Расчет материального баланса по узлам (стадиям производства)
Узел 1: Конденсация БК
|
Баланс мольных масс:
1* 174+ 1*148+ 1*102 =424 1*230+ 1*88+ 1*60+ 1*46=424
Загружено:
Количество БК:
GБК100% = GЕН100%*МБК/МЕН*ηΣ = 0,990*174/307*0,40 = 1,403 кг
GБКтехн = GБК100%/γБК = 1,403/0,98 = 1,432 кг
GБКприм = GБКтехн – GБК100% =1,432 – 1,403 = 0,029 кг
Количество ТЭОФ:
G ТЭОФ 100% = GБК100%*М ТЭОФ *υТЭОФ/МБК*υБК = 1,403*148*1/174*1 = 1,193 кг,
GТЭОФтехн = GТЭОФ100%/γТЭОФ = 1,193/0,98 = 1,217кг
GТЭОФприм = GТЭОФтехн – GТЭОФ100% = 1,217 – 1,193 = 0,024 кг
Количество УА:
GУА100% = GБК100%*МУА*υУА/МБК*υБК = 1,403*102*1/174*1 = 0,822кг;
GУАтехн = GУА100%/γУА = 0,822/0,97 = 0,847 кг
GУАприм = GУАтехн – GУА100% = 0,847– 0,822 = 0,025 кг
Итого в узле 1 загружено: GΣ = GБКтехн + GТЭОФтехн + GУАтехн = 1,432 + 1,217 + +0,847= 3,496 кг
Получено:
БК, вступивший в реакцию: GБКреакц = 1,403*η1 = 1,403*0,87 =1,221 кг
БК осталось: GБКост = GБК100% - GБКреакц = 1,403– 1,221 = 0,182кг
ТЭОФа прореагировало: GТЭОФреакц = GБКреакц*МТЭОФ*1/МБК = 1,221*148*1/174*1 = 1,038 кг
ТЭОФа осталось: GТЭОФост = GТЭОФ100% - GТЭОФреакц =1,193– 1,038 = 0,155кг
УА прореагировало: GУАреакц = GБКреакц*МУА*1/МБК = 1,221*102*1/174*1 = 0,716 кг
УА осталось: GУАост = GУА100% - GУАреакц = 0,822 – 0,716 = 0,106 кг
Образовалось в ходе реакции:
ЭАА: GЭАА= GБКреакц*МЭАА* υЭАА /МБК* υБК = 1,221*230*1/174*1 = 1,613 кг;
Этилацетата: Gэ = GБКреакц *Мэ*υэ/МБК*υБК = 1,221*88*1/ 174*1 = 0,617 кг
Этилового спирта:GЭС =GБКреакц *МЭС*υЭС/МБК*υБК=1,221*46*1/ 174*1=0,323кг
Метилацетата: Gм =GБКреакц *Мм*υм/МБК*υБК=1,234*60*1/ 174*1= 0,421 кг
Без изменения остается загруженное количество воды и примесей.
