Задачи для самостоятельного решения. 1. При каких условиях и почему скорость фильтрации расплава РЕТ будет большей:

1. При каких условиях и почему скорость фильтрации расплава РЕТ будет большей:

Вариант I II

Температура расплава, Т, °С 285 290

Давление подпора, Р, МПа 10 7

Обоснуйте Ваш ответ.

2. Вычислить продолжительность работы фильерного комплекта при производстве технической нити PET. Скорость фильтрации расплава полиэтилентерефталата при 295 ⁰С = 1100 дм³/(м² час). Перепад давления на «свежем» фильерном комплекте, ΔР₀^/ = 0,8 МПа. Предельное значение ΔР^/_К = 22 МПа.

Значения: К_δ = 1,166; K_r = 0,340 · 10^-5; K_N = 0,23 · 10^-3. Индекс течения расплава, n = 1,05.

3. Вычислить необходимое количество фильтр-прессов (поверхность фильтрации фильтр-пресса - 50 м²) для первой фильтрации вискозы при производстве 10 т/сутки вискозной текстильной нити. Потери (по α-cell) по всему технологическому циклу равны 5,4% (масс). Влажность готовой нити 12% (масс), содержание замасливателя 1,2% (масс).

4. Вычислить продолжительность одного цикла работы фильтр-пресса на первой фильтрации вискозы, если на перезарядку фильтр-пресса требуется 5 часов. Фильтрующий материал «ворсистая бумага-вата-бязь», для которого K_δ = 2,73 · 10^-3; К_r =4,2 · 10^-4; K_N = 0,169 · 10^-4. Перепад давления на фильтре после перезарядки ΔР₀^/ = 0,04 МПа. Фильтр перезаряжается при ΔР₀^/ = 0,17 МПа. Скорость фильтрации = 25дм³/(м² час). Индекс течения вискозы n = 1,08.

5. При каких условиях и почему скорость фильтрации расплава поликапроамида будет больше:

Вариант I II

Температура расплава, Т, °С 275 280

Давление подпора, Р, МПа 6 7

Обоснуйте Ваш ответ.

6. Определить предельное значение перепада давления, ΔР^/_к, при фильтрации прядильного раствора волокнообразующего терсополимера акрилонитрила при производстве полиакрилонитрильного волокна (PAN) по водно-роданидному способу (волокно нитрон С), если фильтр-пресс «заряжен» фильтр-материалом «поливинилхлоридная ткань - нетканный материал – бязь», для которой ΔР₀^/ = 0,052 МПа. Индекс течения n = 1,1. Параметры фильтрования: K_δ = 4,43 · 10^-3; К_г =0,525 · 10^-4; K_N =7,2 · 10^-4. Средняя скорость фильтрации, =74дм³/(м² · час). Продолжительность работы фильтр-пресса до начала перезарядки 42 час.

7. При каких условиях и почему скорость фильтрации расплава [поли(гексаметилепадипамида)] будет больше:

Вариант I II

Температура расплава, Т, ⁰С 285 270

Давление подпора, Р, МПа 8 10

Обоснуйте Ваш ответ.

8. Вискоза какого состава и почему будет быстрее фильтроваться, если целлюлоза характеризуется _n = 450; а давление подпора перед фильтром Р = 0,5 МПа.

Вариант I II

Концентрация α-cell,% (масс) 8,0 10,0

Концентрация NaOH,% (масс) 7,0 7,0

Степень замещения, m,

ксантогената целлюлозы 0,5 0,5

Обоснуйте Ваш ответ.

9. При получении PAN-волокон «сухим» способом применяются диметилформамидные прядильные растворы концентрацией 20% (масс). Индекс течения, n = 1,09. Их фильтрация осуществляется на металло-керамических фильтрах (МКФ) со средним диаметром пор 0,063 мм. Значение ΔР₀^/ = 0,43 МПа. Параметры фильтрования: K_δ = 1,323; К_г = 1,64 · 10^-3; K_N =3,61 · 10^-3. Через сутки работы перепад давления на фильтре составил ΔР_t^/ = 3МПа. Вычислить среднюю скорость фильтрации прядильного раствора.

