课程设计--年产10万吨pet生产的工艺设计

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1、目录总论-3-1综述-4-1.1聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的简介-4-1.1.1PET一般性质-4-1.1.2PET的组织结构-4-1.2聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的特性与应用-5-1.2.1特性-5-1.2.2应用-7-1.2.3PET的加工特性-8-1.2.4PET的加工方法-9-1.3中国生产消费现状及产品构成-9-1.3.1国内生产消费水平现状-9-1.3.2产品构成-9-2PET生产工艺的比较与确定-10-2.1PET的生产工艺简介-10-2.1.1酯交换法生产工艺简介（DMT法）-10-2.1.2直接酯化法生产工艺简介（PTA法）-11-2.1.3环氧乙烷

2、法生产工艺简介（EO法）-12-2.2各生产工艺优劣势比较及工艺选择-12-2.2.1PTA法的生产优势-13-2.2.2DMT法的生产优势-14-2.2.3生产工艺的选择-15-2.3工艺过程介绍-15-2.3.1反应机理及条件-15-2.3.2工艺生产流程图-18-3物料衡算与能量衡算-19-3.1物料平衡关系示意图-19-3.2化学与物理变化-19-3.3计算过程-20-3.3.2.物料衡算计算过程-22-3.3.3物料平衡结果总汇。-27-3.3.4能量衡算计算过程-27-3.3.5工艺管道的计算-29--38-4设备的选型-30-4.1聚酯反应器的选型原理-30-4

3、.2第一酯化反应器的选型-32-4.2.1搅拌装置的设计-33-4.2.2换热器的选型-33-5经济衡算-34-总结-35-参考文献-38--38-总论聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是由对苯二甲酸和乙二醇通过缩聚反应生成的一种含芳环的饱和聚酯。虽然PET自问世以来主要都是被用于纺制纤维，应用于服装领域，但由于PET在较宽的温度范围内能保持优良的物理性能，抗冲击强度高、耐摩擦、刚性好、硬度大、吸湿性小、尺寸稳定性好、电性能优良、无毒无臭、加工方便、制件的外观洁净透明，能耐绝大多数有机溶剂和无机酸的腐蚀等，使它在非纤维用途方面的应用更为广泛。特别是近十年来，由于PET生产的大规模

4、化，成本不断下降，PET在包装瓶、薄膜、工程塑料领域的应用更是得到了飞速的发展。而本设计就是针对PET做年产10万吨生产的工艺设计。本文主要对PET的研究，生产和应用进行了详细的概述，阐述了其在化学工业中的作用和地位。并介绍了PET的制备方法和确定PET的生产工艺。简单阐述了PET的加工特性以及加工方法。以及PET在中国的生产消费状况。简单介绍了PET的工业生产过程，在确定PET生产工艺的基础上进行了物料衡算、热量衡算、经济衡算，设备选型和车间设计等过程。最后绘制带控制点的工艺流程图，主要设备图及厂区布置图。关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET，酯交换法，缩聚-38-1综述1

5、.1聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的简介1.1.1PET一般性质聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是用聚对苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换法制的，英文名称 Polyethyleneterephthalate，简称PET或PETP，俗称涤纶树脂。他是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。分子结构式为：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都具有优异的机械性能，可在120℃长期使用，耐蠕变性佳，耐疲劳性好，耐磨性强，尺寸稳定性良好,电绝缘性优异，即使在高温高频下，其电性能仍好，但耐电晕性

6、较差。PET含有酯键，在强酸，碱和水蒸汽下会发生分解反应，耐有机溶剂性，耐候性良好。缺点是结晶速率慢，加工成型困难，模塑温度高，生产周期长，抗冲击性能较差。一般能通过增强，填充，共混等方法，以提高它们的可加工性和物理性能，以玻璃纤维增强效果明显，显着改善树脂的刚性，耐热性，耐化学性，耐药品性，电性能和耐候性。但仍然需要进一步改良结晶速度慢的弊病，可以采取添加成核剂和结晶促进剂等手段。加阻燃剂能增强PET的阻燃性，加防滴落剂可改进PET的自熄性。1.1.2PET的组织结构化学结构：涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸二乙酯，故也称聚酯纤维（PET），其长链分子的化学结构式为H(OC

7、H2CCOCO)NOCH2CH2OH,相对分子量一般在18000~25000左右。实际上，其中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低，又以环状形式存在。聚对苯二甲酸乙二酯可由对苯二甲酸(PTA)和乙二醇(EG)通过直接酯化法制取对苯二甲酸乙二酯后缩聚而成。-38-由PET分子的结构来看，它是短链的脂族烃，酯基，苯环，端羟基构成该组合物的。此外，其除了两个端羟基外，没有其他的极性基团，从而涤纶纤维的亲水性非常差。且PET分子中含有约46％的酯基，酯基高温下可水解，热裂解，遇碱则皂解，使聚合度降