【正文】 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 例 丙烯酸反相懸浮聚合間歇操作過程的物料衡算 丙烯酸反相懸浮聚合制備高吸水樹脂的生產(chǎn)過程主要由原料準(zhǔn)備工序、聚合工序、分離工序、聚合物后處理工序組成。 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology ⑤ R203物料衡算 圖 310為 R203物料平衡示意圖。 (20%消光劑 EG混合漿液 ) 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology ④ R202物料衡算 圖 39為 R202物料平衡示意圖。 在 R201中加入消光劑 EG溶液 ()。 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology ② R102物料衡算 圖 37為 R102物料平衡示意圖。 各反應(yīng)器反應(yīng)液中聚合物數(shù)量為 : 各反應(yīng)器反應(yīng)液中乙二醇數(shù)量為 : 酯化反應(yīng)生成水?dāng)?shù)量為 : 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 各酯化釜中水 、 EG的汽化量和反應(yīng)液中殘留量參考表 31計(jì)算 各縮聚釜蒸出 EG數(shù)量為 : 四、 選擇計(jì)算基準(zhǔn)與計(jì)算單位 連續(xù)操作過程， 可選擇時(shí)間為 計(jì)算基準(zhǔn)，計(jì)算單位為 kg/h 表 31 各酯化釜中水 、 EG的汽化量和反應(yīng)液中殘留量 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 六、 計(jì)算主要原料 (PTA )投料流量 五、 確定計(jì)算順序 可得到產(chǎn)品產(chǎn)量與主要原料（ PTA）投料量之間的比例關(guān)系， 宜 采用順流程的計(jì)算順序。年工作日： 336d/a（ 24h/d） ①生產(chǎn)規(guī)模。 在縮聚反應(yīng)釜中，為了使縮聚反應(yīng)向生成聚合物的方向移動(dòng)，需盡量降低反應(yīng)液中 EG的含量， 因此 ,縮聚階段特別是反應(yīng)后期，需在高真空的條件下進(jìn)行 , 各縮聚釜中生成 的 EG大部分被蒸出，使 Mr Mr0 。在各 酯 化釜中，由于反應(yīng)溫度高于水和 EG的沸 點(diǎn) ,酯 化生成的水被蒸出反應(yīng)體系。 圖 35 PTA直接酯化縮聚連續(xù)操作主反應(yīng)器物料平衡關(guān)系示意圖 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 二 、明確物料發(fā)生的化學(xué)變化與物理化學(xué)變化，寫出主、副反應(yīng)方程式 ① 化學(xué)變化。其中 ,圖 34為聚合工序的工藝流程草圖，圖中沒有全部畫出次要設(shè)備和次要物料管線。 物料衡算示例 例 PET連續(xù)聚合反應(yīng)過程的物料衡算 本聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET)連續(xù)操作工藝是采用高純度對(duì)苯二甲酸（ PTA）與乙二醇（ EG）為原料，直接酯化后經(jīng)縮聚反應(yīng)得到 PET 。圖 33(a)和 33(b)分別為凈化循環(huán)過程和旁路流程過程。 循環(huán)過程的物料衡算 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 典型穩(wěn)定循環(huán)過程 圖 32為典型的穩(wěn)定循環(huán)過程。提高原料利用率等?？刂飘a(chǎn)品質(zhì)量。 在化工生產(chǎn)中，循環(huán)過程比較多見，如部分產(chǎn)品的循環(huán)（如回流） 、未反應(yīng)原料分離后循環(huán)再利用等。收集數(shù)據(jù)時(shí)要注意整個(gè)工作周期的操作順序和每項(xiàng)操作時(shí)間；把所有操作時(shí)間作為時(shí)間平衡的單獨(dú)一項(xiàng)記錄，進(jìn)行時(shí)間平衡時(shí)需考慮不均衡系數(shù)。 利用聯(lián)系組分進(jìn)行物料衡算 圖 31 結(jié)點(diǎn) 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 167。 第 3 章 物 料 衡 算 高分子工程設(shè)計(jì) Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 生產(chǎn)過程中常有不參加反應(yīng)的物料，即惰性物料。 連續(xù)生產(chǎn)過程的物料衡算 對(duì)反應(yīng)比較簡單或僅有一個(gè)反應(yīng)且只有一個(gè)未知數(shù)的情況可直接求算；對(duì)反應(yīng)比較復(fù)雜，物料衡算應(yīng)依物料流動(dòng)順序分步進(jìn)行。 物料衡算結(jié)束后，必須利用計(jì)算結(jié)果對(duì)全流程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià)、考查生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等是否符合預(yù)期的要求，物料消耗是否合理，工藝條件是否合適等，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決流程設(shè)計(jì)中存在的問題。 整理并校核計(jì)算結(jié)果 對(duì)每個(gè)工序或設(shè)備進(jìn)行物料衡算后必須立即根據(jù)約束條件對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)