Тема №10048 Ответы к задачам по химии 11 глав "Химическая технология" (Часть 3)
Поиск задачи:

Рассмотрим тему Ответы к задачам по химии 11 глав "Химическая технология" (Часть 3) из предмета Химия и все вопросы которые связанны с ней. Из представленного текста вы познакомитесь с Ответы к задачам по химии 11 глав "Химическая технология" (Часть 3), узнаете ключевые особенности и основные понятия.

Уважаемые посетители сайта, если вы не согласны с той информацией которая представлена на данной странице или считаете ее не правильной, не стоит попросту тратить свое время на написание негативных высказываний, вы можете помочь друг другу, для этого присылайте в комментарии свое "правильное" решение и мы его скорее всего опубликуем.

10-32. Синтез безводной муравьиной кислоты состоит из двух стадий: нагревание твердой щелочи с оксидом углерода (II) и действие серной кислоты на фор-
миат натрия. Рассчитайте расходный коэффициент оксида углерода (II) (н. у.) на получение 1 т безводной
муравьиной кислоты, если выход на второй стадии составляет 88%.
103 
10-33. Рассчитайте массу 40%-ного формалина, №*
торый можно получить из 1 т метанола методом каталитического окисления на твердом серебряном катализаторе при 873 К, если реакция окисления
СН3ОН+ V202^CH2 0+H2 0
идет на 55%, а протекающая одновременно реакция дегидрирования на 45%. Конверсия метанола в формальдегид 70%.
10-34. При неполном окислении метана природного
газа с целью получения формальдегида (при температуре процесса 1023 К и в присутствии серебряного катализатора на носителях во взвешенном слое) основные
реакции: синтез формальдегида и метанола. Вычислите
массу СНгО и СН3ОН, которая получается, если через
реактор пропустить 1000 м3
 природного газа с содержанием 98% метана, общая степень конверсии 8%, степень превращения в формальдегид 45%, в метанол 5%.
10-35. Рассчитайте производительность реактора в
1 ч (по формальдегиду) на установке неполного окисления метана природного газа с целью получения формальдегида, если в сутки расходуется 5650 м3
 природного газа (содержание метана 98%), конверсия
метана 5%, степень превращения в формальдегид
42%.
10-36. При окислительном дегидрировании метилового спирта протекают одновременно две реакции: дегидрирование и окисление метанола. Выход формальдегида 90% при степени конверсии метанола 85%.
Вычислите расход метанола на 1 т формальдегида, если
производительность установки 2000 кг/ч, формалина с
концентрацией 37% СН20.
10-37. При получении этилового спирта методом
прямой гидратации этилена можно использовать этилен 96%-ной чистоты. Степень превращения эквимолекулярной смеси составляет 5% за проход. Сколько
спирта можно получить из 1000 м3
 исходного этилена
за ..однократный проход газовой смеси над катализатором?
10-38. Вычислите стандартный тепловой эффект
реакции (при #=const, 7,
=298K) прямой гидратации
этилена.
109 
flMfc Вычислив константу равновесия реакции прямой гидратации этилена по уравнению:
2100
lgtfp—j 6,195
при температурах 373 К и 573 К и тепловой эффект
реакции, объясните, каким путем можно увеличить степень конверсии этилена в этиловый спирт в данной
реакции.
10-40. Рассчитайте объемную скорость процесса •
прямой гидратации этилена, если в реактор загружено
12 м
3
 катализатора, а расход газовой смеси 5000 м
3
за 10 мин.
10-41. При прямой гидратации этилена наряду с
основной реакцией присоединения воды протекают побочные реакции. Так, 2% (от массы) этилена расходуется на образование простого диэтилового эфира,
1 % — ацетальдегида, 2% — низкомолекуляриого жидкого полимера. Общий выход спирта при многократной циркуляции составляет 95%. Напишите уравнения химических реакций образования перечисленных
выше соединений и подсчитайте расход этилена на 1 г
этилового спирта и сколько диэтилового эфира может
при этом получиться.
10-42. За сутки на установке прямой гидратации
этилена получено около 50 т этилового спирта. Рассчитайте: а) производительность установки в 1 ч; б) производительность катализатора (его объем 11 м
3
); в) интенсивность работы гидратора, если его размерь! d =
= 1,5 м, Л= 10 м.
10-43. Определите температуру на выходе из реактора синтеза метанола, если стандартная теплота реакции Qp=90085 кДж/кмоль. В реактор поступает
35000 м
3
/ч исходного газа состава 20% СО и 90% Н2,
температура на входе в реактор 473 К, конверсия СО
а=25 %. Средняя теплоемкость газа на входе и вы-?
ходе (условно считают ее неизменной) Ср=32,3
кДж/(кмоль-К). Количество теплоты, отводимое из
зоны реакции с помощью холодильника 3,6-10е
кДж/ч.
10-44. Рассчитайте расходные коэффициенты для
бензола и этилена при получении 1 т стирола, если
выход этилбензола 95%,' а стирола 90%, считая
110 
на прореагировавший этил бензол, конверсия которая^
40%.
10-45. Рассчитайте тепловой эффект и энтальпию
реакции дегидрирования этилбензола и объясните, почему оптимальными условиями синтеза стирола являются Г==873—903 К, давление 10,1 -104
 Па, катализатор средней активности — «стирол — контакт» (состоящий главным образом из оксидов цинка и железа) и
применяют пары этилбензола, разбавленные водяным
паром в соотношении 3:1. Теплоты образования соединений (в кДж/моль) составляют: стирола -f-104,04;
этилбензола— 12,474.
10-46. Дегидрирование этилбензола сопровождается образованием ряда побочных продуктов, главные из
которых бензол, толуол, этилен, метан, этан. Напишите уравнения химических реакций образования этих
соединений и рассчитайте массу стирола, бензола, толуола, этилена, если выход их на прореагировавший
эти'лбензол составляет соответственно: 90%; 7,1%;
3,22%; 0,5%. Через реактор прошло 0,2 м
3
 этилбензола, а конверсия его 40%.
10-47. Рассчитайте выход стирола на пропущенный
и прореагировавший этилбензол, если получено 70 дм
3
стирола, через контактный аппарат пропущено 0,2 м
3
этилбензола, конверсия 40%, а селективность 95%.
Побочные реакции не учитываются.
10-48. Рассчитайте массу и выход капролактама,
который получается из 1 т фенола, если выход цикло-
гексанола (на стадии гидрирования фенола) 96%,
циклогексанола 98,5%, циклогексаноноксима 99% и
капролактама 99,5%-
10-49. Рассчитайте расходный коэффициент для
бензола при синтезе 1 т капролактама, если выход цик-
логексана на стадии гидрирования бензола 99%, при
окислении циклогексана до циклогексанола выход 40%,
при дегидрировании циклогексанола в циклогексанон —
98,5%, на стадии оксимирования—99% и при бекманов-
ской перегруппировке циклогексаноноксима в кап рол актам—99,5%.
10-50. Рассчитайте выход бутиленов при дегидрировании «-бутана на пропущенное сырье и на прореагировавший «-бутан, если известно, что проауще-
ш 
но 0,935 м
3
 «-бутана, конверсия его 47%, увеличение объема газа после контактирования составляет
1,82% и содержание бути ленов в контактном газе
22%.
10-51. При дегидрировании «-бутилена в дивинил
содержание его в контактном газе 20%, выход на прореагировавший «-бутилен 85%, экспансия (увеличение
объема газа после контактирования) 1,5%, контактного газа получено 2 м
3
. Рассчитать конверсию «-бутилена.
10-52. При дегидрировании «-бутилена в дивинил
объемная скорость газа равна 800 ч
-1
. Рассчитайте
объем катализатора К-24, если известно, что в течение
суток пропущено через реактор 38 400 м
3
 «-бутилена
(при н. у.).
10-53. Оптимальное время контактирования в адиабатическом контактном реакторе со стационарным катализатором при дегидрировании «-бутилена в дивинил
0,5 с. Определите объемную скорость процесса, если
объем катализатора (К-24) 1 м
3
, температура реакции
923 К.
10-54. В настоящее время в промышленности один
из важнейших мономеров для СК — дивинил получается тремя способами. Напишите уравнение реакции
получения дивинила по способу С. В. Лебедева, двух-
стадийному и одностадийному дегидрированию «-бу-
таиа и рассчитайте стоимость 1 т дивинила. Известно, что в прбцессе одностадийного дегидрирования м-бутаиа получается самый дешевый мономер —
200 руб за 1 т, а в остальных — в два и три раза
больше.
10-55. Изопрен получают в промышленности разными способами, и стоимость его зависит от метода
получения: а) из изобутилена и формальдегида через
диметилдиоксан; б) из изопентанов двухстадийным дегидрированием; в) из изопентанов одностадийным дегидрированием; г) окислительным дегидрированием
изопентана. Напишите уравнения химических реакций
получения изопрена и рассчитайте его стоимость. По
первому способу стоимость изопрена 880—830 руб за
1 т продукта, по второму —на 100 руб меньше, при
одностадийном дегидрировании — в два раза меньше, а
112 
по последнему — на 100 руб меньше, чем по третьему
способу.
10-56. Одним из промышленных способов получения изопрена является двухстадийный синтез его из
изобутилеиа и формальдегида через 4,4-диметил-1,3-ди-
оксан. Рассчитайте расходные коэффициенты по
сырью для получения 1 т изопрена, если выход диме-
тилдиоксана составляет 85% (на формальдегид), а
изопрена 90% в расчете на прореагировавший диок-
сан. Формальдегид берут в виде 40%-ного водного
раствора (р=111 кг/м3
), а изобутилеи 100%.
10-57. Окислением очищенного (рафинированного),
парафина получают синтетические жирные кислоты
Сю — Сго (СЖК), применяемые для получения мыла,
синтетических моющих средств, смазочных масел, пленкообразующих веществ и др. Одновременно получается
9% синтетических жирных спиртов (СЖС). Рассчитайте, сколько СЖК и СЖС получается в сутки на
установке производительностью 2,5 т/ч, если выход
СЖК 55%.
