聚合职训教材.doc

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1、制棉部聚合课职训教材Sep.11th,2001Edition51/52前言一九九三年台湾东帝士集团东云工程部在原东云聚酯装置的基础上自行设计了翔鹭公司这套聚酯装置，并以整厂输出的模式在厦门投资建造，于1995年4月开始投产。这套装置采用二段酯化、三段缩聚的五釜流程，以精对苯二甲酸和乙二醇为原料，经直接酯化连续缩聚生产纤维级聚酯，以TiO2作消光剂，Sb2O3作催化剂，采用外加DEG以改善纤维的染色性能,具有产能高、技术先进、能耗较低、工艺成熟、操作弹性大及设备质量好等特点。装置分制棉、制丝两条生产线，每线生产能力最初设

2、计为300T/D，经过了97年、98年及2000年的三期增产改造后，现产量达450T/D。为了方便同仁对这套聚酯装置有一个比较全面的认识，也为了使新进员工尽快熟悉这套装置，我们特编写本教材介绍这套装置。教材对各系统的原理、工艺流程控制及主要设备作了全面的介绍，另外把这套装置中各系统应注意的问题，易发生的故障及解决方法编入本教材，以便全体同仁借鉴参考。其中难免存在缺陷不足之处，欢迎提出宝贵意见，以利我们工作的改进与提高。51/52第一章名词解释与反应原理一、名词解释1.低分子与高分子°一般而言，对于聚酯纤维，一个分子链有

3、1000个原子以上，分子量在15000-30000，分子长度在1000-2000A之间，称为高分子，而生产涤纶的原料PTA和EG，组成分子的原子数量，分子量和分子长度都远远低于涤纶分子，称为低分子。2.聚合度涤纶分子具有重复单元，该单元在分子中重复的个数称为聚合度，在聚酯分子结构中n就是聚合度，民用聚酯纤维的平均聚合度为100-106左右。HHOOHHH—OC—C—O—CC—OnC—C—O—HHHHH3.低聚物低聚物就是聚合度较小的分子，这是相对而言的，通常在聚酯生产过程中把n<5的聚合物称为低聚物。4.粘度和特性粘度

4、粘度是用来量度流体粘性大小的物理量，它的物理意义是指流体内部的摩擦力——粘性力，在国际单位制中，粘度的单位是泊，流体的粘度大小与流体的温度有密切的关系，一般地说，流体的粘度随温度升高而减小。聚酯的特性粘度是聚酯产品最重要的一个指标，特性粘度与聚酯分子量有直接的关系，特性粘度IV=0.000755×Mn0.685这是一个经验公式，式中Mn表示聚酯的平均分子量。聚酯特性粘度的计算原理，按下面方法进行：1.先测定某种特定溶剂在一定条件下的粘度η0；2.再将一定量的聚酯溶解在这种溶剂中，测定这种溶液在同样条件下的粘度η；3.计

5、算比粘度η比=(η-η0)／η04.让溶液中聚酯的浓度趋向无限稀，则=IV，式中c为溶液的浓度。聚酯的特性粘度数值与聚酯熔体当时所处的温度无关，与测定时的溶剂配比，溶液浓度及其它测定条件有关。5.单体用来直接合成高聚物的低分子原料称为单体，对于聚酯来说，“对苯二甲酸乙二酯”就是“单体”。6.热降解高分子聚合物在高温时分子链断裂生成低分子的过程称为热降解，很显然，在聚酯生产过程中要尽量减少热降解的产生，聚酯热降解的温度是290℃，高于这个温度时，热降解反应将明显增强。7.热氧降解聚酯熔体中有氧存在时分子链断裂的过程称为“

6、热氧降解”51/52。在同样温度，热氧降解反应比热降解反应要快得多，因此聚酯生产过程中对系统的气密要求很严。8.酯化反应和缩聚反应以乙二醇(EG)，对苯二甲酸(PTA)为原料生产涤纶树酯的化学反应可表示为：1.酯化反应：2HOCH2CH2OH+HOOCC6H4COOHHOCH2CH2COOC6H4COOCH2CH2OH+2H2O(g)↑EGPTABHETWSb2O32.缩聚反应：nHOCH2CH2COOC6H4COOCH2CH2OHHO[CH2CH2COOC6H4COO]nCH2CH2OHBHETPET+(n-1)HO

7、CH2CH2OH↑EG反应1.是有机酸和醇的反应，由酸的羧基(-COOH)与醇的羟基(-OH)相互作用生成了酯基(-C-O-R)和水，这类反应就叫酯化反应。反应2.是一种(或几种)低分子物质(如对苯二甲酸乙二醇酯)彼此化合生成一种高分子物质(如聚对苯二甲酸乙二酯)，同时还生成另一种低分子物质(如乙二醇)的过程，这类反应就叫缩聚反应。9.酯化率和缩聚转化率酯化率标志着酯化反应的完成程度，在聚酯生产中，酯化率定义为生成酯基(BHET)的羧基摩尔数对于进料PTA的羧基摩尔数的分率。缩聚转化率定义为生成的聚对苯二甲酸乙二酯(包

8、括低聚物)所需要的羧基摩尔数对于进料PTA羧基摩尔数的分率。10.催化剂在化学反应中，催化剂是一种能改变反应速度，但本身并不参加化学反应的物质，一般地说，催化剂在加速正反应的同时也在加速副反应，因此用于实际生产的催化剂一般应具有催化活性大，对副反应作用小，产品受污染程度小等特点。催化剂的浓度要依各具体反应而定，因为如果浓度过小，反