Производительность установки полимеризации ВА 100 кг/ч. На вход в первый полимеризатор подают ВА и метанол в соотношении 23:4 (масс.ч.). Единичный объем первого реактора 5,7 м'. Массовая доля ПВА в растворе, отбираемом после каскада 24 %. Полимеризацию

Для решения задачи, давайте разберем все данные и шаги по порядку.

Шаг 1: Определение массовых потоков...

Производительность установки полимеризации составляет 100 кг/ч. Входные компоненты — ВА и метанол — подаются в соотношении 23:4 (масс.ч.).

Сначала найдем массу ВА и метанола в потоке:

Общее количество частей = 23 + 4 = 27 частей.

• Масса ВА:

  $$m_{ВА} = \frac{23}{27} \times 100 \, \text{кг/ч} \approx 85.19 \, \text{кг/ч}$$

• Масса метанола:

  $$m_{метанол} = \frac{4}{27} \times 100 \, \text{кг/ч} \approx 14.81 \, \text{кг/ч}$$

Плотность ВА равна 994 кг/м³. Для определения плотности реакционной массы, сначала найдем общий объем компонентов.

Объем ВА:

V{ВА}}{\rho_{ВА}} = \frac{85.19 \, \text{кг/ч}}{994 \, \text{кг/м}^3} \approx 0.0857 \, \text{м}^3/\text{ч}

Объем метанола (плотность метанола ≈ 791 кг/м³):

V{метанол}}{\rho_{метанол}} = \frac{14.81 \, \text{кг/ч}}{791 \, \text{кг/м}^3} \approx 0.0187 \, \text{м}^3/\text{ч}

Общий объем реакционной массы:

$$V{ВА} + V_{метанол} \approx 0.0857 + 0.0187 \approx 0.1044 \, \text{м}^3/\text{ч}$$

Теперь найдем плотность реакционной массы:

\rho{общий}}{V_{общий}} = \frac{100 \, \text{кг/ч}}{0.1044 \, \text{м}^3/\text{ч}} \approx 958.5 \, \text{кг/м}^3

Объем первого реактора равен 5.7 м³. Время пребывания реакционной массы в аппарате равно 4.6 ч.

Общий объем реакционной массы, проходящей через реактор за это время:

$$V{общий} \times t = 0.1044 \, \text{м}^3/\text{ч} \times 4.6 \, \text{ч} \approx 0.48024 \, \text{м}^3$$

Теперь мы можем рассчитать коэффициент заполнения:

К{реакционная\ масса}}{V_{реактора}} = \frac{0.48024 \, \text{м}^3}{5.7 \, \text{м}^3} \approx 0.0843

Коэффициент заполнения первого реактора составляет примерно 0.0843. Плотность реакционной массы в первом аппарате составляет примерно 958.5 кг/м³.