4028,95 – 866,37 = 3162,58

Общее количество воды в ацеталяторе, кг/сут:

144394,07 + 1475,16 + 3162,58 = 149031,81

Сколько масляного альдегида прореагирует, кг/сут:

(3312 • 22485,06) / 7010 = 10623,47

Сколько масляного альдегида требуется загрузить (по данным КХЗ на 1 моль ПВС берётся 0,46 кмоль масляного альдегида), кмоль/сут:

а) Сколько ПВС загружается в ацеталятор, кмоль/сут:

15610,17 / 45 = 346,89

б) Сколько масляного альдегида требуется загрузить, кмоль/сут:

346,89 • 0,46 = 159,57

в) Сколько масляного альдегида загружается, кг/сут:

159,57 • 72 = 11489,04

г) Сколько масляного альдегида не прореагирует, кг/сут:

11489,04 – 10623,47 = 865,57

Сколько технического масляного альдегида загружается (по данным КХЗ масляный альдегид имеет 2% примесей), кг/сут:

11489,04 / 0,98 = 11723,51

а) Сколько примесей (воды) содержится в масляном альдегиде, кг/сут:

11723,51 – 11489,04 = 234,47

Модуль ванны (ПВС: вода) 1: 10 в ацеталяторе.

а) Общая загрузка с сырьём воды, кг/сут:

149031,81 + 234,47 = 149266,28

б) Сколько жидкой фазы должно быть с учётом модуля ванны, кг/сут:

15961,32 • 10 = 159613,20

в) Сколько воды по рецептуре надо добавить в процесс, кг/сут:

159613,20 – (149266,28 + 866,37) = 9480,55

Сколько воды образуется в процессе образования поливинилбутираля, кг/сут:

(828 • 22485,06) / 7010 = 2655,87

ОПЕРАЦИЯ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ:

Процент потерь на операции центрифугирования составляет 0,20%. Так как Поливинилбутираль из центрифуги выходит 30% влажности, то:

Определяем массу 30% поливинилбутираля, кг/сут:

22393,28 / 0,30 = 74644,27

Сколько примесей содержится в поливинилбутирале, кг/сут:

74644,27 – 22393,28 = 52250,99

Следовательно содержится:

В маточнике содержится, кг/сут:

ОПЕРАЦИЯ ПРОМЫВКИ:

После загрузки в промыватель потери на промывке поливинилбутираля составляют 0,25%:

Сколько поливинилбутираля потеряется после промывателя, кг/сут: (458,89 • 0,25) / 2 = 57,36

Сколько поливинилбутираля остаётся после потерь на операции промывки, кг/сут:

22393,28 – 57,36 = 22335,92

Модуль ванны (поливинилбутираль: вода) 1: 8.

Сколько воды добавляют в промыватель, кг/сут:

а) Масса воды, кг/сут:

22393,28 • 8 = 179146,24

б) Масса добавляемой воды (т.к. в поливинилбутирале содержится вода), кг/сут:

179146,24 – 51394,02 = 127752,22

Из промывателя удаляется вода на 50% с примесями. Поливинилбутираль содержит 2% примесей.

Сколько примесей содержится в поливинилбутирале после промывки, кг/сут:

22335,92 / 0,98 = 22791,76

ОПЕРАЦИЯ СТАБИЛИЗАЦИИ:

На стадии стабилизации потери поливинилбутираля составляют 0,25%, кг/сут:

(458,89 • 0,25) / 2 = 57,36

Сколько поливинилбутираля остаётся после промывки, кг/сут:

22335,92 – 57,36 = 22278,56 155,95

HCl + NaOH NaCl + H2O

36,5 40 58,5 18

Сколько х.ч. NaOH расходуется для нейтрализации HCl, кг/сут:

(40 • 155,95) / 36,5 = 170,90

Сколько 15% щёлочи загружается на стабилизацию, кг/сут:

170,90 / 0,15 = 1139,33

Сколько содержится воды, кг/сут:

1139,33 – 170,90 = 968,43

Сколько образуется NaCl, кг/сут:

(58,5 • 155,95) / 36,5 = 249,95

Сколько образуется воды, кг/сут:

(18 • 155,95) / 36,5 = 76,90

ОПЕРАЦИЯ ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ:

Потери поливинилбутираля 0,20% на стадии центрифугирования.

Потери поливинилбутираля, кг/сут:

(458,89 • 0,20) / 2 = 45,89

Сколько поливинилбутираля остаётся без потерь, кг/сут:

22278,56 – 45,89 = 22232,67

Сколько влажного поливинилбутираля остаётся после центрифугирования, кг/сут:

22232,67 / 0,30 = 74108,90

Сколько воды находится в поливинилбутирале, кг/сут:

74108,90 – 22232,67 = 51876,23

Сколько маточника уйдёт из центрифуги, кг/сут:

113505,14 – 57,36 = 113447,78

1) 113447,78 – 74108,90 = 39338,88

2) 90618,45 – 51876,23 = 38742,22 – вода

Материальный баланс сушки:

Потери поливинилбутираля 0,50%, кг/сут:

(458,89 • 0,50) / 2 = 114,72

Поливинилбутираль остаётся после сушки, кг/сут:

22168,78 – 114,72 = 22054,06

После сушки поливинилбутираль выходит 2% влажности, кг/сут:

22054,06 / 0,98 = 22504,14

Сколько содержится воды, кг/сут:

22504,14 – 22054,06 = 450,08

Сколько воды испарилось, кг/сут:

51876,23 – 450,08 = 51426,15

ОПЕРАЦИЯ УПАКОВКИ:

Потери при упаковке составляют 0,20%.

Вода в маточнике, кг/сут:

285268,13 – 51426,15 (испарение) – 450,08 (в ПВБ) = 233391,90

3.2ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ОСНОВНОГО АППАРАТА – АЦЕТАЛЯТОРА. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО, РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА АППАРАТОВ В УСТАНОВКЕ

Рассчитываем количество ацеталяторов:

Количество загружаемого сырья в ацеталятор, кг/сут:

Gсут = mПВС + mмасл.альд. + mHCl 22% = 159613,20 + 11723,51 + 4028,95 = 175365,66

где: mПВС – масса поливинилового спирта, кг/сут [из таблицы

mмасл.альд. – масса масляного альдегида, кг/сут материального

mHCl 22% – масса 22% соляной кислоты, кг/сут баланса]

В объёме, м3/сут:

Vсут = Gсут / (ρсм • 1000) = 175365,66 / (1,03 • 1000) = 170,26

где: ρсм – плотность смеси = 1,03 г/см3 [из регламента КХЗ]

Продолжительность цикла ацеталирования (загрузка, перемешивание, охлаждение, ацеталирование) принимаем 30 часов, тогда число операций в сутки:

n = τ / t = 24 / 30 = 0,80

Производительность всех ацеталяторов, м3/опер:

Vраб = Vсут / n = 170,26 / 0,80 = 212,83

Полезный объём ацеталятора, м3:

40 • 0,75 = 30

Производительность одного ацеталятора на одну операцию, м3/опер:

30 / 0,8 = 37,5

Определяем количество ацеталяторов, шт.:

212,83 / 37,5 = 5,67

Принимаем количество ацеталяторов – 6 аппаратов.

Техническая характеристика аппарата:

– ёмкость 40 м3;

– D = 3,35 м; [13, с. 58]

– D1 = 3,55 м;

– H = 4,25 м;

– H2 = 8,5 м;

– рабочее давление в аппарате 0,3 МПа;

– температура среды 550С;

– среда: масляный альдегид, поливиниловый спирт, соляная кислота;