Gприм = 0,029 кг,
Gвод = 0,050 кг
Итого в узле 1 получено: GΣ = GЭААобр + Gэобр + GЭСобр + Gмобр +GБКост + GТЭОФост + GУАост + Gприм+ Gвод = 1,613 + 0,617 + 0,323 + 0,421+0,182+0,155+0,106+0,029+ 0,050= 3,496 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.3
Таблица 5.3
Стадия ТП-1. Материальный баланс конденсации БК (узел 1)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. БКтехн, в том числе | 1,432 | 1. реакц.масса, в том числе | 3,496 | ||||
| БК | 98,00 | 1,403 | ЭАА | 46,15 | 1,613 | ||
| примеси | 2,00 | 0,029 | этилацетат | 17,66 | 0,617 | ||
| 2. ТЭОФ, в том числе | 1,217 | метилацетат | 12,04 | 0,421 | |||
| ТЭОФ | 98,00 | 1,193 | ЭС | 9,23 | 0,323 | ||
| вода | 2,00 | 0,024 | БК (ост) | 5,22 | 0,182 | ||
| 3. УА, в том числе | 0,847 | ТЭОФ(ост) | 4,43 | 0,155 | |||
| УА | 97,00 | 0,822 | УА(ост) | 3,05 | 0,106 | ||
| вода | 3,00 | 0,025 | примеси | 0,82 | 0,029 | ||
| вода | 1,42 | 0,050 | |||||
| Итого | 3,496 | 3,496 | Итого | 100,00 | 3,496 |
Узел 2: Кристаллизация ЭАА
Выход на стадии: η2=0,90
Загружено:
Реакционная масса из узла 1: GЭААрм=3,496 кг, в том числе GЭАА100%= 1,613 кг
Итого в узле 2 загружено:GΣ = GЭААрм = 3,496 кг
Получено:
Количество ЭАА с учетом выхода по стадии:
GЭАА = GЭАА100%* 0,90 = 1,452 кг
ЭАА, оставшийся в растворе:
GЭААраств = GЭАА100% - GЭАА = 1,613 - 1,452 = 0,161 кг
Количество остальных компонентов в осадке:
вода: Gводсусп. = Gводрм = 0,050 кг;
примеси: Gпримсусп.= Gпримрм + Gэрм + Gмрм +GЭСрм + GБКрм +GТЭОФрм+ GУАрм =
0,029 + 0,617 + 0,421+ 0,323+0,182+0,155+0,106 = 1,833 кг;
Итого в узле 2 получено: GΣ = Gводсусп. + Gпримсусп.+ GЭААраств + GЭАА = 0,050 + 1,833 + 0,161 +1,452 = 3,496 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.4
Таблица 5.4
Стадия ТП-2. Кристаллизация ЭАА (узел 2)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. реакц.масса, в том числе: | 3,496 | 1. Суспензия, в том числе: | 3,496 | ||||
| ЭАА | 46,15 | 1,613 | ЭАА(осадок) | 41,53 | 1,452 | ||
| этилацетат | 17,66 | 0,617 | ЭАА(в р-ре) | 4,61 | 0,161 | ||
| метилацетат | 12,04 | 0,421 | примеси | 52,43 | 1,833 | ||
| ЭС | 9,23 | 0,323 | вода | 1,42 | 0,050 | ||
| БК | 5,22 | 0,182 | |||||
| ТЭОФ | 4,43 | 0,155 | |||||
| УА | 3,05 | 0,106 | |||||
| примеси | 0,82 | 0,029 | |||||
| вода | 1,42 | 0,050 | |||||
| Итого | 100,00 | 3,496 | Итого | 100,00 | 3,496 |
Узел 3: Фильтрация ЭАА
Выход на стадии η3 = 0,98
Состав пасты ЭАА после фильтрации:
ЭАА γЭАА = 0,85;
вода γвода = 0,02;
примеси γприм = 0,13.
Загружено:
Суспензия ЭАА с ТП-2, в том числе ЭАА:G∑ = 3,496 кг, GЭАА=1,452 кг.
Вода на промывку: Gводпромыв= GЭАА100% * 10 = 1,452*10 = 14,521 кг
Итого в узле 3 загружено:GΣ = G∑ + Gводпромыв = 18,017 кг
Получено:
Количество ЭАА в пасте с учетом выхода по стадии:
GЭААпаста = GЭАА*η3 = 1,452 * 0,98 = 1,423 кг
Масса всей Пасты: Gпаста = GЭААпаста/0,85 = 1,423/0,85 = 1,674 кг
Количество остальных компонентов в пасте:
вода: Gводпаста = Gпаста*0,13 = 1,674*0,13 = 0,033 кг;
примеси: Gпримпаста = Gпаста *0,02 = 1,674 *0,02 = 0,218 кг
Количество компонентов в фильтрате:
потери ЭАА: GЭААпотерь = GЭАА – GЭААпаста = 1,452 – 1,423 = 0,029 кг;
вода: Gводфильтр = Gводсусп.п + Gводпромыв – Gводпаста = 0,050 +14,521 –0,033 = 14,537 кг;
примеси: Gпримфильтр = Gпримсусп.+ GЭААраств– Gпримпаста = 1,833 +0,161– 0,218= 1,777 кг.