10-58. Степень окисления жидкого парафина
(Ci6—C20, температура кипения 548—593К) при получении синтетических жирных спиртов (СЖС) 40%,
выход СЖС 67% от массы окисленного парафина. Рассчитайте суточную потребность в жидком парафине установки окисления, если за 1 ч получается 500 кг
СЖС.
10-59. При жидкофазном окислении «-парафинов
Сю—Сго мягкий парафин (с температурой кипения
548—593 К) в присутствии борной кислоты и при пониженной концентрации кислорода в газе-окислителе
получаются высшие спирты Сю — С2о (СЖС). Рассчитайте массу «-парафина, необходимую для получения
10 т СЖС, если выход их составляет 68% при степени
превращения исходного сырья 40%. Состав спиртов
для расчетов принять — С15Н31ОН.

Задачи
11-1. Рассчитайте степень поликонденсации новолач-
ной фенолформальдегидной смолы, если средняя молекулярная масса Мпз=648.
11-2. Какая получается смола: резольная или ново-
лачная, если для поликонденсации израсходовано 15 кг
фенола и 7,5 л формалина (содержание СН20 в формалине ж40 г в 100 мл).
11-3. Рассчитайте теоретические расходные коэффициенты сырья при производстве 1 т новолачной фенолформальдегидной смолы, если фенол берут 97%-ной
чистоты, а формалин содержит (по массе) 37% формальдегида (плотность его 1,Ы03
 кг/м3
). Формулу смолы принять
Н[-С6Нз(ОН)-СН2-]пС6Н4ОН, где л.=5
11-4. При образовании новолака выделяется 0,6 кг
воды и 36 кДж теплоты из расчета на 1 кг прореагировавшего фенола. Определите выделившуюся теплоту и
массу воды, если для получения новолака израсходовано
200 кг формалина, а мольные соотношения фенола и
формальдегида 7:6. Массовая доля формальдегида в
формалине 0,37.
11-5. Рассчитайте массы компонентов, необходимых
для получения фаолитовых плит общим объемом 300 м
3
,
если в смеситель подают шихту следующего состава (в
масс, долях): смолу резольную 100; асбест 150; стеарин 2. Производственные потери составили 2%. Плотность фаолита «А» 1800 кг/м3
.
11-6. Металлургический текстолит марки «Б», применяемый для изготовления вкладышей подшипников прокатных станов, выпускается-в виде плит размером
0,8X0,5X0,07 м. Сколько 55%-ного спиртового раствора
резольной фенолформальдегидной смолы израсходовано
для получения 100 плит текстолита «Б» указанного размера? Плотность текстолита «Б» 1400 кг/м3
. В исходной
смоле находится 6% свободного фенола, который полиостью удаляется в процессе сушки. Массовая доля смолы в ткани после прессования 54%.
11-7. Клей БФ-5, представляющий собой спиртовой
раствор резольной фенолформальдегидной смолы и поли-
винилбутираля, применяется в качестве связующего в
116 
производстве стеклотекстолита. Рассчитайте массы компонентов для получения 500 кг клея состава (в масс;
долях): поливинилбутираль 26; фенолформальдегидная
смола 7; этанол 240 (р=800 кг/м3
).
11-8. Производительность агрегата для производства
полиэтилена «НД» в растворе с участием катализатора
Циглера (триэтилалюминий и тетрахлорид титана)
20 тыс. т в год. Съем полимера с 1 м
3
 полимеризатора
50 кг/м8
 в час. Рассчитайте вместимость основного аппарата для проведения ионной полимеризации этилена,
если полимеризатор работает 348 дней в году.
11-9. Трубчатый реактор большой единичной мощности для получения полиэтилена «ВД» имеет общую
длину труб 1500 м при их среднем диаметре 0,05 м. Рассчитайте количество этилена и кислорода, находящихся
в реакторе, если в данный момент давление в нем
245 мПа, а температура 493 К. Концентрация кислорода
0,004% (по объему). Определите количество этилена,
вступившего в полимеризацию в первом цикле, если
конверсия этилена за цикл составила 0,18 масс, долей.
11-10. Определите объемы этилена и кислорода (м3
,
н. у.), необходимые для обеспечения непрерывной работы в течение 20 дней потока по производству полиэтилена «ВД» мощностью 50 тыс. т в год (по полимеру).
Суммарная степень конверсии этилена 0,96, а концентрация кислорода 0,005% (от объема мономера).
11-11. При производстве полиэтилена «НД» для разрушения остатков катализаторного комплекса используется метанол, с которым он образует растворимые продукты, удаляемые при промывке полимера водой. Рассчитайте объем метанола (м3
), необходимый для этих целей,
если для полимеризации использовали 20 т 1 % -ной бензиновой суспензии катализатора Циглера (триэтилалюминий и тетрахлорид титана 1 : 1 в молях). Реакция
идет по схеме
А1 (С2Н5) з+3ROH-*Al (OR) 3+3C2H5OH
TiCl4+4ROH->Ti (OR) 4+4HCi
Остаток катализаторного комплекса в полимере после
удаления из него бензина составил 40% от массы его
загрузки, а соотношение компонентов в нем не изменилось. Плотность метанола 800 кг/м3
.
