Расчет каскада реакторов с перемешиванием для производства блочного полистирола методом неполной конверсии: Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Основы проектирования", страница 4

t3 - температура потока на выходе из третьего реактора.

Q3cx - (1 - 0,86 ) • 0,97 • 2,52 • 150 = 51,3 кВт

Q пс = X к • Шсм • С пс • ts где С3пс - удельная теплоемкость полистирола при 150°С.

Q3nc= 0,86 • 0,97 • 2,10 • 150 = 262,8 кВт

Тепловой поток, выходящий из второго реактора с испаряющимся стиролом (10 % от массы стирола, поступающего в третий аппарат):

Qисп = 0,1 • (1 — Xк ) • Шсм • Гст

11

при!50°С   гст = 19,2-103(l,91+lgT)-(T/Mcx) =

= 19,2 -103 ( 1,91 + lg423)- (423 /104) = 353    кДж/кг

QVn - 0,1 • (1 - 0,6 ) • 0,97 • 353 = 13,7 кВт

Тепловые потери, составляющие 10 % от суммарного расходного потока:

03пот = 0,1 • (Q3CT + Q3nc+ QVn)

Q3nox = 0,1 -(51,3 + 262,8 + 13,7) = 32,8 кВт

Q pacx = Q ст + Q nc + Q исп + Q пот

Q3pacx =51,3 + 262,8+13,7 + 32,8 - 360,6 кВт

Количество тепла, которое необходимо отводить для поддержания режима:

Q охл = Q прих — Q pacx

Р3охл = 474,3 - 360,6 =   113,7 кВт

Количество охлаждающей воды, которое требуется на поддержа­ние режима определяем по формуле:   С3в = ()3охл / Св • (t2R-tlB) где Св - удельная теплоемкость воды, кДж/ (кг • К); t'e, 12в - температура воды до входа и после выхода из рубашки реактора.

О3в = 113,7/4,19-(35-15) = 1,36 кг/с

Таблица 2

Зависимость теплоемкости стирола и полистирола от температуры, кДж/ ( кг • К )

Температура, °С

Вещество

стирол

полистирол

100

2,13

1,84

105

2,17

1,73

ПО

2,21

1,75

115

2,25

1,81

120

2,29

1,86

125

2,32

1,92

130

2,36

1,97

135

2,40

2,00

140

2,44

2,01

145

2,48

2,10

150

2,52

2,10

155

2,56

2,10

160

2,60

2,10

165

2,64

2,10

Варианты заданий

для расчета процесса получения блочного полистирола методом неполной конверсии в каскаде реакторов

Вариант

Температура, °С

Подача стирола,

т/ч

Конверсия мономера,

%

реактор 1

реактор

2

реактор

3

1

110

125

150

2,4

82

2

НО

130

152

2,5

83

3

115

130

154

2,6

84

4

115

135

156

2,7

85

5

115

140

158

2,8

86

6

115

140

160

2,9

87

7

120

130

150

3,0

88

8

120

135

152

3,1

89

9

120

140

154

3,2

90

10

120

140

160

3,3

91

11

120

140

156

3,4

92

12

120

135

158

3,5

93

13

120

135

160

3,6

94

14

120

140

162

2,5

95

15

115

140

154

2,8

90

16

115

135

156

3,0

89

17

115

130

158

3,2

88

18

110

130

150

3,4

87

19

110

135

155

3,6

86

20

110

140

164

3,8

85