武汉工程大学邮电与信息工程学院课程设计说明书
已知:丙烯酸中和度?70%、丙烯酸相对分子质量?72、NaOH相对分子质
量?40、单体平均相对分子质量=87.4
M1(原料丙烯酸)?1969.96kg/B
4072?766.10kg/BM4(30%NaOH溶液)NaOH： 1969.96?0.7?H2O: 766.10?0.70.3?1787.57kg/B
合计：M4=766.10+1787.57=2553.67kg/B
?2391.31kg/B 720.50 H2O： 12391.31??2922.71kg/B
0.45M6(45%单体溶液) 单体： 1969.96?87.4合计：M6?2391.31?2922.71?5314.02kg/B
M5（无离子水B）
对V102中组分水做物料衡算有：水M?水M?水M?中和反应生成水
564中和反应生成水：766.10?1840?344.75kg/B
无离子水B：M5=2922.71-1787.57-344.75=790.39kg/B 对V102做全物料平衡计算，进行校核。
由物料守恒定律应有：M1+M4+M5=M6 (4-4) 即：1968.962?2553.67?790.39?5314.02?M6 说明物料衡算是正确的。
表4-4 V102物料衡算数据表（单位：kg/B）
物流号 M1 M4 M5 M6
丙烯酸 1969.96
2391.31
NaOH 766.10
H2O 1787.57 790.39 292.71
合计 1969.96
2553.67 790.39 5314.02
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4.2.3 V101（NaOH溶液调配罐）物料衡算
M3 M2 V101 M4
图4.2 V101物料衡算示意图
M4(30%NaOH溶液)?2553.67kg/B
NaOH：766.10kg/B H2O： 1787.57kg/B
M2（40% NaOH浓溶液）
NaOH：766.10kg/B H2O： 1149.15kg/B 合计：M2=766.10?1149.15?1915.25kg/B 对V101中组分水做物料衡算：
M3=水M4?水M2?1787.57?1149.57?638.42kg/B
对V101做全物料平衡计算，进行校核。
由物料守恒定律得：M2+M3=M4 (4-5) 即：1915.25?638.42?2553.67?M4， 说明物料衡算是正确的。
表4-5 V101物料衡算数据表（单位：kg/B）
物流号 M2 M3 M4
NaOH 766.10
766.10
H2O 1149.15 638.42 1787.57
合计 1915.25 638.42 2553.67
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4.2.4 V103（分散介质调配罐）物料衡算
M7 M8 V103 M9
图4.3 V103物料平衡示意图
已知：正庚烷： 单体?4:1 分散稳定剂?2%单体质量
M（正庚烷）?2391.31?4?9665.24kg/B7
循环正庚烷?5091.88?0.9=4582.692kg/B 新鲜正庚烷?5091.88?0.1=509.188kg/B
M（分散稳定剂）?2391.31?0.02?47.83kg/B9M（分散液）?9569.24?47.83?9613.07kg/B9
对V103做全物料衡算，进行校核。
由物料守恒定律得：M7+M8=M9 (3-6) 即：9569.24?47.83?9613.07kg/B?M9， 说明物料衡算是正确的。
表4-6 V101物料衡算数据表（单位：kg/B）
物流号 M7 M8 M9
正庚烷 9665.24
分散稳定剂
47.83
分散液
9565.24
合计 5091.88 25.46 5117.34
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4.2.5 R101（聚合反应器）物料衡算
M11 M10 R101 M12
图4.4 R-101物料平衡示意图
M10（待聚合液）?M6+M9
单体：2391.31kg/B
H2O：2922.71kg/B
M（分散液）?9613.07kg/B9合计：M10=2391.31+2922.71+9613.07=14927.09kg/B
M11（引发剂水溶液）
（质量）已知： 引发剂用量?0.2%单体质量 引发剂水溶液浓度?50%
引发剂：2391.31?0.002?4.78kg/B 则H2O：4.78kg/B 合计：M11?4.78?4.78?9.56kg/B
M12（聚合物混合液）
分散稳定剂：47.83kg/B 正庚烷：9565.24kg/B
H2O：4.78?2922.71?2927.49kg/B
聚合物：2391.31?4.78?2396.09kg/B（与设计任务相符合） 合计：M12=2396.09+2927.49+9656.24+47.83=14936.65kg/B 对R101做全物料平衡计算，进行校核。
由物料守恒定律应有：M10+M11=M12 (3-7)
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即： 14927.09?9056?14936.65?M12 说明物料衡算是正确的。
表4-7 R101物料衡算数据表（单位：kg/B）
物流号 M10 M11 M12
单体 2391.31
聚合物
2979.49
正庚烷 2922.71
9565.24
引发剂
4.78
分散稳定剂 9565.24
47.83
H2O 47.834.78
合计 14927.099.56
2396.0914936.62
4.2.6 V104（引发剂调配罐）物料衡算
已知：引发剂溶液每天配制一批，供8批反应使用。
M13（引发剂）：4.78?8?38.24kg/B M14（H2O）：4.78?8?38.24kg/B
表4-8 V104物料衡算数据表（单位：kg/B）
物流号 M13 M14
引发剂 38.24
水 38.24
合计 38.24 38.24
整理并校核计算结果
MM2 M1 M5 M7 M8 聚合工序 M1 M3
图4.5 总物料平衡示意图
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