Итого в узле 3 получено: GΣ= GПаста + GЭААпотерь + Gводфильтр + Gпримфильтр = 1,674 + 0,029 + 14,537 + 1,777 = 18,017 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.5
Таблица 5.5
Стадия ТП-3. Фильтрация ЭАА (узел 3)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Суспензия, в том числе | 3,496 | 1. Паста, в том числе | 1,674 | ||||
| ЭАА(осадок) | 41,53 | 1,452 | ЭАА | 85,00 | 1,423 | ||
| ЭАА(в р-ре) | 4,61 | 0,161 | примеси | 13,00 | 0,218 | ||
| примеси | 52,43 | 1,833 | вода | 2,00 | 0,033 | ||
| вода | 1,42 | 0,050 | 2. Фильтрат, в том числе | 16,343 | |||
| 2. Вода на промывку | 14,521 | 14,521 | ЭАА | 0,18 | 0,029 | ||
| примеси | 10,87 | 1,777 | |||||
| вода | 88,95 | 14,537 | |||||
| Итого | 18,017 | 18,017 | Итого | 18,017 | 18,017 |
Узел 4: Сушка ЭАА
Выход на стадии η4 = 0,98
Загружено:
Вся Паста из узла 3: Gпаста = 1,674 кг, в том числе GЭАА = 1,423 кг
Итого в узле 4 загружено:GΣ = Gпаста = 1,674 кг
Получено:
Состав сухого ЭАА:
ЭАА γЭАА = 0,98;
вода γвода = 0,01;
примеси γприм = 0,01.
Количество ЭАА с учетом выхода: GЭАА100% = GЭААпаста *0,98 = 1,423 *0,98 = 1,395 кг;
Количество сухого ЭАА: GЭААсух = GЭАА100%/0,98 = 1,395/0,98 = 1,423 кг;
Количество остальных компонентов в сухом продукте:
вода: Gводсух = GЭААсух* γвод = 1,423 *0,01 = 0,014 кг;
примеси: Gпримсух = GЭААсух * γприм = 1,423 *0,01 = 0,014 кг
Количество летучих компонентов:
вода: Gводлетуч = Gводпаста – Gводсух = 0,033 - 0,014 = 0,019 кг;
примеси: Gпримлетуч = Gпримпаста – Gпримсух = 0,218 - 0,014 = 0,203 кг
Механические потери ЭАА: GЭААпотерь = GЭААпаста – GЭАА100% = 1,423 - 1,395 = 0,028 кг
Итого в узле 4 получено:GΣ = Gосад + Gводлетуч + Gпримлетуч + GЭААпотерь = 1,423 + 0,019 + 0,203 + 0,028 = 1,674 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.6
Таблица 5.6
Стадия ТП-4. Сушка ЭАА (узел 4)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Паста, в том числе | 1,674 | 1. Сухой ЭАА, в том числе | 1,423 | ||||
| ЭАА | 85,00 | 1,423 | ЭАА | 98,00 | 1,395 | ||
| примеси | 13,00 | 0,218 | примеси | 1,00 | 0,014 | ||
| вода | 2,00 | 0,033 | вода | 1,00 | 0,014 | ||
| 2. Летучие, в том числе | 0,223 | ||||||
| примеси | 91,35 | 0,203 | |||||
| вода | 8,65 | 0,019 | |||||
| 3. Потери | 0,028 | 0,028 | |||||
| Итого | 100,00 | 1,674 | 1,674 | Итого | 1,674 | 1,674 |
Узел 5: Получение ЕН
Химическая реакция:
|
Баланс мольных масс:
230*1 + 123*1 = 353 307*1 + 46*1 = 353
Выход на стадии: η5 = 0,66
Загружено:
ЭАА технический: GЭАА = 1,423 кг, в том числе GЭАА100% = 1,395 кг;
Количество ПА: GПА100% =GЭАА*МПА*υПА/МЭАА=1,395*123*1/230=0,746 кг;
GПАтехн = GПА100%/γПА = 0,746/0,95 = 0,785 кг;
GПАприм= GПАтехн – GПА100% = 0,785 – 0,746 = 0,039 кг
Количество этилового спирта с учетом удельной загрузки:
GЭС= GЭААтехн*10 = 1,423*5 = 7,115 кг;
GЭС100% = GЭСтехн*γЭС = 7,115*0,96 = 6,831 кг;
GЭСвод= GЭСтехн – GЭС100% = 7,115 – 6,831 = 0,285 кг
Итого в узле 5 загружено: GΣ = GЭААтехн + GПАтехн + GЭС = 1,423 +0,785+ 7,115 = 9,323 кг.
