Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров

• Название: Тема выпускной квалификационной работы Анализ ассортимента, свойства и применение термопластичных фторсодержащих полимеров
• Дата: 14.05.2023
• Размер: 383.55 Kb.
• Имя файла: Kalashnikov_M_A_Diplom_gotovy (7).docx
• Тип: Реферат; #1128600
• страница: 7 из 10

4. Материальный баланс реакции полимеризации трифторхлорэтилена

Реакция полимеризации протекает в присутствии окислительно-восстановительной системы и катализатора. Уравнение реакции имеет следующий вид:



Перед началом расчета занесем необходимые данные в таблицу 12.

Таблица 12 – Исходные данные

Производительность П0, т/год	765
Время цикла	9 ч.
Число рабочих дней	n=340
Степень превращения	90 %
Выход продукта	97 %
ТФХЭ(А), масс. ч.	100
Чистота ТФХЭ(А)	99,99%
Инициатор (H₂O₂) (В), %	0,5
Фосфат железа (С), %	0,4
Гидросульфит натрия (D), %	0,5
Вода (среда), масс. ч.	200
Вода (Примесь А1)	0,01%

Расчет будет вестись на одно звено полимера, тогда молекулярные массы будут следующие: M (ТФХЭ)= 116,47 г/моль; M (ПТФХЭ)= 116,47 г/моль, М (Fe₃(PO₄)₂)=357,48 г/моль, M (NaHSO₃₎=104,061 г/моль, MH₂O₂=34 г/моль

Количество циклов:



Практический выход ПТФХЭ:







Теоретический выход ПТФХЭ:



Расчет расхода реагента А (ТФХЭ):







Расчет примесей реагента А:







Расчет загрузки среды (воды). Рассчитывается из соотношения загрузки среды к мономеру 2:1







Расчет пероксида водорода (инициатор) (В):







Расчет реагента С:







Расчет реагента D:







Расчет непрореагировавшего ТФХЭ:







Составим уравнение материального баланса на входе в реактор:



На выходе из реактора состав веществ будет состоять из:



Таблица 13 – Данные материального баланса

Приход
Наименование компонента	Gi, кг/цикл	%, (масс.)	Yi, Кмоль/цикл	%, (кмоль)	Объем V, м3/цикл	%, (об.)
ТФХЭ (А)	938,19	33,18	8,06	7,17	0,56	22,86
Вода (прим А1)	0,09	0,003	5·10-3	0,004	0,09·10-3	0,004
Пероксид водорода (В)	4,69	0,17	1,38·10-1	0,12	3,35·10-3	0,14
Фосфат железа (С)	3,75	0,13	1,05·10-2	0,006	1,44·10-3	0,06
Гидросульфит натрия (D)	4,69	0,17	4,51·10-2	0,04	3,17·10-3	0,16
Вода (среда)	1876,38	66,35	104,24	92,66	1,88	76,77
Итого	2827,79	100,00	112,49	100,00	2,45	100,00
Расход
ПТФХЭ(F)	844,37	29,86	7,25	6,45	0,49	20,46
ТФХЭ (непр.)	93,78	3,32	0,81	0,72	55,6*10-3	2,27
Вода (Прим.)	0,09	0,003	5·10-3	0,004	0,09*10-3	0,004
Вода (среда)	1876,38	66,35	104,24	92,67	1,88	76,73
Пероксид водорода	4,69	0,17	1,38·10-1	0,12	3,35·10-3	0,14
Фосфат железа	3,75	0,13	1,05·10-2	0,01	1,44·10-3	0,06
Гидросульфит натрия	4,69	0,17	4,51·10-2	0,03	3,17·10-3	0,13
Итого	2827,79	100,00	112,49	100,00	2,45	100,00

При производстве политрифторхлорэтилена, для получения 844,37 кг. за цикл нам необходимо загрузить в реактор производительностью 765 т/год 938,19 кг. ТФХЭ, 1876,38 кг. среды, 4,69 кг. H₂O₂, 4,69 кг.NaHSO₃, и 3,75 кг. Fe₃(PO₄)₂