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表2-1-3 聚合配方[16]
名 称 单体 组 分 BD ST 乳化剂 WT 松香酸钾皂液 WT 磷酸 电解质 氢氧化钾 乙二胺四乙酸四钠盐 间次甲基二萘磺酸钠 保险粉溶液 WT 连二亚硫酸钠 WT 乙二胺四乙酸四钠盐 活化剂溶液 硫酸亚铁 甲醛次硫酸钠 调节剂溶液 氧化剂溶液 叔十二碳硫醇 过氧化氢对,锰烷 WT 二甲基二硫代氨基甲酸终止剂溶液 钠 亚硝酸钠 SDS 稀磷酸 WT PHS 0.036 0.15 0.035 0.023 0.01 0.04 0.158 0.86 4.966 0.11 SBR1500 72 28 176.072 4.62 2.058 0.231 0.396 0.03 0.13 0.54 0.04 11.253 0.025 18
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第2章 聚合工段物料衡算
丁苯物料衡算图:
(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)300#聚合单元(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)
1—丁二烯; 2—苯乙烯; 3—调节剂; 4—活化剂; 5—氧化剂; 6—终止剂; 7—钾皂; 8—碱; 9—聚合物; 10—软水; 11—未反应丁二烯; 12—未反应苯乙烯; 13—蒸气; 14—消泡剂; 15—固体; 16—碱;
2.1 进料计算
(1)混合丁二烯和苯乙烯进料:
设年产量为4万吨
每小时产量: M=4×107/7800=5128.21kg/h 每小时消耗的烃含量: 5128.21kg/h×0.92=4717.95kg/h
丁二烯和苯乙烯的总量: MST+BD=4717.95kg/h/60%/(1—0.2%)/(1—0.6%)
=7926.57kg/h
丁二烯和苯乙烯的配料比值: BD:ST=72:28
纯丁二烯的进料量: M2=MST+BD×0.72=7926.57kg/h×0.72=5707.13kg/h 纯苯乙烯的进料量: M3= MST+BD×0.28=7926.57kg/h×0.28=2219.44kg/h 每小时丁二烯的混合进料量:M5= M2/0.93=5707.13kg/h/0.93=6136.70kg/h 每小时苯乙烯的混合进料量:M4=M3/0.94=2219.44kg/h/0.94=2361.11kg/h 单体BD的总损失量: 5707.13×(0.002+0.006+0.02)=159.80kg/h
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单体ST的总损失量:2219.44×(0.002+0.006+0.001+0.0006)=21.31kg/h (2)辅助物料计算:
单体: BD:5707.13kg/h ST:2219.44kg/h 单体总量: BD+ST=7926.57kg/h
乳化剂: 松香酸钾皂 7926.57 kg/h×4.62%=366.21kg/h WT 7926.57kg/h×176.072%=13956.47kg/h 电解质: WT 7926.57kg/h×2.058%=163.13kg/h 磷酸 7926.57kg/h×0.231%=18.31kg/h 氢氧化钾 7926.57kg/h×0.396%=31.39kg/h 乙二胺四乙酸四钠盐 7926.57kg/h×0.03%=2.38kg/h 间次甲基二萘磺酸钠 7926.57kg/h×0.13%=10.30kg/h 保险粉溶液:WT 7926.57kg/h×0.54%=42.80kg/h 连二亚硫酸钠 7926.57kg/h×0.04%=3.17kg/h 活化剂溶液:WT 7926.57kg/h×11.253%=891.98kg/h 乙二胺四乙酸四钠盐 7926.57kg/h×0.025%=1.98kg/h 硫酸亚铁 7926.57kg/h×0.01%=0.793kg/h 甲醛次硫酸钠 7926.57kg/h×0.04%=3.17kg/h 调节剂溶液:叔十二碳硫醇 7926.57kg/h×0.158%=12.52kg/h 氧化剂溶液:过氧化氢对锰烷 7926.57kg/h×0.86%=68.17kg/h 终止剂溶液:WT 7926.57kg/h×4.966%=393.63kg/h 二甲基二硫代氨基甲酸钠 7926.57kg/h×0.11%=8.72kg/h 亚硝酸钠 7926.57kg/h×0.036%=2.85kg/h SDS 7926.57kg/h×0.15%=11.89kg/h 稀磷酸: WT 7926.57kg/h×0.035%=2.77kg/h PHS 7926.57kg/h×0.023%=1.82kg/h
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2.2 出料计算
(1) 未反应的丁二烯出料
根据结合苯乙烯的量(22.5-23.5%)确定反应掉的苯乙烯的量(即乳胶中丁二烯/苯乙烯=76.5/23.5)
反应的 MBD=6136.70kg/h×0.6=3682.02kg/h MBD/MST=77/23=3.35
反应的MST=23/77×2361.11kg/h=705.27kg/h
未反应的MBD=6136.70kg/h-3682.02kg/h=2454.68kg/h (2) 尾气中丁二烯的含量 5707.13kg/h×0.02=114.14kg/h
(3) 气体乳胶中残留苯乙烯 2219.44 kg/h×0.001=2.22 kg/h (4) 滗吸器中的残留苯乙烯 2219.44 kg/h×0.0006=1.33 kg/h (5)胶乳总量
反应的MBD+反应的MST=4387.29kg/h 已知基础数据:下表-进料密度
第一反应器入口 第二反应器入口
平 均
M=23799.10kg/h
869kg/m3 928kg/m3 899kg/m3
at9.7℃ at5.5℃
一共2条生产线,则每条的总物质的量为:M=11899.55kg/h平均流量=11899.55÷899=13.24m3/ h,则取反应釜体积V=20m3每釜滞留时间t=20÷13.24=1.5h (由8台聚合反应釜组成一条生产线,反应时间为8~12小时(取8小时),反应
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