Расчет материального баланса по узлам (стадиям производства)

Узел 1: Конденсация БК

N -бензил-2- триэтилортоформиат уксусный ангидрид N -бензил-2-циано-3- этилацетат ЭС цианоацетамид этоксиакриамид уксусная кислота   М 174 148 102 230 88 60 46

 

 

Баланс мольных масс:

1* 174+ 1*148+ 1*102 =424 1*230+ 1*88+ 1*60+ 1*46=424

Загружено:

Количество БК:

G_БК^100% = G_ЕН^100%*М_БК/М_ЕН*η_Σ = 0,990*174/307*0,40 = 1,403 кг

G_БК^техн = G_БК^100%/γ_БК = 1,403/0,98 = 1,432 кг

G_БК^прим = G_БК^техн – G_БК^100% =1,432 – 1,403 = 0,029 кг

Количество ТЭОФ:

G _ТЭОФ ^100% = G_БК^100%*М _ТЭОФ *υ_ТЭОФ/М_БК*υ_БК = 1,403*148*1/174*1 = 1,193 кг,

G_ТЭОФ^техн = G_ТЭОФ^100%/γ_ТЭОФ = 1,193/0,98 = 1,217кг

G_ТЭОФ^прим = G_ТЭОФ^техн – G_ТЭОФ^100% = 1,217 – 1,193 = 0,024 кг

Количество УА:

G_УА^100% = G_БК^100%*М_УА*υ_УА/М_БК*υ_БК = 1,403*102*1/174*1 = 0,822кг;

G_УА^техн = G_УА^100%/γ_УА = 0,822/0,97 = 0,847 кг

G_УА^прим = G_УА^техн – G_УА^100% = 0,847– 0,822 = 0,025 кг

Итого в узле 1 загружено: G_Σ = G_БК^техн + G_ТЭОФ^техн + G_УА^техн = 1,432 + 1,217 + +0,847= 3,496 кг

Получено:

БК, вступивший в реакцию: G_БК^реакц = 1,403*η₁ = 1,403*0,87 =1,221 кг

БК осталось: G_БК^ост = G_БК^100% - G_БК^реакц = 1,403– 1,221 = 0,182кг

ТЭОФа прореагировало: G_ТЭОФ^реакц = G_БК^реакц*М_ТЭОФ*1/М_БК = 1,221*148*1/174*1 = 1,038 кг

ТЭОФа осталось: G_ТЭОФ^ост = G_ТЭОФ^100% - G_ТЭОФ^реакц =1,193– 1,038 = 0,155кг

УА прореагировало: G_УА^реакц = G_БК^реакц*М_УА*1/М_БК = 1,221*102*1/174*1 = 0,716 кг

УА осталось: G_УА^ост = G_УА^100% - G_УА^реакц = 0,822 – 0,716 = 0,106 кг

Образовалось в ходе реакции:

ЭАА: G_ЭАА= G_БК^реакц*М_ЭАА* υ_ЭАА /М_БК* υ_БК = 1,221*230*1/174*1 = 1,613 кг;

Этилацетата: G_э = G_БК^реакц *М_э*υ_э/М_БК*υ_БК = 1,221*88*1/ 174*1 = 0,617 кг

Этилового спирта:G_ЭС =G_БК^реакц *М_ЭС*υ_ЭС/М_БК*υ_БК=1,221*46*1/ 174*1=0,323кг

Метилацетата: G_м =G_БК^реакц *М_м*υ_м/М_БК*υ_БК=1,234*60*1/ 174*1= 0,421 кг

Без изменения остается загруженное количество воды и примесей.

G_прим = 0,029 кг,

G_вод = 0,050 кг

Итого в узле 1 получено: G_Σ = G_ЭАА^обр + G_э^обр + G_ЭС^обр + G_м^обр +G_БК^ост + G_ТЭОФ^ост + G_УА^ост + G_прим+ G_вод = 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: G_ЭАА^рм=3,496 кг, в том числе G_ЭАА^100%= 1,613 кг

Итого в узле 2 загружено: G_Σ = G_ЭАА^рм = 3,496 кг

Получено:

Количество ЭАА с учетом выхода по стадии:

G_ЭАА = G_ЭАА^100%* 0,90 = 1,452 кг

ЭАА, оставшийся в растворе:

G_ЭАА^раств = G_ЭАА^100% - G_ЭАА = 1,613 - 1,452 = 0,161 кг

Количество остальных компонентов в осадке:

вода: G_вод^сусп. = G_вод^рм = 0,050 кг;

примеси: G_прим^сусп.= G_прим^рм + G_э^рм + G_м^рм +G_ЭС^рм + G_БК^рм +G_ТЭОФ^рм+ G_УА^рм =
0,029 + 0,617 + 0,421+ 0,323+0,182+0,155+0,106 = 1,833 кг;

Итого в узле 2 получено: G_Σ = G_вод^сусп. + G_прим^сусп.+ G_ЭАА^раств + G_ЭАА = 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 γ_ЭАА = 0,85;

вода γ_вода = 0,02;

примеси γ_прим = 0,13.

Загружено:

Суспензия ЭАА с ТП-2, в том числе ЭАА:G_∑ = 3,496 кг, G_ЭАА=1,452 кг.

Вода на промывку: G_вод^промыв= G_ЭАА^100% * 10 = 1,452*10 = 14,521 кг

Итого в узле 3 загружено: G_Σ = G_∑ + G_вод^промыв = 18,017 кг

Получено:

Количество ЭАА в пасте с учетом выхода по стадии:

G_ЭАА^паста = G_ЭАА*η₃ = 1,452 * 0,98 = 1,423 кг

Масса всей Пасты: G_паста = G_ЭАА^паста/0,85 = 1,423/0,85 = 1,674 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_вод^паста = G_паста*0,13 = 1,674*0,13 = 0,033 кг;

примеси: G_прим^паста = G_паста *0,02 = 1,674 *0,02 = 0,218 кг

Количество компонентов в фильтрате:

потери ЭАА: G_ЭАА^потерь = G_ЭАА – G_ЭАА^паста = 1,452 – 1,423 = 0,029 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^сусп.п + G_вод^промыв – G_вод^паста = 0,050 +14,521 –0,033 = 14,537 кг;

примеси: G_прим^фильтр = G_прим^сусп.+ G_ЭАА^раств– G_прим^паста = 1,833 +0,161– 0,218= 1,777 кг.

Итого в узле 3 получено: G_Σ= G_Паста + G_ЭАА^потерь + G_вод^фильтр + G_прим^фильтр = 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: G_паста = 1,674 кг, в том числе G_ЭАА = 1,423 кг

Итого в узле 4 загружено: G_Σ = G_паста = 1,674 кг

Получено:

Состав сухого ЭАА:

ЭАА γ_ЭАА = 0,98;

вода γ_вода = 0,01;

примеси γ_прим = 0,01.

Количество ЭАА с учетом выхода: G_ЭАА^100% = G_ЭАА^паста *0,98 = 1,423 *0,98 = 1,395 кг;

Количество сухого ЭАА: G_ЭАА^сух = G_ЭАА^100%/0,98 = 1,395/0,98 = 1,423 кг;

Количество остальных компонентов в сухом продукте:

вода: G_вод^сух = G_ЭАА^сух* γ_вод = 1,423 *0,01 = 0,014 кг;

примеси: G_прим^сух = G_ЭАА^сух * γ_прим = 1,423 *0,01 = 0,014 кг

Количество летучих компонентов:

вода: G_вод^летуч = G_вод^паста – G_вод^сух = 0,033 - 0,014 = 0,019 кг;

примеси: G_прим^летуч = G_прим^паста – G_прим^сух = 0,218 - 0,014 = 0,203 кг

Механические потери ЭАА: G_ЭАА^потерь = G_ЭАА^паста – G_ЭАА^100% = 1,423 - 1,395 = 0,028 кг

Итого в узле 4 получено: G_Σ = G_осад + G_вод^летуч + G_прим^летуч + G_ЭАА^потерь = 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:

	ЭС

 

Баланс мольных масс:

230*1 + 123*1 = 353 307*1 + 46*1 = 353

Выход на стадии: η₅ = 0,66

Загружено:

ЭАА технический: G_ЭАА = 1,423 кг, в том числе G_ЭАА^100% = 1,395 кг;

Количество ПА: G_ПА^100% =G_ЭАА*М_ПА*υ_ПА/М_ЭАА=1,395*123*1/230=0,746 кг;

G_ПА^техн = G_ПА^100%/γ_ПА = 0,746/0,95 = 0,785 кг;

G_ПА^прим= G_ПА^техн – G_ПА^100% = 0,785 – 0,746 = 0,039 кг

Количество этилового спирта с учетом удельной загрузки:

G_ЭС= G_ЭАА^техн*10 = 1,423*5 = 7,115 кг;

G_ЭС^100% = G_ЭС^техн*γ_ЭС = 7,115*0,96 = 6,831 кг;

G_ЭС^вод= G_ЭС^техн – G_ЭС^100% = 7,115 – 6,831 = 0,285 кг

Итого в узле 5 загружено: G_Σ = G_ЭАА^техн + G_ПА^техн + G_ЭС = 1,423 +0,785+ 7,115 = 9,323 кг.

