417=7188.93kg/h MST反应=4310.29kg/h×0.4929=2124.54kg/h
滗洗器中的残留苯乙烯为：4310.29×0.0006=2.59㎏/h MBD剩余=11202.94kg/h-7188.93kg/h =4014.01kg/h MST剩余=4310.29kg/h-2124.54kg/h-2.59kg/h=2183.16kg/h 出料见下表
表4 主物料出料流量
流 量 质量流量（kg /h ）
BD 4014.01
ST 2183.16
4.1.4 配方的计算
单 体： BD：11202.94kg/hr ST：4310.29kg/hr
乳化剂： 松香酸钾皂 15513.23×4.62%=716.71kg/h
WT 15513.23×176.072%=27314.45kg/h 电解质： WT 15513.23×2.058%=319.26kg/h 磷酸 15513.23×0.231%=35.84kg/h 氢氧化钾 15513.23×0.396%=61.43kg/h 乙二胺四乙酸四钠盐 15513.23×0.03%=4.65kg/h 间次甲基二萘磺酸钠 15513.23×0.13%=20.17kg/h
保险粉溶液：WT 15513.23×0.54%=83.77kg/h 连二亚硫酸钠 15513.23×0.04%=6.21kg/h
活化剂溶液：WT 15513.23×11.253%=1745.70kg/h 乙二胺四乙酸四钠盐15513.23×0.025%=3.88kg/h 硫酸亚铁 15513.23×0.01%=1.55kg/h 甲醛次硫酸钠 15513.23×0.04%=6.20kg/h
调节剂溶液：叔十二碳硫醇 15513.23×0.158%=24.51kg/h 氧化剂溶液：过氧化氢对锰烷 15513.23×0.86%=133.41kg/h 终止剂溶液：WT 15513.23×4.966%=770.39kg/h
二甲基二硫代氨基甲酸钠 15513.23×0.11%=17.06kg/h 亚硝酸钠 15513.23×0.036%=5.58kg/h
稀磷酸： WT 15513.23×0.035%=5.43 kg /h PHS 15513.23×0.023%=3.57kg/h 辅
助
物
料
：
716.71+27314.45+319.26+35.84+61.43+4.65+20.17+83.77+6.21+1745.70+3.88+1.55+6.20+24.51+133.41+770.39+17.06+5.58+5.43=31267.20kg/h
胶乳总量：7188.93+2124.54+2.59+31267.20=40583.26kg/h
4.1.5 总物料衡算表
表5 总物料衡算表
物料股份 丁二烯 苯乙烯 辅助物料 胶乳 总量
进料（kg/h） 11202.94 4310.29 31267.20 － 46780.43
出料（kg/h） 4014.01 2183.16 － 40583.26 46780.43
第 5 章 聚合工段热量衡算
衡算式：进釜的热量=出釜的热量(冷剂带走的热量) 聚合工段热量衡算示意图如下:
（1）（2）（3）（4）聚合釜（5）
冷却显热；（2）聚合热；（3）聚合釜搅拌热；（4）大气给热； （5）冷剂带走的热量。
5.1 冷却显热
已知：第一釜入口温度T1=10℃，出口温度T2=7℃，△T=3℃；由Q=qmCp△T[2] 得出：
第一釜的冷却显热如下表2－1所示：
表2-1 第一釜的冷却显热
单体 BD ST EM MOD ACT OXI 总量
流量（kg/h） 11202.94 4310.0 28111.16 24.51 1757.33 133.41 45539.35
△T（℃） 3 3 3 3 3 3
Cp（Kcal/Kg.℃） 0.548 0.396 0.977 0.2 0.995 0.2
Q(Kcal/h) 18417.63 5120.28 84080.48 1054.40 5245.63 80.05 113998.47
已知：入口温度T1=7℃，出口温度T2=5℃，△T=2℃；由Q=qmCp△T 得出： 第二釜的冷却显热如下表2－2所示：
表2-2 第二釜的冷却显热
单体 BD ST EM MOD ACT OXI 总量
流量（kg/h） 11202.94 4310 28111.16 24.51 1757.33 133.41 45539.35
△T（℃） 2 2 2 2 2 2
Cp（Kcal/Kg.℃） 0.548 0.396 0.977 0.2 0.995 0.2
Q(Kcal/h) 12278.42 3413.52 54929.21 9.80 3497.09 53.36 78181.40
其余各釜进出口温度近乎相同，故可近似的认为没有冷却显热。
5.2 聚合热
以ST为基准，由转化率随时间变化曲线，可知每釜的转化率随时间的变化不大，
故可近似认为每个釜的聚合热相等。如图5－1变化曲线所示：
图2-1转化率随时间变化曲线〔3〕 计算如下： 聚合釜中胶乳的密度口的体积平均流量qv=qm/
=899kg/ m3，聚合釜入口流量qm=45539.35kg/h，则其入=45539.35/899=52.40 m3/h。
vq48?52.40 0.76h
?＝?可近似的粗选聚合釜的体积为40 m3，则其反应停留时间若已知反应时间为7-10h间，则可计算为：
t7?9.21?0.76当反应时间＝7h时，n＝= (9釜2塔)；回算：9×0.76＝6.84h； t8.5?10.53?0.76当反应时间＝8.5h时，n＝=（10釜2塔）；回算：10×0.76＝7.6h； t10?当反应时间＝10 h时，n＝?=0.7613.16（13釜2塔）；回算：13×0.76＝9.88h；
可查得常见的单体BD的聚合热QBD ＝73KJ/mol＝18.7Kcal/mol(25℃,气态，无定形)；ST的聚6合热QST ＝70 KJ/mol＝16.68 Kcal/mol(25℃,气态，无定形)；〔已知1 Kcal＝4.184 KJ〕；MBD=0.054 kg/mol；MST=0.104 kg/mol。
由公式
T?T0.381?Tr0.38?VHT(KJ/mol)??VHT1[]??VHT1[c]1?Tr1Tc?T1?VHT1[4]；
?VH查得BD：Tm =164.2K；T1=268.7K；Tc=425.1K；
＝22.468 KJ/mol；