117 
Задачи
11-1. Рассчитайте степень поликонденсации иоволач-
нон фенолформальдегидной смолы, если средняя молекулярная масса Мп г=648.
11-2. Какая получается смола: резольная пли ново-
лачная, если для поликонденсации израсходовано 15 кг
фенола и 7,5 л формалина (содержание СН20 в формалине «40 г в 100 мл).
11-3. Рассчитайте теоретические расходные коэффициенты сырья при производстве 1 т новолачиой фенолформальдегидной смолы, если фенол берут 97%-ной
чистоты, а формалин содержит (по массе) 37% формальдегида (плотность его 1,1-103
 кг/м3
). Формулу смолы принять
Н[-С6Н3(ОН)-СН2-]пС6Н4ОИ, где п= 5
11-4. При образовании новолака выделяется 0,6 кг
воды и 36 кДж теплоты из расчета на 1 кг прореагировавшего фенола. Определите выделившуюся теплоту и
массу воды, если для получения новолака израсходовано
200 кг формалина, а мольные соотношения фенола и
формальдегида 7:6. Массовая доля формальдегида в
формалине 0,37.
П-5. Рассчитайте массы компонентов, необходимых
для получения фаолитовых плит общим объемом 300 м
3
,
если в смеситель подают шихту следующего состава (в
масс, долях): смолу резольную 100; асбест 150; стеарин 2. Производственные потери составили 2%. Плотность фаолита «А» 1800 кг/м3
.
11-6. Металлургический текстолит марки «Б», применяемый для изготовления вкладышей подшипников про-,
катных станов, выпускается--в виде плит размером
0,8X0,5X0,07 м. Сколько 55%-ного спиртового раствора
резольной фенолформальдегидной смолы израсходовано
для получения 100 плит текстолита «Б» указанного размера? Плотность текстолита «Б» 1400 кг/м3
. В исходной
смоле находится 6% свободного фенола, который полностью удаляется в процессе сушки. Массовая доля смолы в ткани после прессования 54 % •
11-7. Клей БФ-5, представляющий собой спиртовой
раствор резольной фенолформальдегидной смолы и поли-
винилбутираля, применяется в качестве связующего в
116 
производстве стеклотекстолита. Рассчитайте массы компонентов для получения 500 кг клея состава (в масс;
долях): поливинилбутираль 26; фенолформальдегидная
смола 7; этанол 240 (р=800 кг/м3
).
11-8. Производительность агрегата для производства
полиэтилена «НД» в растворе с участием катализатора
Циглера (триэтилалюминий и тетрахлорид титана)
20 тыс. т в год. Съем полимера с 1 м
3
 полимеризатора
50 кг/м3
 в час. Рассчитайте вместимость основного аппарата для проведения ионной полимеризации этилена,
если полимеризатор работает 348 дней в году.
11-9. Трубчатый реактор большой единичной мощности для получения полиэтилена «ВД» имеет общую
длину труб 1500 м при их среднем диаметре 0,05 м. Рассчитайте количество этилена и кислорода, находящихся
в реакторе, если в данный момент давление в нем
245 мПа, а температура 493 К. Концентрация кислорода
0,004% (по объему). Определите количество этилена,
вступившего в полимеризацию в первом цикле, если
конверсия этилена за цикл составила 0,18 масс, долей.
11-10. Определите объемы этилена и кислорода (м3
,
н. у.), необходимые для обеспечения непрерывной работы в течение 20 дней потока по производству полиэтилена «ВД» мощностью 50 тыс. т в год (по полимеру).
Суммарная степень конверсии этилена 0,96, а концентрация кислорода 0,005% (от объема мономера).
11-11. При производстве полиэтилена «НД» для разрушения остатков катализаторного комплекса используется метанол, с которым он образует растворимые продукты, удаляемые при промывке полимера водой. Рассчитайте объем метанола (м3
), необходимый для этих целей,
если для полимеризации использовали 20 т 1 % -ной бензиновой суспензии катализатора Циглера (триэтилалюминий и тетрахлорид титана 1 : 1 в молях). Реакция
идет по схеме
Al (C2H5)3+3R0H-*A1 (OR)3+3C2H5OH
TiCl4+4R0H-VTi (OR) 4+4HC1
Остаток катализаторного комплекса в полимере после
удаления из него бензина составил 40% от массы его
загрузки, а соотношение компонентов в нем не изменилось. Плотность метанола 800 кг/м3
.
117 
1Ы2. Интенсивность реактора получения полиэтилена «НД» 54 кг/м3
 за час (но полимеру). Определите расход этилена (м\ и. у.), если известно, что; 1) суммарная
степень конверсии этилена 80%; 2) объем реактора
12 м
3
, а коэффициент его заполнения 0,8; 3) время полимеризации 20 ч; 4) плотность этилена (н. у.)
1,26 кг/м3
.
11-13. Кабельный полиэтилен (плотность 921 кг/м3
)
содержит 0,65 масс, долей полиэтилена «НД» и 0,35 масс,
долей полинзобутилена. Определите расход (кг) полиэтилена для обеспечения непрерывной работы в течение
8 ч шнек-машины производительностью 20000 м/ч. Кабель— круглая медная проволока диаметром 5-10"4
 м с
толщиной покрытия 4-10~4
 м.