Получено:

ЭАА прореагировало: G_ЭАА^реакц = G_ЭАА*η₅ = 1,395*0,66 = 0,931 кг;

ЭАА осталось: G_ЭАА^ост = G_ЭАА – G_ЭАА^реак = 1,395 – 0,931 = 0,474 кг

С учетом выхода вступило в реакцию ПА: G_ПА^реакц = G_ЭАА*М_ПА*η₅*1/М_ЭАА*1 = 1,395*123*0,66*1/230*1 = 0,492 кг;

ПА осталось: G_ПА^ост = G_ПА^100% - G_ПА^реакц = 0,746 – 0,492 = 0,254 кг

В ходе реакции образуется:

ЕН: G_ЕН^реак = G_ЭАА*М_ЕН* η₅/М_ЭАА = 1,395*307*0,66/230 = 1,229 кг;

Этилового спирта:G_ЭС^рм = G_ЭАА*М_ЭС*υ_ЭС* η₅/М_ЭАА = 1,395*46*1* 0,66/230 = 0,184кг

Без изменения остается загруженное количество примесей, воды и этилового спирта:

G_прим = 0,014 + 0,039 = 0,053 кг;

G_вода = 0,014 + 0,285= 0,299 кг;

G_ЭС = 6,831 кг

Итого в узле 5 получено: G_Σ = G_ЕН+ G_ЭАА^ост + G_ПА^ост + G_ЭС^рм+ G_прим + G_вода + G_ЭС= 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: G_р.м = 9,323 кг, в том числе енамина G_ЕН^р.м = 1,229 кг

Этиловый спирт на промывку: G_ЭС^техн = 12,286 кг;

G_ЭС^100% = 12,286 * 0,96 = 11,794 кг;

G_ЭС^прим = 0,491 кг

Итого в узле 6 загружено: G_Σ = G_р.м + G_ЭС^техн = 9,323 + 12,286 = 21,609 кг

Получено:

Состав пасты ЕН после фильтрации:

ЕН γ_ен = 0,85;

вода γ_вода = 0,05;

примеси γ_прим = 0,03;

ЭС γ_ЭС = 0,07.

Количество ЕН в пасте с учетом выхода по стадии: G_ЕН^осад = G_ЕН^р.м*η₆ = 1,229 * 0,98 = 1,204 кг;

Масса всей пасты: G_паста = G_ЕН^осад/0,85 = 1,204 / 0,85 = 1,416 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_паста^вод = G_паста*0,05 = 1,416*0,05 = 0,071 кг;

примеси: G_паста^прим = G_паста *0,03 = 1,416 *0,03 = 0,042 кг;

ЭС: G_паста^эа = G_паста *0,07 = 1,416 *0,07 = 0,099 кг

Количество компонентов в фильтрате:

потери енамина: G_ЕН^потерь = G_ЕН^р.м – G_ЕН^паста = 1,229 – 1,204 = 0,025 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^р.м +G_вод^ЭС – G_паста^вод = 0,299+0,491 – 0,071 = 0,719кг;

ЭС: G_ЭС^фильтр = G_ЭС^р.м + G_ЭС^промыв– G_Паста^ЭС = 7,015 + 11,794– 0,099 = 18,710 кг

примеси:G_прим^фильтр= (G_прим^рм + G_ЭАА + G_ПА) – G_прим^паста = (0,053+0,474+0,254) -0,042=0,739 кг

Итого в узле 6 получено: G_Σ= G_паста + G_ЕН^потерь + G_вод^фильтр + G_ЭС^фильтр + G_прим^фильтр = 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,

G_ЕН^осад = 1,204 кг

Этиловый спирт с учетом удельной загрузки: G_ЭС^техн= G_∑^осад*10 = 1,416 * 10 = 14,165 кг,

G_ЭС^100% = G_ЭС * γ_ЭС= 14,165* 0,96 = 13,598 кг;

G^вода = G_ЭС^техн – G_ЭС^100% = 14,165 – 13,598 = 0,567 кг

Итого в узле 7 загружено: G_Σ = G_осад + G_спирт^техн = 1,416+ 14,165 = 15,581 кг

Получено:

Количество енамина с учетом выхода по стадии:

G_ЕН = G_ЕН^осад * η₇ = 1,204*0,85 = 1,023 кг

Количество воды: G_вод = G_вод^осад + G_вод^спирт = 0,071 + 0,567 = 0,637 кг;

Количество остальных компонентов в растворе:
G_прим = 0,042 кг,

G_ЭС = 13,697 кг.

Потери ЕН: G_ЕН^потерь = G_ЕН^осад – G_ЕН = 1,204 – 1,023 = 0,181 кг

Итого в узле 7 получено: G_Σ = G_ЕН + G_прим + G_ЭС +G_вода + G_ЕН^потерь = 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: G_р.м = 15,401 кг, в том числе ЕН

G_ЕН^р.м = 1,023 кг

Итого в узле 7 загружено: G_Σ = G_р.м = 15,401 кг

Получено:

Состав пасты ЕН после фильтрации:

ЕН γ_ен = 0,85;

вода γ_вода = 0,05;

примеси γ_прим = 0,02;

ЭС γ_ЭС= 0,08.

Осадок ЕН с учетом выхода по стадии: G_ЕН^осад = G_ЕН^р.м*η₈ = 1,023 * 0,98 = 1,003 кг;

Масса всей пасты: G_паста = G_ЕН^осад/0,85 = 1,003 / 0,85 = 1,180 кг

Количество остальных компонентов в пасте:

вода: G_вод^паста= G_паста*0,05 = 1,180*0,05 = 0,059 кг;

примеси: G_прим^паста = G_паста *0,03 = 1,180 *0,02 = 0,024 кг;

ЭС: G_ЭС^паста = G_паста *0,07 = 1,180 *0,08 = 0,094 кг

Количество компонентов в фильтрате:

примеси: G_прим^фильтр = 0,019 кг

потери ЕН: G_ЕН^потерь = G_ЕН^р.м – G_ЕН^паста = 1,023 – 1,003 = 0,020 кг;

вода: G_вод^фильтр = G_вод^р.м – G_вод^паста = 0,637 – 0,059 = 0,578 кг;

ЭС: G_ЭС^фильтр = G_ЭС^р.м– G_ЭС^паста = 13,697– 0,094 = 13,603 кг

Итого в узле 8 получено: G_Σ= G_паста + G_ЕН^потерь + G_вод^фильтр + G_ЭС^фильтр +G_прим^фильтр = 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: G_осад = 1,180 кг, в том числе G_ЕН = 1,003 кг

Итого в узле 9 загружено: G_Σ = G_осад = 1,180 кг

Получено:

Состав сухого ЕН:

ЕН γ_ЕН = 0,99;

вода γ_вод = 0,005;

примеси γ_прим = 0,005.

Количество ЕН с учетом выхода: G_ЕН^сух = G_ЕН^паста *0,98 = 1,003 *0,98 = 0,990кг;

Количество технического ЕН: G_ЕН = G_ЕН ^сух/0,98 = 0,990/0,98 = 1,000 кг;

Количество остальных компонентов в сухом продукте:

вода: G_вод^сух = G_ЕН * γ_вод = 1,000*0,005 = 0,005 кг;

примеси: G_прим^сух = G_ЕН * γ_прим = 1,000*0,005 = 0,005 кг

Количество летучих компонентов:

ЭС: G_ЭС^летуч = 0,094 кг;

примеси: G_прим^летуч = G_паста^прим – G_прим^сух = 0,024 - 0,005 = 0,019 кг;

вода: G_вод^летуч = G_паста^вод – G_вод^сух = 0,059 - 0,005 = 0,054 кг

Механические потери ЕН: G_ЕН^потерь=G_ЕН – G_ЕН^сух =1,003 - 0,990 =0,013 кг.

Итого в узле 9 получено: G_Σ = G_осад + G_ЭС^летуч + G_прим^летуч + G_вода^летуч + G_ЕН^потерь = 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: G_ЭС^рег = 32,223 *(1-0,9) = 3,222 кг, G_{ЭС.техн}^рег = 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/τ_{конден.} = 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.