Получено:
ЭАА прореагировало: GЭААреакц = GЭАА*η5 = 1,395*0,66 = 0,931 кг;
ЭАА осталось: GЭААост = GЭАА – GЭААреак = 1,395 – 0,931 = 0,474 кг
С учетом выхода вступило в реакцию ПА: GПАреакц = GЭАА*МПА*η5*1/МЭАА*1 = 1,395*123*0,66*1/230*1 = 0,492 кг;
ПА осталось: GПАост = GПА100% - GПАреакц = 0,746 – 0,492 = 0,254 кг
В ходе реакции образуется:
ЕН: GЕНреак = GЭАА*МЕН* η5/МЭАА = 1,395*307*0,66/230 = 1,229 кг;
Этилового спирта:GЭСрм = GЭАА*МЭС*υЭС* η5/МЭАА = 1,395*46*1* 0,66/230 = 0,184кг
Без изменения остается загруженное количество примесей, воды и этилового спирта:
Gприм = 0,014 + 0,039 = 0,053 кг;
Gвода = 0,014 + 0,285= 0,299 кг;
GЭС = 6,831 кг
Итого в узле 5 получено: GΣ = GЕН+ GЭААост + GПАост + GЭСрм+ Gприм + Gвода + GЭС= 1,229 + 0,474+ 0,254 + 0,184 + 0,053 + 0,299 + 7,015 = 9,323 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.7
Таблица 5.7
Стадия ТП-5. Получение ЕН (узел 5)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Сухой ЭАА, в том числе | 1,423 | 1. Рекц.масса, в том числе | 9,323 | ||||
| ЭАА | 98,00 | 1,395 | ЕН | 13,18 | 1,229 | ||
| примеси | 1,00 | 0,014 | ЭС | 75,24 | 7,015 | ||
| вода | 1,00 | 0,014 | ЭАА | 5,09 | 0,474 | ||
| 2. ПА, в том числе | 0,785 | ПА | 2,72 | 0,254 | |||
| ПА | 95,00 | 0,746 | примеси | 0,57 | 0,053 | ||
| примеси | 5,00 | 0,039 | вода | 3,21 | 0,299 | ||
| 3. ЭС, и т.ч. | 7,115 | ||||||
| ЭС | 96,00 | 6,831 | |||||
| вода | 4,00 | 0,285 | |||||
| Итого | 9,323 | 9,323 | Итого | 100,00 | 9,323 | 9,323 |
Узел 6: Фильтрация ЕН
Выход на стадии η6 = 0,98
Загружено:
Вся реакционная масса из узла 5: Gр.м = 9,323 кг, в том числе енамина GЕНр.м = 1,229 кг
Этиловый спирт на промывку: GЭСтехн = 12,286 кг;
GЭС100% = 12,286 * 0,96 = 11,794 кг;
GЭСприм = 0,491 кг
Итого в узле 6 загружено: GΣ = Gр.м + GЭСтехн = 9,323 + 12,286 = 21,609 кг
Получено:
Состав пасты ЕН после фильтрации:
ЕН γен = 0,85;
вода γвода = 0,05;
примеси γприм = 0,03;
ЭС γЭС = 0,07.