11-14. Рассчитайте массу полиэтиленовой пленки, необходимой для двухслойной гидроизоляции десятикилометрового участка оросительного канала, длина профиля которого 10 м. Какое время должен работать аппарат
непрерывного действия по производству полиэтилена
«НД», чтобы из него можно было изготовить необходимую пленку? Мощность аппарата 72 т/сут. При производстве пленки в сырьевую смесь вводят 0,025 масс,
долей пластификатора. Потери при производстве, транспортировке, раскрое пленки составили 5%, 1 м
2
 пленки
имеет массу 200 г.
11-15. В качестве инициатора полимеризации винил-
хлорида эмульсионным способом используется 1,2%-ный
водный раствор персульфата калия, загрузка которого в
автоклав составляет 1,5% от массы мономера. Рассчитайте массу персульфата калия, введенного в полимеризатор, производительность которого 625 кг/ч (в расчете
на полимер). Продолжительность процесса 20 ч, а конверсия вииилхлорида составила 92% (по массе).
11-16. Рецепт эмульсионной периодической полимеризации впнилхлорида следующий: водная фаза 3,7 м
3
,
винилхлорид 4,2м3
 (р=969,2кг/м3
).инициатор (40%-ный
раствор Н202) 18 кг, эмульгатор 182 кг. Вычислите
выход полимера, если через 20 ч полимеризации и удаления незаполимеризовавшегося впнилхлорида на коагуляцию подано 7767,1 кг латекса.
11-17. Сколько взято для полимеризации эмульсионным методом вииилхлорида и водной фазы, если объем
автоклава 25 м
3
, а коэффициент его заполнения ОД Лапе 
текс, выходящий из полимеризатора, имеет плотность
1150 кг/м3
 и содержит 0,42 массовые доли поливинил-
«хлорида. Конверсия мономера 92%.
11-18. Определите суточную производительность реактора суспензионной полимеризации винилхлорида, используя следующие исходные данные: объем полимеризатора 65 м
3
; коэффициент загрузки 0,9; объемный модуль загрузки (отношение мономера к воде) 1:1,2;
продолжительность полимеризации 10 ч; выход полимера 95% (от массы винилхлорида); плотность жидкого
винилхлорида, подаваемого в реактор, 937 кг/м3
.
11-19. Рассчитайте рабочий объем автоклава эмульсионной полимеризации винилхлорида, если из него за
один цикл выгружено 24,44 т латекса плотностью
1150 кг/м3
. Коэффициент загрузки автоклава 0,85.
11-20. Рассчитайте расход (м3
, н. у.) винилхлорида
для получения 15 т полимера суспензионным методом,
если выход поливинилхлорида, содержащего 3 % примесей (по массе), составил 95%.
11-21. Производительность автоклава суспензионной
полимеризации винилхлорида составляет 20 т/cyr (в расчете на винилхлорид). Определите объем сжиженного
винилхлорида, воды и массу инициатора (перекиси
бензоила) для разовой загрузки реактора, если продолжительность полимеризации 12 ч. При расчетах учесть,
что для данного типа полимера расход воды и инициатора составляет соответственно 100 и 0,5% от массы
мономера. Плотность жидкого винилхлорида 973 кг/м3
.
Конверсия винилхлорида 90'%. Рассчитайте объем автоклава, если коэффициент его загрузки составил 0,91.
11-22. Плиты из пенопласта ПХВ-1 широко используются для термо- и звукоизоляции. Рассчитайте массу компонентов, необходимых для производства 200
пенопластовых плит ПХВ-1, израсходованных для
термоизоляции одного авторефрижератора. Рецептура
пенопласта ПХВ-1 (масс, доли): поливинилхлорида
100; метилметакрилата 25; карбоната аммония 15. Размеры плит 0,5X0,5X0,05 м, а их объемная масса
70 кг/м3
.
11-23. Рассчитайте массу суспензионного поливинилхлорида и стабилизатора (стеарат калия) для получения 1500 м каландрированного пленочного винипласта, используемого в качестве электроизоляционного
№ 
материала. Ширина пленки 0,8 м, толщина 8-10—4
 м,
плотность 1400 кг/м3
. Потери при вальцевании и каландрировании 3%. Массовая доля стабилизатора в
пленке 4%.
11-24. Для реконструкции кислотопровода завод израсходовал 1550 кг вниипластовых труб и 80 м пластикового сварочного прутка диаметром 3-Ю-3
 м. Определите массу поливинилхлорида, необходимого для получения методом непрерывной экструзии этих винипластовых
изделий, если рецептура их приготовления следующая
(масс, доли): поливинилхлорида 100; меланина 2; трансформаторного масла 2; стеарина 1. Потери при экструзии 2%. Плотность винипласта 1400 кг/м3
.
