DIMENSIONAREA TEHNOLOGICA

DIMENSIONAREA TEHNOLOGICA

3. BILANT DE MATERIALE

y = 72 %

5. BILANT TERMIC

5.1 Transfer termic pe condensator.

Azeotropul AcV - apa circula prin tevile condensatorului, unde are loc condensarea vaporilor azeotropului, iar agentul de racire (apa) circula prin tevi.

Q_condens + Q_pierderi = Q_{apa racire}

Unde : Q_condens - caldura cedata prin condensarea azeotropului;

Q_{apa racire} - caldura preluata de apa de racire.

Caldura de condensare are expresia :

Q_conden = G_az · r_az

unde: G_az - debitul vaporilor de azeotrop;

r_az - caldura latenta de evaporare a azeotropului.

r_az = x_apa-az · r_apa + x_AcV-az · r_AcV x_apa-az = 1 - x_AcV-az

unde: r_apa = 570kcal/Kg - caldura latenta de evaporare a apei ;

r_AcV = 93kcal/ Kg - caldura latenta de evaporare a acetatului de vinil;

x_AcV-az = 94%;

x_apa-az = 6%.

r_az = 121,62 kcal/ Kg

Caldura de condensare este caldura preluata de amestecul azeotrop:

unde : y = 77% caldura de reactie preluata de condensator ;

Q₁ = 195055,18 kcal / h - caldura degajata dupa o ora de reactie;

Q_condens = 112359,73kcal/h

Debitul valorilor de azeotrop este :

G_apa = 5728,06 kg/h

5.2. Transfer termic la etapa de neutralizare

In acest caz, emulsia plastifiata se raceste de la t₁ = 80⁰C pana la t₂ = 25⁰C, cu apa care se incalzeste de la t₁ = 5⁰C pana la t₂ = 15⁰C.

Apa de racire se determina din expresia generala:

ΔT₁ · m_EMS · c_pE = m_apa · c_pA · ΔT₂ + Q_P

Date necesare:

ΔT₁ = t₁ - t₂ = 80 - 25 ΔT₁ = 65⁰C

ΔT₂ = t₂ - t₁ =15 - 5 ΔT₂ = 10⁰C

Componentele emulsiei:

m_EMS = m_PacV + m_APV + m_APA

Componentele emulsiei cu pierderi:

m_EMS = m_PacV · p₁ + m_APV · p₁ · p₂ · p₃ + m_APA · p₁ · p₂ · p₃

Pierderile:

p₁ = 98 %

p₂ = 99%

p₃ = 99,2%

m_EMS = 1831,50·0,98+1831,50· 0,98·0,99·0,992+1959,99·0,98·0,9 ·0,992

m_EMS = 3853,2 Kg

Caldurile specifice :

caldura specifica a apei la ΔT_m = 10⁰C ;

c_pA = 4195J/Kg·grd = 1,0021 kcal/Kg·grd

caldura specifica a emulsiei la ΔT_m2 = 52,5⁰C se determina din relatia:

c_pE = %APA · c_pAPA + %APV·c_p1 + %PAcV· c_p2

unde: c_p1 = caldura specifica a alcoolului polivinilic;

c_p2 = caldura specifica a poliacetatului de vinil

c_p1 = 2177 J/Kg·grd = 0,520 kcal/Kg·grd

c_p2 = 4176 J/Kg·grd =0,9976 kcal/Kg·grd

c_pA = 4178 J/Kg·grd = 0,998 kcal/Kg·grd

Componentele emulsiei in procente:

%APA = 49,1%

%APV = 4,7%

%PAcV = 46,3%

c_pE = 4178 · 0,501 + 2177 · 0,047 + 4176 · 0,463

c_pE = 4128,99J/Kg·grd = 0,9871 kcal/Kg·grd

Apa necesara racirii emulsiei neutralizate se calculeaza cu relatia:

m_APA,N = 25907,07 Kg

Transfer termic la etapa de plastifiere

Transfer termic la incalzirea emulsiei plastifiate

Incalzirea emulsiei plastifiate se face de la t₁ = 25⁰C pana la t₂ = 55⁰C, cu apa care se raceste de la t₁ = 90⁰C pana la t₂= 80⁰C.

Apa necesara incalzirii emulsiei plastifiate se determina din expresia generala:

M_EP · c_pE · ΔT₁ + Q_p = m_APA,1 · c_pA · ΔT₂

Datele necesare:

ΔT₁ = t₁ - t₂ = 55 - 25 ΔT₁ = 30⁰C

ΔT₂ = t₂ - t₁ =90 - 80 ΔT₂ = 10⁰C

Caldurile specifice :

- caldura specifica a apei la ΔT₁ = 85⁰C

c_pA = 4198 J/Kg·grd = 1,0021 kcal/Kg·grd

- caldura specifica a emulsiei la ΔT_m2 = 52,5⁰C se determina din relatia:

c_pE = 4085 J/Kg·grd = 0,9758 kcal/Kg·grd

Masa emulsiei plastifiate ce iese de la neutralizare:

M_EP = 4923,77 Kg

Apa necesara incalzirii emulsiei se calculeaza cu relatia:

m_APA,I = 11746,64 Kg

Transfer termic la racirea emulsiei plastifiate

Racirea emulsiei plastifiate se face de la t₁ la t₁ = 55⁰C pana la t₂ = 30⁰C, cu apa care se raceste de la t₁ = 90⁰C pana la t₂= 80⁰C.

Apa necesara racirii se determina din expresia:

m_EP · c_pE · ΔT₁ = m_APA,R · c_pA · ΔT₂ + Q_P

Datele necesare:

ΔT₁ = t₁ - t₂ = 55 - 30 ΔT₁ = 25⁰C

ΔT₂ = t₂ - t₁ =20 - 5 ΔT₂ = 15⁰C

Caldurile specifice :

- caldura specifica a apei la ΔT_m = 10⁰C

c_pA = 4195 J/Kg·grd = 1,0021 kcal/Kg·grd

- caldura specifica a emulsiei plastifiate:

c_pE = 4085 J/Kg·grd = 0,9758 kcal/Kg·grd

Apa necesara racirii emulsiei se calculeaza cu relatia:

m_APA,I = 6148,91 Kg