Количество ЕН в пасте с учетом выхода по стадии: GЕНосад = GЕНр.м*η6 = 1,229 * 0,98 = 1,204 кг;
Масса всей пасты: Gпаста = GЕНосад/0,85 = 1,204 / 0,85 = 1,416 кг
Количество остальных компонентов в пасте:
вода: Gпаставод = Gпаста*0,05 = 1,416*0,05 = 0,071 кг;
примеси: Gпастаприм = Gпаста *0,03 = 1,416 *0,03 = 0,042 кг;
ЭС: Gпастаэа = Gпаста *0,07 = 1,416 *0,07 = 0,099 кг
Количество компонентов в фильтрате:
потери енамина: GЕНпотерь = GЕНр.м – GЕНпаста = 1,229 – 1,204 = 0,025 кг;
вода: Gводфильтр = Gводр.м +GводЭС – Gпаставод = 0,299+0,491 – 0,071 = 0,719кг;
ЭС: GЭСфильтр = GЭСр.м + GЭСпромыв– GПастаЭС = 7,015 + 11,794– 0,099 = 18,710 кг
примеси:Gпримфильтр= (Gпримрм + GЭАА + GПА) – Gпримпаста = (0,053+0,474+0,254) -0,042=0,739 кг
Итого в узле 6 получено: GΣ= Gпаста + GЕНпотерь + Gводфильтр + GЭСфильтр + Gпримфильтр = 1,416 + 0,025 + 0,719 + 18,710+0,739 = 21,609 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.8
Таблица 5.8
Стадия ТП-6. Фильтрация ЕН (узел 6)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Рекц.масса, в том числе | 9,323 | 1. Осадок ЕН, в том числе | 1,416 | ||||
| ЕН | 13,18 | 1,229 | ЕН | 85,00 | 1,204 | ||
| ЭС | 75,24 | 7,015 | ЭС | 7,00 | 0,099 | ||
| ЭАА | 5,09 | 0,474 | примеси | 3,00 | 0,042 | ||
| ПА | 2,72 | 0,254 | вода | 5,00 | 0,071 | ||
| примеси | 0,57 | 0,053 | 2. Фильтрат,в том числе | 20,193 | |||
| вода | 3,21 | 0,299 | ЕН | 0,12 | 0,025 | ||
| 2. ЭС на промывку, в том числе | 12,286 | ЭС | 92,66 | 18,710 | |||
| ЭС | 96,00 | 11,794 | примеси | 3,66 | 0,739 | ||
| вода | 4,00 | 0,491 | вода | 3,56 | 0,719 | ||
| Итого | 21,609 | 21,609 | Итого | 21,609 | 21,609 |
Узел 7: Перекристаллизация ЕН
Выход на стадии η7 = 0,85
Загружено:
Осадок ЕН с ТП-6, в том числе ЕН: G∑осад = 1,416 кг,
GЕНосад = 1,204 кг
Этиловый спирт с учетом удельной загрузки: GЭСтехн= G∑осад*10 = 1,416 * 10 = 14,165 кг,
GЭС100% = GЭС * γЭС= 14,165* 0,96 = 13,598 кг;
Gвода = GЭСтехн – GЭС100% = 14,165 – 13,598 = 0,567 кг
Итого в узле 7 загружено: GΣ = Gосад + Gспирттехн = 1,416+ 14,165 = 15,581 кг
Получено:
Количество енамина с учетом выхода по стадии:
GЕН = GЕНосад * η7 = 1,204*0,85 = 1,023 кг
Количество воды: Gвод = Gводосад + Gводспирт = 0,071 + 0,567 = 0,637 кг;
Количество остальных компонентов в растворе:
Gприм = 0,042 кг,
GЭС = 13,697 кг.
Потери ЕН: GЕНпотерь = GЕНосад – GЕН = 1,204 – 1,023 = 0,181 кг
Итого в узле 7 получено: GΣ = GЕН + Gприм + GЭС +Gвода + GЕНпотерь = 1,023 + 0,042 + 13,697 +0,637 + 0,181= 15,581 кг.