11-25. Рассчитайте массы компонентов, необходимых для получения 31 т кабельного пластика, если для
его производства используются следующие вещества
(масс, доли): поливинилхлорида 100; диоктилфталата
(пластификатор) 45; среднего стеарата свинца (стабилизатор) 8; каолина (наполнитель) 2. Потери при производстве пластиката 3%.
11-26. При составлении рецептуры пленочного ПВХ
пластиката исходят из того, что 1 моль пластификатора
должен приходиться на 15 мономерных звеньев ПВХ.
Рассчитайте теоретические массы полимера и диоктилфталата (пластификатора), необходимые для получения 20 т пластиката. Средняя молекулярная масса
(Mn) исходного поливинилхлорида 18750.
11-27. Перхлорвинил получают хлорированием поливинилхлорида (ПВХ) в хлорбензоле. Рассчитайте массу полученного перхлорвинила, объем хлор-газа (м3
,
н. у.) и число баллонов со сжиженным хлором, необходимых для обработки 200 т 12%-ного раствора ПВХ,
содержащего 56% связанного хлора (по массе). Полученный перхлорвинил содержит 0,72 массовые доли
хлора. Плотность хлора (н. у.) 3,21 кг/м3
, плотность
сжиженного хлора 1500 кг/м3
. Объем газового баллона
0,04 м
3
.
11-28. Вычислите массу фторопласта 4, которую теоретически можно получить полимеризацией тетрафтор-
этилена, содержащего 14,7 кг связанного фтора. Анализ образца фторопласта показал наличие в нем 0,033
масс, долей нефторсодержащих примесей.
120 
11-29. Определите съем полимера с 1 м
8
' колони»
непрерывной полимеризации стирола в блоке, если в
нее поступает сироп из двух реакторов предварительной
полимеризации со скоростью 40 и 39 кг/ч. Полимер на
выходе из колонны содержит 0,05 масс, долей мономера.
Размеры колонны: с?=0,7 м, h=7 м.
11-30. Определите расход компонентов (м3
, кг) для
получения 25 т полистирола водоэмульсионным способом, если объемный модуль загрузки следующий: стирол, вода, касторовое масло (эмульгатор) в соотношении 1 :2,5:0,03. В реакционную смесь добавляют
0,0025 масс, долей (от массы мономера) персульфата
калия (инициатор). Плотность стирола 905, а касторового масла 962 кг/м3
. Полимер содержит 1 % примесей (по массе).
11-31. Какую поверхность можно облицевать декоративной полистироловой плиткой, если для ее приготовления использована масса, содержащая 1,5 т полистирола и 20 % (от массы полимера) наполнителя и
красителя? Потери при производстве плиток составили
4%, размер плитки 0,15X0,15 м, масса одной плитки
45 г.
11-32. Рассчитайте массы метилметакрилата, пластификатора (дибутилфталата) и инициатора для получения 250 блоков полиметилметакрилата, если в стеклянные формы размером 1,2X1,8X5X10™3
 м заливается
метакрилат, содержащий 0,5% инициатора и 4% пластификатора (от массы мономера). Плотность метилметакрилата 924 кг/м3
.
11-33. Древесина сосны с влажностью 60% содержит 50% целлюлозы в расчете на сухую массу. Сколько воздушно-сухой целлюлозы 94%-ной чистоты может
быть получено из 20 т такой древесины при сульфатной варке, если степень извлечения целлюлозы 55%?
11-34. Определите суточную производительность и
интенсивность многотрубного реактора непрерывной
варки целлюлозы, если в течение 1 ч он перерабатывает 80 м
3
 еловой щепы. Расходный коэффициент еловой
древесины составляет 5 м
3
 на каждую тонну целлюлозы, а производственные потери 7%. Реактор имеет 8 труб
длиной 10 м и диаметром 0,8 м каждая.
11-35. Примером комплексного использования древесины является получение этанола из щелока, оста-
121 
ющегося после варки целлюлозы. Сколько можно получить 95%-ного этанола и целлюлозы при комплексной
переработке 96 м3
 древесины, если известно, что после
сульфитной варки 1 т целлюлозы остается 12 т щелока, в составе которого находится 0,02 масс, доли Сахаров (в виде сахарозы)? Производственные потери при
варке целлюлозы составили 5%, а в процессе сбраживания используется 65% Сахаров (по массе). Расход древесины принять 4,8 м3
 на 1 т целлюлозы.
11-36. При получении вискозного волокна происходит изменение степени полимеризации и молекулярной
массы целлюлозы (CeHioOs). Подсчитайте молекулярные массы исходной целлюлозы и вискозного волокна,
если средняя степень полимеризации исходной целлюлозы я «900, а волокна и «350.
11-37. При ксантогенировании целлюлозы израсходовано 38 % сероуглерода от массы а-целлюлозы. Четвертая часть его идет на образование побочных продуктов (тиокарбонатов). Определите степень этерификации
(до моноксантогената), если масса удаленного при продувке аппарата сероуглерода составила 5% (от взятого в реакцию).
11-38. При непрерывной мерсеризации целлюлозы
в бак-мерсеризатор объемом 22 м3
 поступает пульпа, содержащая 0,05 масс, долей а-целлюлозы. Рассчитайте
суточную производительность бака по целлюлозе, если
коэффициент его заполнения 0,8, продолжительность
мерсеризации 50 мин, плотность пульпы 1100 кг/м3
.
