Материальный баланс процесса полимеризации

Исходные данные
1.	Реакция для расчета: .
2.	Производительность реактора по Полимеру, т/сутки	П Полимера
3.	Потери Полимера, % мас.
4.	Массовая доля Полимера в каучуке, % мас.	wПолимера (%)
5.	Массовая доля (Суспензии) Стабилизатора в каучуке, % мас.	wстабилизатора (%)
6.	Конверсия Мономера	ХМономера
7.	Массовая доля Мономера в Шихте, % мас.
8.	Массовая доля Растворителя в Шихте, % мас.
9.	Массовая доля Неозона Д в Суспензии Стабилизатора, % мас.
10.	Массовая доля ДФФД в Суспензии Стабилизатора, % мас.
11.	Массовая доля Н2О в Суспензии Стабилизатора, % мас.

1. Производительность установки из т/сут переводят в кг/час:

,

где П – производительность установки по Полимеру, т/сутки.

2. Находят массу Полимера с учетом потерь:

Отсюда находят массу потерь Полимера: .

3. Рассчитывают состав Полимера после полимеризации по каждому входящему в него компоненту согласно массовым долям (вся производительность П = 100%):

,

,

где w _{Полимера} (%), w _{Стабилизатора} (%)– содержание каждого компонента в полимеризате;

– производительность установки по полимеризату, с учетом потерь, кг/ч.

4. Теоретическое количество исходного Мономера, необходимое для получения Полимера массой , рассчитывают из целевой реакции:

.

5. Находят теоретическую массу исходного Мономера с учетом конверсии:

,

где Х_{Мономера} – конверсия Мономера, выраженная в долях;

m_{Мономера, 0}– начальная масса Мономерас учетом конверсии;

m_{Мономера} – масса непревращенного остатка Мономера:

.

6. Массу Шихты находят, исходя из содержания в ней Мономера:

.

7. Находят покомпонентный состав Шихты (массу растворителя и других мономеров, если имеются в составе шихты, например:

Мономер – изопрен Растворитель – изопентан),

m_Шихты принимается за 100%, составляются пропорции для нахождения других компонентов шихты:

8. Находят покомпонентный состав Суспензии Стабилизатора (например:

Неозон Д ДФФД Вода),

m_{(Суспензии)Стабилизатора} принимается за 100%, составляются пропорции для нахождения других компонентов суспензии.

9. Составляют уравнение материального баланса для данного процесса:

.

10. Составляют примерную схему материальных потоков на входе и выходе из реактора, например:

11. Составляют таблицу материального баланса:

Приход	Расход
Компонент	кг/ч	% мас.	Компонент	кг/ч	% мас.
1.Шихта, в т.ч.:	mШихты		1.Каучук	mПолимера
s Мономер (изопрен)	mМономера ,0		2.Непревращенный мономер	mМономера
s Растворитель (изопентан)	mРастворителя		3.Растворитель в составе шихты (изопентан)	mРастворителя
2.Суспензия стабилизатора, в т.ч.:	mСтабилизатора		4.Растворитель в составе суспензии (вода)	mВоды
s Неозон Д	mНеозона Д		5.Потери каучука
s ДФФД	mДФФД
s Вода	mВоды
ИТОГО:	ИТОГО:

12. Исходя из химической реакции

рассчитывают теоретические расходные коэффициенты по сырью:

,

и также практические (с учетом конверсии и примесей) расходные коэффициенты по сырью:

.

13. Рассчитывают выход целевого продукта: ,

где m_{Полимера} – масса практически полученного Полимера;

m_{Полимера MAX} – масса теоретически максимально возможного Полимера, которое могло быть получено, если бы весь поданный Мономер прореагировал полностью:

.

Тогда выход Полимера .