10. Вычислить продолжительность работы фильтр-бужа при получении ацетатной текстильной нити. Состав прядильного раствора: концентрация ацетилцеллюлозы -25% (масс) в ацетоно-водной смеси [95:5 (объем)] индекс течения, n = 1,05. Фильтр-материал - фильтр-фланель. Параметры фильтрования: K_δ = 0,95; К_г = 0,513 · 10^-3; K_N =5,43 · 10^-4. ΔР₀^/ = 0,07МПа. Значение ΔР_к^/ =1,5 МПа. Средняя скорость фильтрации = 34 дм³/(м² час).

11. 23% (масс) прядильный раствор триацетата целлюлозы фильтруется через рамный фильтр-пресс. В качестве растворителя используется: (1) - метиленхлорид и (2) смесь метиленхлорида и этанола (95:5 (объем)). Какой из двух вариантов эквиконцентрированных растворов при ΔР_t^/ = const будет в изотермических условиях быстрее фильтроваться.

Обоснуйте Ваш ответ.

12. Вычислить продолжительность работы фильерного комплекта (ФК) при производстве текстильной нити PET- POY. Индекс течения расплава n = 1,01. Средняя скорость фильтрации расплава PET при 300 ⁰С. = 1950 дм³/(м² · час). Перепад давления на «свежем» ФК ΔР₀^/ = 0,65 МПа. Предельное значение ΔР_к^/ = 20 МПа. Значения параметров фильтрации:

K_δ = 1,323; К_г = 0,426 · 10^-2; K_N =3,61 · 10^-2.

13. Вычислить среднюю скорость фильтрации, , дм³/(м² · час), расплава поликапроамида при 275 ⁰С в фильтр-комплекте (ФК) при формовании технической нити РА-6 линейной плотности 120 текс на прядильной машине, совме щенной с вытягиванием. Скорость приема нити, СА, 3000 м/мин. Диаметр фильтрующей поверхности ФК 350 мм. Готовая нить имеет влажность 1,5% (масс) и 1,3% (масс) замасливателя.

14. Вычислить необходимое количество фильтр-прессов (поверхность фильтрации фильтр-пресса -50м²) для первой фильтрации прядильного раствора при производстве 10 т/сутки ацетатной текстильной нити линейной плотности 13/40 текс (Т_t 13 f 40). Готовая нить имеет влажность 4,6% (масс) и содержит 1,2% (масс) замасливателя. Суммарные потери полимера в производстве 3,7% (масс). Состав прядильного раствора: вторичная ацетилцеллюлоза - 25% (масс); растворитель - ацетон - 95% (объем) и вода - 5% (объем). Скорость фильтрации = 35 дм³/(м²час). Скорость приема нити - 530 м/мин.

15. Вычислить продолжительность одного цикла работы фильтр-пресса на второй фильтрации вискозы. Перезарядка фильтра включает следующие операции:

- «сдувка» вискозы сжатым воздухом - 0,5 час;

- промывка фильтр-пресса водой или разбавленной щелочью -1,5 час;

- замена фильтр-полотен – 2,5 час;

- заполнение фильтр-пресса вискозой - 0,5 час.

Средняя скорость второй фильтрации 40 дм³/(м² час). Фильтрующий материал – «свансбой-нетканный материал - 2 слоя шифона» для которого ΔР₀^/ = 0,907 МПа. Значение ΔР_к^/ = 0,3 MПa. Параметры фильтрации:

K_δ = 3,2 · 10^-3; К_г = 0,683 · 10^-3; K_N =2,28 · 10^-4.

16. Вычислить продолжительность работы фильерного комплекта (ФК) при производстве коврового жгутика РА-6. Средняя скорость фильтрации расплава поликапроамида = 1250 дм³/м² час. Индекс течения расплава n = 1,04. Начальный перепад давления на ФК, ΔР₀^/ =0,52 МПа; Смена ФК проводится при ΔР_к^/ =10 МПа. Параметры фильтрации следующие:

K_δ = 1,472; К_г = 0,213 · 10^-2; K_N =3,6 · 10^-3.

17. Вычислить продолжительность работы фильерного комплекта (ФК) при производстве жгутового PET волокна. Средняя скорость фильтрации расплава полиэтилентерефталата при 295 ⁰С = 1300 дм³/м² · час. Индекс течения расплава PET n = 1,03. Начальный перепад давления на ФК ΔР₀^/ = 0,39 МПа; ФК проводится при ΔР_к^/ = 15 МПа. Параметры фильтрации следующие:

K_δ = 1,303; К_г = 0,212 · 10^-2; K_N =4,5 · 10^-3.

