5469091285

Rozdział 1. Bilans materiałowy

xn = .50000000 xi2 = .50000000 x₃i = .032000000 X32 = .96800000 X4i = .98500000 X42 = .015000000 Maximum error is 5.6843419e-14

Przykład 1.8. Dany jest proces technologiczny, w którym otrzymuje się polimer w ilości 10000 kg/h. Polimeryzację prowadzi się metodą suspensyjną z użyciem czterech części wody na jedną część monomeru. Proces składa się z następujących operacji:

a) polimeryzacji,

b) neutralizacji katalizatora,

c) filtracji,

d) suszenia polimeru,

e) odzysku nieprzereagowanego monomeru.

Parametr}- procesu:

• stopień konwersji w jednorazowym przejściu przez reaktor - 0,90,

• ilość katalizatora - 1 kg/100 kg monomeru,

• ilość wody do przemywania polimeru na filtrze - lkg/1 kg polimeru,

• wydajność kolumny odzysku monomeru - 98%,

• zawartość wody w polimerze po filtracji - 5%,

• zawartość wody w produkcie końcowym - 0,5%,

• straty polimeru w trakcie suszenia - 1%,

• czynnik neutralizujący katalizator w ilości 0,5 kg/ 1000 kg nieprzereagowanego monomeru, wprowadzany do strumienia wychodzącego z reaktora.

Rozwiązanie. Po narysowaniu schematu procesu, oznaczamy przepływające strumienie, numerujemy występujące w procesie substancje chemiczne i oznaczamy symbolami ułamki masowe według przyjętego kryterium: 1 - monomer, 2 - woda, 3 - katalizator, 4 - polimer, 5 - czynnik neutralizujący katalizator, 6 - produkt reakcji substancji 3+5 (zakładamy prostą sumę mas substancji 3 i 5).

W procesie tym można wyróżnić 5 jednostek procesowych, przez które przepływa 6 substancji, ale nie wszystkie występują we wszystkich strumieniach. W takim przypadku zmienne opisujące proces trzeba policzyć, co w zasadzie nie jest trudne, ale samo sformułowanie warunków? zadania, gdy dotyczy ono proces złożonego z wielu jednostek procesowych w taki sposób, aby ściśle trzymać się podanych zasad, może już nie być takie proste. Podobnie jak w przypadku niektórych zadań matematycznych, zadanie bilansowe można rozwiązywać wieloma sposobami. Przykładowo w podanym przykładzie oznaczono strumienie: zasilający i zawracany do reaktora