Технология производства химических волокон — 3-е изд. - Ряузов A.H.
Скачать (прямая ссылка):
технологического оборудования ¦ ¦ ¦
Рассчитать необходимое оборудование для получения 10 000 кг/сут крученой (190 ± 20 витков) капроновой нити толщиной 3,3 текс, содержащей 5% влаги и «% замасливателя, в том числе 5000 кг нити, окрашенной В массе,
Wl
' Расчет оборудования для получения поликапроамида. Для расчета оборудования, необходимого для синтеза поликапроамида, принимаем:
а) полимер получают на аппаратах непрерывного полиамидирования капролактама (НП);
б) окрашенный полимер получают периодическим способом в автоклавах;
в) для расплавления капролактама используют установку непрерывного дей' ствия УЦП-14,5.
Расчет числа аппаратов НП. Исходные данные:
Емкость аппарата НП V, м3................ 5,5
Коэффициент заполнения у аппарата НП.......... 0,9
Содержание добавок в капролактаме (активатор — вода или
40%-ный водный раствор соли АГ), %............ 2
Плотвость расплавленного капролактама р, кг/м3 ....... 1015
Продолжительность процесса полиамидирования капролактама т, ч......................... 20
Масса капролактама, необходимого для заполнения аппарата НП, равна G1 = Vyp ¦ 0,98 = 5,5 • 0,9 • 1015 • 0,98 =.4923 кг
Суточиаи производительность аппарата НП с учетом 2,5% потерь составляв _ G і • 24 • 0,975 4923 ¦ 24 • 0,975
20
= 5760 кг
Для получения 5000 кг/сут нити при норме расхода 1,15 кг полимера на 1 кт нити требуется поликапроамида:
G3 = 5000- 1,15 = 5750 кг
Число аппаратов НП (л) составляет:
G3
1
5750 G2 — 5760
Расчет числа автоклавов, необходимых для получен окрашенного в массе поликапроамида. Исходные данные:
Емкость автоклава V, м3..............: . . 2,5
Коэффициент заполнения автоклава у........... 0,8
Содержание воды в расплавленном капролактаме, % . . . . 4
Плотность расплавленного капролактама р, кг/м1 ...... 1015
Продолжительность одного цикла автоклава т, ч . . . Л. . 14
Масса капролактама с добавками стабилизатора и красителя, загружаемог в автоклав, составляет:
C4 = Vyp • 0,96 = 2,5 ¦ 0,8 • 1015 ¦ 0,96 == 1950 КГ
Суточная производительность одного автоклава с учетом 2,5% потерь состав- I ляет: ?
G5==
G4 • 24 • 0,975 1950 • 24 • 0,975
¦¦ 3257 кг
S 14
Для получения 5000 кг текстильной нити, окрашенной в массе, при норме |; расхода 1,15 кг полимера на 1 кг нити потребуется полимера:
- G6 = 5000-1,15=5750 кг
Число необходимых автоклавов (иі) равно:
G6
_ 5750 , G6 — 3257 * В работе всегда необходимо иметь 2 автоклава.
1,8
Расчет числа смесителей-дозаторов. Ёмкость смесителя-Дозатора равна 3 м3, загрузка его соответствует разовой загрузке автоклава и в рассматриваемом примере составляет:
G7 = G4 = 1950 кг
Продолжительность одного цикла работы смесителя-дозатора т слагается из продолжительности загрузки капролактама, воды (активатора), уксусной кислоты (регулятора молекулярной массы) и красителя (20 мин), продолжительности перемешивания перечисленных компонентов (20 мин) и продолжительности выгрузки аппарата (20 мин) и составляет 1 ч.
Суточная производительность смесителя-дозатора составляет
г G7 -24 1950-24
G8 =-=-:-= 46 800 кг
T 1
Для производства 5000 кг в сутки окрашенной нити при норме расхода капролактама 1,18 кг на 1 кг нити необходимо иметь капролактама:
G9 = 5000 • 1,18 = 5900 кг
Число смесителей-дозаторов (пг) равно:
G9 5 900 "2== GT = 16800" ~°ЛЗ
Для обеспечения заданной производительности окрашенной нити достаточно иметь 1 смеситель-дозатор.
Расчет числа установок УЦП-14,5. Суточная производительность установки Gi0 составляет 14 500 кг расплавленного капролактама.
Для производства 10 000 кг нити при норме расхода 1,18 кг капролактама на 1 кг нити необходимо иметь капролактама:
Gn = 10 000-1,18= И 800 кг
Необходимое число установок УЦП-14,5 (пз) составит:
Gn 11 800 .я Пз~О^ = Т4 500 в0'8
Для расплавления капролактама требуется установка УЦП-14,5. Аналогично определяют необходимое число экстракторов и вакуум-барабаи-ных сушилок.
Расчет числа прядильных машин. При расчете необходимого числа прядильных машин принимаем:
Скорость формования У, м/мин........ 860
Число формуемых нитей и............ 112
Масса нити на бобине, кг........... 1,5
Кратность вытяжки, M............ 3,6
Коэффициент полезного использования машины т) 0,9 • *
Линейная плотность сформованной нити T0 равна:
T0 = TKM = 3,3 • 0,9 • 3,6 = 10,8 текс
где T0 и T — линейная плотность нити до и после вытяжки (в текс); К = 0,9 — суммарный коэффициент, учитывающий содержание влаги и замасливателя в готовой нить и низкомолекулярных соединений в невытянутом и готовом волокне, а также усадку нити при отделке.
Суточная производительность одного прядильного места составляет:
Vr) ¦ 60 • 2471C _ 860 • 0,9 • 60 • 24 • 10,8 ,г— 1000-1000 ~~ 1000-1000 • кг
Производительность одной прядильной машины равна:
Gi3 = Gu • п = 12,1 • 112 = 1355,2 кг
Для производства 10 000 кг нити (с учетом 11,3% отходов, образующихся на всех последующих стадиях технологического процесса переработки сформованной • нити, а также содержания влаги и замасливателя в готовой нити — всего 10%) необходимо получить невытянутой нити:
