《PET合成工艺课设资料》.docVIP

PAGE 1 目录 TOC \o 1-3 \h \u 第一章 总论 3 PET简介 3 PET的发展历史与现状 3 第一节 设计依据 4 第二节 产品方案 6 第二章 生产方法与工艺流程 8 第三章 工艺计算 15 第一节 物料衡算 15 第二节 能量衡算 20 第三节 设备选型 23 第四章 小结 24 PET的发展前景 24 心得体会 25 参考文献 26 第一章 总论 聚对苯二甲酸乙二醇酯 化学式为-[OCH2-CH2OCOC6H4CO]-　英文名: polyethylene terephthalate，简称PET，为高聚合物，别名涤纶树脂或聚酯树脂，俗称涤纶。由对苯二甲酸乙二醇酯发生脱水缩合反应而来。对苯二甲酸乙二醇酯是由对苯二甲酸和乙二醇发生酯化反应所得。由于它的原料纯对苯二甲酸和乙二醇及合成树脂技术成熟，其发展速度使任何一种纤维都难以比拟。 PET 是乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，长期使用温度可达120℃，电绝缘性优良，甚至在高温高频下，其电性能仍较好，但耐电晕性较差，抗蠕变性，耐疲劳性，耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET 有酯键，在强酸、强碱和水蒸汽作用下会发生分解，耐有机溶剂、耐候性好。缺点是结晶速率慢，成型加工困难，模塑温度高，生产周期长，冲击性能差。一般通过 增强、填充、共混等方法改进其加工性和物性，以玻璃纤维增强效果明显，提高树脂刚性、耐热性、耐药品性、电气性能和耐候性。但仍需改进结晶速度慢的弊病， 可以采取添加成核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂和防燃滴落剂可改进 PET阻燃性和自熄性。 PET的用途不主要局限于纤维，而是进一步拓展到各类容器、包装材料、薄膜、胶片、工程塑料等领域，目前，PET正在越来越多地取代铝、玻璃、陶瓷、纸张、木材、钢铁和其他合成材料，聚酯的家庭也在持续扩大。 它优良的综合性及较好的服用性，在保持其固有特点同时，在接近天然化如穿着舒适性、染色性、抗静电性、吸湿性及外表美观等方面更接近于天然纤维，因此使其更具发展优势。 而且近年来随着人们生活水平的提高，我国乃至全球对聚酯的需求越来越大，更为我国聚酯行业的发展带来巨大的商机，我们应该抓住这难得的机会，不断完善和提高聚酯的生产技术，并研究开发新型聚酯产品，以增强我国聚酯行业的竞争能力。 PET简介 1.1 PET的发展历史与现状 第一节 设计依据 一、设计题目 ??? PET合成工艺设计 二、基本资料 1、生产数据资料： = 1 \* GB3 ①生产规模：年产量11万吨/年； = 2 \* GB3 ②生产时间：年工作日300天/年； = 3 \* GB3 ③相关技术指标： 工艺配方：催化剂用量：c = 0.05%（质量）PTA 消光剂用量：d = 0.5%（质量）PTA（配制成20%EG混合浆液） 投料配比：EG：PTA = 1.12（摩尔比） 切粒、包装工序物料损失率：e = 0.5% 各反应器工艺控制参数及相关的气液平衡数据表 反应器位号 R101 R102 R201 R202 R203 酯化率 0.89 0.97 0.99 1 1 缩聚反应程度 0.75 0.87 0.96 0.984 0.9901 EG：PTA（摩尔比） 1.12 1.12 1.05 1.026 1.0099 平均聚合度 4.0 7.6923 25.0 62.5 101.0 抽出低聚物/%（质量） 0 0 0.1 0.05 0 水汽化/%（质量） 97 90 气相EG/%（摩尔） 36.75 39.37 2、工艺流程 PET是生产涤纶纤维的原料，是合成纤维中产量最大的品种。要求采用PTA直接酯化缩聚连续操作工艺，采用高纯度对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）为原料，经过酯化反应阶段和缩聚反应阶段生成聚对苯二甲酸乙二醇（PET）。 PET的生产过程主要由浆料配制工序、聚合工序、切粒包装工序、回收工序。聚合工序采用二级酯化釜、三级缩聚釜。 ?三、设计内容 ?根据所给的工艺要求和其它数据资料，进行PET合成工艺设计，具体内容包括： 确定PTA直接酯化缩聚连续操作的工艺流程； 对连续聚合反应过程进行物料衡算； 关键设备的选型； 四、设计成果 1、编写设计说明书一份； 2、绘制PTA直接酯化缩聚连续操作工艺流程图，物料流程图； 3、绘制搅拌反应器、精馏塔结构示意图； 4、绘制关键设备布置图。 第二节 产品方案 1、PET的性质 2、PET的性能与用途 PET的主要性能 第二章 生产方法与工艺流程 1、PET的主要生产方法 聚酯(PET)既可由对苯二甲酸二甲酯(DMT)与乙二醇(EG)反应制得，也可由对苯二甲酸(PTA)