11-39. В осадительной ванне при формировании
волокна происходит коагуляция вискозы и регенерация
целлюлозы в результате разложения ксантогената в
кислой среде. Рассчитайте массу реактивов и воды для
приготовления 1 м3
 осадительной ванны с плотностью
1290 кг/м3
. В состав осадительной ванны входят еле*
дующие компоненты (кг/м3
):. раствор 92%-ной серной
кислоты 150; сульфат цинка 20; сульфат натрия 270.
Технический цинковый купорос содержит 0,55 масс, доли безводного сульфата цинка, а 1 кг технического
сульфата натрия 0,95 кг безводного Na2SO.j.
11-40. При ксантогенировании щелочной целлюлозы
расходуется 40 масс, долей сероуглерода на 100 масс,
долей а-глюкозы. По современной технологии, 0,6 масс,
долей сероуглерода регенерируется. Определите рас-
122 
ход мы и коэффициент сероуглерода в производстве вискозного волокна, если товарная целлюлоза содержит
12% влаги и 96% а-целлюлозы (в расчете на массу
абсолютно сухой целлюлозы). Расходный коэффициент
товарной целлюлозы 1,07.
11-41. Определите расходный коэффициент товарной
целлюлозы в производстве вискозного волокна, если
суммарные потери ее на всех стадиях производства составили 3%, а готовое волокно содержит 12% кондиционной влаги и 1% других ингредиентов (по массе). Массовые доли р-целлюлозы и влаги в товарном продукте
0,05 и 0,13 (соответственно).
11-42. Комбинат по производству штапельного вискозного волокна производительностью 300 тыс. т в год
в результате совершенствования технологического процесса снизил нормы расхода целлюлозы с 1,25 до
1,14 т на каждую тонну волокна. Определите эффект
экономии средств на комбинате за пятилетку, если
планово-заготовительная цена 1 т целлюлозы 410 руб.
Сколько дополнительно волокна за пятилетку может
изготовить комбинат из сэкономленной целлюлозы?
11-43. Вискоза, поступающая в осадигельную ванну,
содержит (масс, доли): а-целлюлозы 8%, едкого натра
7%, воды 83%. Какая масса 100%-ной серной кислоты
потребуется для нейтрализации щелочи, содержащейся в
вискозе, необходимой для выработки 5 кг волокна? По
расчетам на 1 кг волокна расходуется 0,98 кг абсолютно
сухой целлюлозы, содержащей 92% а-целлюлозы (по
массе).
11-44. Определите расход (м3
) сероуглерода (Q =
= 1260 кг/м3
) для ксантогенирования 800 кг щелочной
целлюлозы, содержащей 0,28 масс, долей а-целлюлозы. Для получения ксантогената заданного состава требуется ввести 36% сероуглерода от массы а-целлюлозы.
11-45. Рассчитайте расход целлюлозы, серной кислоты, едкого натра, сероуглерода и электроэнергии для
изготовления 450 тыс. м вискозного шелка, если на производство 1 т вискозной ткани затрачивается: целлюлозы 1,1 т, серной кислоты 1,35 т, едкого натра 0,9 т, сероуглерода 200 кг, электроэнергии 7000 кВт-ч. 6000 м вискозного шелка имеет массу 1 т.
ш 
11-46. Определите объем раствора серной кислоты,
необходимой для разложения ксантогената целлюлозы,
находящегося в прядильном растворе массой 2 т. Концентрация серной кислоты в осадительнои ванне
120 г/л, массовая доля ксантогената в прядильном
растворе 7%. Разложение ксантогената идет по схеме:
s= + «H2S04—*-[C6H,o05]n+
Na-
1
\
-S
-О--С6Н9О4
_ п
+nCS2+«NaHS04
11-47. Рассчитайте расходный коэффициент уксусного ангидрида на 1 т триацетилцеллюлозы, если потери на этой стадии производства составляют 3%.
11-48. Прядильный раствор, поступающий в машину
для формирования ацетатной текстильной нити, имеет
состав (масс, доли): ацетона 68, ацетата целлюлозы
27, воды 5. Производительность машины 120 г/ч. Состав нити, выходящий из шахты (масс, доли): ацетата
целлюлозы 80, воды 19, ацетона 1. Определите: а) расход воздуха (м8
/ч и м
3
/кг нити), подаваемого в прядильную шахту машины для формирования нити;
б) массу ацетона и воды, испаряющихся в шахте (г/ч).
Паровоздушная смесь, подаваемая на рекуперацию и
ректификацию, содержит 25 г/м3
 ацетона.
11-49. В производстве мощностью 70 т/сут поликап-
роамида используются аппараты непрерывного поли-
амидироваиия АНП-10, вместимостью 10 м
3
 каждый.
Рассчитайте число аппаратов, необходимых для производства, если общий расход капролактама, поступающего на полиамидирование, 80 т/сут, продолжительность процесса 25 ч, а плотность расплава 1100 кг/м3
.