18. Вычислить продолжительность работы фильтра «грубой очистки» при производстве технической нити PET на технологическом потоке мощностью 10 т/сутки. Суммарные потери по PET составляют 5,4% (масс). Содержание препарации на готовой нити 1,7% (масс), а влажность нити 0,8% (масс). Плотность расплава полиэтилентерефталата, ρ= 1279,5 кг/м³. Внутренний диаметр фильтра «грубой очистки» 192 мм. Давление подпора на «чистом» фильтре Р₁ = 5,0 МПа, а перепад давления 0,12 МПа. Фильтр «грубой очистки» отключается на перезарядку при Р₂ = 12 МПа и ΔР^/_к = 1,45 МПа. Параметры фильтрации следующие:

K_δ = 1,317; К_г = 0,306 · 10^-2; K_N =4,8 · 10^-3.

Индекс течения расплава PET n = 1,03.

19. Рассчитать количество фильтр-прессов (площадь фильтрации каждого из них 50 м²) при производстве полиакрилонитрильного волокна нитрон D (РАN) мощностью 20 т сутки. Содержание авиважа на волокне 1,1% (масс); влажность волокна 0,9% (масс). Суммарные потери по волокнообразующему терсополимеру по всем переходам технологического процесса 4,3% (масс). Концентрация и плотность прядильного раствора равны соответственно 15,0% (масс) и 960 кг/м³.

20. Определить производительность завода триацетатной текстильной нити (СТА), т/сутки, если в химическом цехе его установлено 6 фильтр-прессов с площадью фильтрации каждого 50 м². Концентрация прядильного раствора 23% (масс). Плотность прядильного раствора 1322 кг/м³. Скорость фильтрации = 40 дм³/(м² · час). Содержание замасливателя на нити 1,4% (масс), влажность нити 4,8% (масс). Потери триацетата целлюлозы по всем переходам технологического процесса 5,9% (масс).

21. При каких условиях и почему скорость фильтрации 25%
(масс) прядильного раствора вторичной ацетилцеллюлозы со
степенью полимеризации, - 300 будет выше:

Вариант I II

Соотношение по объему

ацетона и воды 99:1 95:5

Температура, ⁰С 20 30

Обоснуйте Ваш ответ.

22. Вычислить продолжительность работы фильтр-бужа при получении вискозной текстильной нити на прядильной машине ПЦ-4. Фильтр-материал- «свансбой + 3 слоя шифона». Перепад давления на «свежем» фильтр-буже ΔР₀^/ = 0,012 МПа. Средняя скорость фильтрации 50 дм³/(м² · час). Фильтр-буж подлежит замене при ΔР_к^/ = 0,15 МПа. Параметры фильтрации следующие:

K_δ = 2,71· 10^-3; К_г = 4,29 · 10^-4; K_N =6,13 · 10^-4.

Индекс течения вискозы n = 1,06.

23. Рассчитать количество фильтр-прессов первой фильтрации (площадь фильтрации каждого из них 50 м²) при производстве вискозной технической нити для супер-корда в количестве 15 т в сутки. Концентрация вискозы по α-cell 7,1% (масс). Плотность вискозы 1122 кг/м³. Содержание замасливателя на нити 1,4% (масс). Влажность нити 10,4% (масс). Потери по α-cell по всему технологическому циклу 4,8% (масс).

24. Вычислить продолжительность одного цикла работы фильтр-пресса на второй фильтрации прядильного раствора при производстве ацетатной текстильной нити, если на перезарядку фильтр-пресса требуется 4 часа. Фильтрующий материал: «свансбой-нетканный материал - 2 слоя шифона». Перепад давления на «чистом» фильтр-прессе ΔР^/_к = 0,197 МПа. Индекс течения n = 1,12. Скорость фильтрации прядильного раствора 55 дм³/(м² час).

25. При каких условиях и почему скорость фильтрации прядильных растворов ПОД (полиоксадиазола) в серной кислоте будет выше:

Вариант I II

Концентрация, % (масс) 4,3 4,3

Температура, ⁰С 55 80

Обоснуйте Ваш ответ.