Результаты расчета сводим в таблицу 5.9
Таблица 5.9
Стадия ТП-7. Перекристаллизация ЕН (узел 7)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Осадок ЕН, в том числе | 1,416 | 1. Реакционная масса,в том числе | 15,401 | ||||
| ЕН | 85,00 | 1,204 | ЕН | 6,65 | 1,023 | ||
| ЭС | 7,00 | 0,099 | ЭС | 88,94 | 13,697 | ||
| примеси | 3,00 | 0,042 | примеси | 0,28 | 0,042 | ||
| вода | 5,00 | 0,071 | вода | 4,14 | 0,637 | ||
| 2. ЭС,в том числе | 14,165 | 2.Потери | 0,181 | 0,181 | |||
| ЭС | 96,00 | 13,598 | |||||
| вода | 4,00 | 0,567 | |||||
| Итого | 15,581 | 15,581 | Итого | 15,581 | 15,581 |
Узел 8: Фильтрация ЕН
Выход на стадии η8 = 0,98
Загружено:
Вся реакционная масса из узла 7: Gр.м = 15,401 кг, в том числе ЕН
GЕНр.м = 1,023 кг
Итого в узле 7 загружено: GΣ = Gр.м = 15,401 кг
Получено:
Состав пасты ЕН после фильтрации:
ЕН γен = 0,85;
вода γвода = 0,05;
примеси γприм = 0,02;
ЭС γЭС= 0,08.
Осадок ЕН с учетом выхода по стадии: GЕНосад = GЕНр.м*η8 = 1,023 * 0,98 = 1,003 кг;
Масса всей пасты: Gпаста = GЕНосад/0,85 = 1,003 / 0,85 = 1,180 кг
Количество остальных компонентов в пасте:
вода: Gводпаста= Gпаста*0,05 = 1,180*0,05 = 0,059 кг;
примеси: Gпримпаста = Gпаста *0,03 = 1,180 *0,02 = 0,024 кг;
ЭС: GЭСпаста = Gпаста *0,07 = 1,180 *0,08 = 0,094 кг
Количество компонентов в фильтрате:
примеси: Gпримфильтр = 0,019 кг
потери ЕН: GЕНпотерь = GЕНр.м – GЕНпаста = 1,023 – 1,003 = 0,020 кг;
вода: Gводфильтр = Gводр.м – Gводпаста = 0,637 – 0,059 = 0,578 кг;
ЭС: GЭСфильтр = GЭСр.м– GЭСпаста = 13,697– 0,094 = 13,603 кг
Итого в узле 8 получено: GΣ= Gпаста + GЕНпотерь + Gводфильтр + GЭСфильтр +Gпримфильтр = 1,180 + 0,020 + 0,578 + 13,603 + 0,019 = 15,401 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.10
Таблица 5.10
Стадия ТП-8. Фильтрация ЕН (узел8)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1. Реакционная масса,в том числе | 15,401 | 1.Паста ЕН,в том числе | 1,180 | ||||
| ЕН | 6,65 | 1,023 | ЕН | 85,00 | 1,003 | ||
| ЭС | 88,94 | 13,697 | ЭС | 8,00 | 0,094 | ||
| примеси | 0,28 | 0,042 | примеси | 2,00 | 0,024 | ||
| вода | 4,14 | 0,637 | вода | 5,00 | 0,059 | ||
| 2. Фильтрат,в том числе | 14,200 | ||||||
| примеси | 0,13 | 0,019 | |||||
| вода | 4,07 | 0,578 | |||||
| ЭС | 95,79 | 13,603 | |||||
| 3. Потери | 0,020 | 0,020 | |||||
| Итого | 100,00 | 15,401 | 15,401 | Итого | 15,401 | 15,401 |
Узел 9: Сушка ЕН
Выход на стадии η9 = 0,98
Загружено:
Вся паста из узла 8: Gосад = 1,180 кг, в том числе GЕН = 1,003 кг
Итого в узле 9 загружено:GΣ = Gосад = 1,180 кг
Получено:
Состав сухого ЕН:
ЕН γЕН = 0,99;
вода γвод = 0,005;
примеси γприм = 0,005.