Коэффициент полезного времени аппарата (отношение
количества дней работы аппарата в году к общему
числу дней в году) составляет 0,95.
11-50. Определите годовую потребность в капролак-
таме и условном топливе (в перерасчете на 1 м
3
 природного газа) цеха по производству капронового шелка мощностью 2 тыс. т в год, если расходный коэффициент капролактама 1,2, а на 1 т капроновой ткани затрачивается 12 т условного топлива. Рассчитайте годовые денежные затраты завода по перевозке готовой
124 
продукции, если радиус перевозок 200 км, а их себестоимость 0,3 коп/т-км.
11-51. В качестве регулятора молекулярной массы
поликапроамида используют уксусную кислоту. Рассчи*-
тайте расход технической (99%-ной) кислоты на 1 кг
поликапроамида, если в реакцию вступает 65% ее масс.
долей, а на 1 моль полимера расходуется 1 моль кислоты. Молекулярная масса поликапроамида 22 000.
11-52. Определите расходный коэффициент капролактама в производстве текстильной капроновой нити,
если в сутки выпускается 7000 кг нити, содержащей
4% влаги и 6% замасливателя (по массе). Безвозвратные потери производства равны 17 %.
11-53. Рассчитайте производительность и интенсив-'
иость автоклава для полимеризации капролактама по
следующим параметрам: вместимость автоклава 2,5 м
3
,
коэффициент его заполнения 0,75, содержание воды (по
массе) 3 %, плотность расплавленного капролактама
1020 кг/м3
, продолжительность полимеризации 12 ч,
производственные потери 2%.
11-54. Рассчитайте число автоклавов полимеризации
капролактама, производительностью 3000 кг/сут каждый, для цеха, выпускающего 8000 кг текстильной капроновой нити в сутки. Норма расхода полимера на 1 кг
волокна составляет 1,11 кг.
11-55. Определите расход диметилтерефталата
(ДМТФ) для производства 1 кг волокна лавсан, если
изменение массы волокна за счет увлажнения, замасливания и добавок составило 2%, а технологические
потери 5%. Рассчитайте массу выделившегося в этом
случае метанола.
11-56. Определите степень поликонденсации поли-
этилентерефталата молекулярной массой 19000 и рассчитайте теоретический расход диметилтерефталата,
этиленгликоля и раствора 100%-ной ортофосфорной
кислоты для получения 2 т смолы. Ортофосфорная
кислота используется в качестве стабилизатора (0,01 %
от массы диметилтерефталата).
11-57. Латекс гевеи бразильской содержит (масс,
доли): каучука 34; белков и сахара 4,5; воды и других
ингредиентов 61,5. Перед коагуляцией его разбавляют
водой (1 :1). Рассчитайте массу сырого товарного каучука с содержанием 92% основного вещества, который
125 
может быть теоретически получен из 50 т раствора латекса.
П-58. Рассчитайте расход соли NaCl и 98%-ной
«ерной кислоты на I т каучука, который выделяется
При коагуляции латекса СКС-30, если содержание полимера в нем 60% (по массе). Коагуляцию проводят
насыщенным раствором NaCl и 5%-ным раствором
H2SO4, а лабораторный анализ показал, что на 10 г латекса требуется 2,69 г NaCl и 5,38 мл 5%-иого раствора H2S04.
П-59. При перекнсной вулканизации этпленпрошь
леновых и кремнийорганических каучуков на 100 масс,
долей каучука берут 3 масс, доли перекиси бензопла»
Сколько массовых долей гидроперекиси изопропилбен-
зола надо взять для вулканизации 106 масс, долей
каучука вместо перекиси бензоила, чтобы вызвать такой же эффект сшивания?
И-60. В результате совершенствования технологии
производства шин, улучшения качества автомобильных
дорог и других факторов в СССР за IX и X пятилетки
пробег шин увеличился на 20- %, что эквивалентно
4-Ю5
 т автопокрышек в год. Рассчитайте.годовую экономию основных материалов и сырья шинного произ-
водства от этого эффекта, если на каждую тонну авто»
покрышек в среднем расходуется 300 кг кордного волокна, 300 кг каучука, 160 кг высокодисперсной сажи,
65 кг пластификаторов.
11-61. Составьте формулу для расчета и определите
коэффициент вулканизации (/ев) мягкой резины, если
образец вулканизата массой 250 г содержит 3 г связанной серы (5СВ), а содержание каучука (А) в вулка-
низате 60 % (по массе).
П-62. Шинный завод выпускает 14-104
 т шин в год.
По современной технологии, предусматривается введение в резиновую смесь 10 % регенерата (от массы каучука). Рассчитайте годовую экономию каучука и экономический эффект от внедрения новой технологии, если применение 1 т регенерата в шинном производстве
дает экономию 450 кг каучука. Средняя себестоимость
1 т каучука 700 руб., а шинного регенерата 150 руб.
Расходный коэффициент каучука в производстве шив.
0,3. Сколько шин (т) можно изготовить из сэкономленного каучука? 


Категория: Химия | Добавил: (05.12.2016)
Просмотров: | Рейтинг: 0.0/0


Другие задачи:
Всего комментариев: 0
avatar