Количество ЕН с учетом выхода: GЕНсух = GЕНпаста *0,98 = 1,003 *0,98 = 0,990кг;
Количество технического ЕН: GЕН = GЕН сух/0,98 = 0,990/0,98 = 1,000 кг;
Количество остальных компонентов в сухом продукте:
вода: Gводсух = GЕН * γвод = 1,000*0,005 = 0,005 кг;
примеси: Gпримсух = GЕН * γприм = 1,000*0,005 = 0,005 кг
Количество летучих компонентов:
ЭС: GЭСлетуч = 0,094 кг;
примеси: Gпримлетуч = Gпастаприм – Gпримсух = 0,024 - 0,005 = 0,019 кг;
вода: Gводлетуч = Gпаставод – Gводсух = 0,059 - 0,005 = 0,054 кг
Механические потери ЕН: GЕНпотерь=GЕН – GЕНсух =1,003 - 0,990 =0,013 кг.
Итого в узле 9 получено:GΣ = Gосад + GЭСлетуч + Gпримлетуч + Gводалетуч + GЕНпотерь = 1,000 + 0,094 + 0,019 + 0,054 + 0,013 = 1,180 кг
Результаты расчета сводим в таблицу 5.11
Таблица 5.11
Стадия ТП-9. Сушка ЕН (узел 9)
| Загружено | Получено | ||||||
| Сырьё | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг | Продукты | сод-е, %(масс.) | масса техн.,кг | масса 100%,кг |
| 1.Осадок ЕН, в том числе | 1,180 | 1. Сухой ЕН, в том числе | 1,000 | ||||
| ЕН | 85,00 | 1,003 | ЕН | 99,00 | 0,990 | ||
| ЭС | 8,00 | 0,094 | примеси | 0,50 | 0,005 | ||
| примеси | 2,00 | 0,024 | вода | 0,50 | 0,005 | ||
| вода | 5,00 | 0,059 | 2. Летучие, в том числе | 0,167 | |||
| ЭС | 56,53 | 0,094 | |||||
| примеси | 11,14 | 0,019 | |||||
| вода | 32,34 | 0,054 | |||||
| 3. Потери | 0,013 | 0,013 | |||||
| Итого | 100,00 | 1,180 | 1,180 | Итого | 1,180 | 1,180 |
Получено 1,000 кг технического N-бензил-(4-метоксифениламино) акриламид состава: ЕН 0,990 кг (99%), вода 0,005 кг (0,5%), примеси 0,005 кг (0,5%).
5.4 Сводка расходных коэффициентов сырья
Растворители в данном производстве подвергаются регенерации, это необходимо учесть при составлении данных о расходных коэффициентах. Процент регенерации составляет 90 %.
Количество 100%-го ЭС на первую загрузку составляет 32,223 кг. На все последующие операции количество загружаемого ЭС с учетом регенерируемого ЭС составит: GЭСрег = 32,223 *(1-0,9) = 3,222 кг, GЭС.технрег = 3,357 кг
Таблица 5.12
Расходные нормы сырья на производство 1 кг ЕН
| Наименование сырья и материалов | Содержание основного вещества, % | Расходная норма на 1 кг ЕН | |
| Масса техн-го вещества | Масса 100%-го вещества | ||
| N-бензил-2-цианоацетамид | 0,98 | 1,432 | 1,403 |
| Триэтилортоформиат | 0,99 | 1,217 | 1,193 |
| Уксусный ангидрид | 0,97 | 0,847 | 0,822 |
| п-Анизидин | 0,95 | 0,785 | 0,746 |
| ЭС | 0,96 | 3,222 | 3,357 |
| Вода | 1,00 | 14,521 | 14,521 |
| Материальный индекс производства (с учетом регенерации растворителей) –22,042кг/кг |
6 Технологические расчеты основного и вспомогательного оборудования
Материальный баланс стадий рассчитан исходя из возможной потребности в наработке продукта в количестве 100 кг на 10 дней. Период процесса получения ЕН:
конденсация 12 часов,
присоединение 12 часов,
Число операций в сутки для узкой стадии:
α = 24/τконден. = 24/12 = 2.
Принимаем, что за сутки производится 2 операции, но так как объёмы поступаемого сырья конденсации невелики, целесообразнее производить 1 операцию в сутки, для всех остальных стадий принимаем α = const.
С каждой операции получается продукта G = 100/10 = 10 кг.