发布时间 : 星期六 文章PET合成工艺课设资料更新完毕开始阅读4bee29daeff9aef8951e06b0
（3）消光剂的配制
经人工称量的消光剂TiO2经过加料台和加料器进入消光剂配制槽中，再在配制槽中加入定量的EG，TiO2经搅拌器的作用均匀的分散在EG中。通过TiO2喂料泵将分散液送入TiO2研磨机中，进一步研磨分散后进入TiO2贮槽，经过搅拌后进入TiO2稀释槽，同时定量的加入EG，经搅拌、稀释配制成稀浓度的TiO2分散液。再通过离心机喂料泵把分散液送入TiO2离心机，在离心机的作用下，大颗粒的TiO2粒子被EG冲洗下来回到配制槽中。合格的分散液进入带有搅拌器的TiO2中间槽中，并在槽中再次加入EG。经搅拌制得符合工艺要求的TiO2悬浮液，再送入悬浮槽中，搅拌后用TiO2计量泵，经过滤器定量地送入第二酯化反应器中。 （4）浆料混合
进入PTA日料仓的PTA物料，从日料仓底部进入PTA计量称称量后连续地投入浆料的混合槽。同时从EG贮槽送来的EG和从催化剂输送泵送来的催化剂溶液，也连续定量地进入混合槽内。在混合槽搅拌器的作用下混合调制成均匀的浆料。 （5）酯化
酯化工序有两台串联的酯化反应器，每台反应器均设有搅拌器及热媒加热夹套，在其顶部分别设有工艺塔。
PTA/EG浆料，由浆料泵连续定量地送入第一酯化反应器中，在搅拌器的作用下与反应器中原有的酯化物完全混合。PTA/EG浆料在反应器中进行酯化反应。酯化反应生产的水，以蒸汽的形式从反应器的顶部排出。同时携带部分的蒸汽，水蒸气和EG蒸汽在工艺塔中得到的馏分，分馏出来的EG返回到反应器内。水蒸气从塔顶馏出，一部分蒸汽去真空系统做工作蒸汽，另一部分经过冷凝器冷凝，变成液体进入回流罐，其中一部分作为工艺塔塔顶回流液，另一部分液体排入污水管。
在第二酯化反应器中，酯化反应继续进行。同时定量的加入已配制好的消光剂和稳定剂，酯化反应生成水和一部分EG蒸汽从反应器顶部蒸出，在工艺塔中分馏。分馏出来的EG送至EG混合罐中。塔顶蒸汽经冷凝器冷凝后进入回流罐。
从第二酯化反应器底部排出的酯化物，由输送泵经过过滤器送往第一缩聚反应器。 （6）缩聚
缩聚区设有三台缩聚反应器，分别在不同的真空状态下操作。每台反应器均设有热媒加热装置和EG喷淋系统。
酯化物进入缩聚反应器后在真空的条件下进一步分离出EG，并在较高的反应器温度下逐步进入缩聚反应。三台缩聚反应器的反应温度逐步提高，而反应器的压力逐步降低，即在最终的缩聚反应器中，达到最高反应温度和最高真空度。
在第一缩聚反应器中，大部分的EG从反应器的顶部蒸出，在喷淋的冷凝器中被循环的EG喷淋冷凝而进入EG冷凝液收集器中，在此EG继续蒸出，被喷淋冷凝器收集。
9
而物料经一定时间停留后进入最终缩聚反应器中，通过调整温度、真空度和停留时间来进一步控制、调节聚合物的最终粘度。
三台缩聚反应器均设有液位控制，分别保证物料在反应器中的停留时间，有利于产品质量的稳定。最终聚合物熔体从反应器的底部出料，经熔体输送泵、过滤器、熔体分配管分别送往切片生产、直接纺长丝车间。
三台缩聚反应器共用一套真空装置及喷淋冷凝系统。此系统包括水处理装置、喷淋水输送泵、喷林水过滤器、冷却塔、真空密封管、冷却塔密封水加料泵。喷射机组的工作蒸汽来自酯化过程产生的工艺蒸汽，这样既可以节约热能，降低冷却水用量并能减少污水量。
（7）切片生产
从熔体输送泵送来的PET熔体，进入铸带头，在铸带头中熔体被分配到一排铸带喷丝孔中，从喷丝孔出来的PET熔体铸带，靠重力自动流入水下切粒机的导流板，并完全浸没在约25℃的脱盐水中。在水中铸带的表面逐渐冷却凝固，铸带被送至水下切粒机，切成一定规格的切片。
5、 物料发生的物理与化学变化 写出主、副反应方程式：
① 化学变化。在PET合成过程中每一个反应器中都发生着同样的化学反应，只是各反应器中各化学反应进行的程度不同。主要反应方程式： 酯化反应（esterification）
COOH + HOCH2CH2OHCOOH2CH2OH + H2O 酯化缩聚反应（polycondensation by esterification）
COOH + HOCH2CH2OHCOOH2CH2OOC+ H2O 缩聚反应（polycondensation）
2COCH2CH2OHCOCH2CH2OOC+HOCH2CH2OH
在酯化反应釜中，以酯化反应与酯化缩聚反应为主;在缩聚釜中，以酯化缩聚与缩聚反应为主，在此不考虑副反应，业不对副反应进行物料衡算。为了描述各反应进行的程度特做如下定义：
酯化率： x ＝参加反应PTA（mol）/PTA初始(mol)
10
＝[PTA初始(mol)－PTA残留(mol) ]/PTA初始（mol） ＝(NTO－NT)/NTO
缩聚反应程度：p=生成PET链节（mol）/PAT初始（mol）＝NP/NTO 乙二醇与PTA摩尔比： Mr＝NP/NTO
平均聚合度：
Xn＝1/(1－p)
② 物理化学变化（相变化）。在各酯化釜中，由于反应温度高，高于水和EG的沸点，酯化生成的水被蒸出反应体系。由于气液平衡关系，所以反应液中仍含有少量的水。水在蒸出的同时，按气液平衡关系夹带出一定比例的EG。为了保持酯化反应的原料配比，蒸出的EG经分离后全部返回到反应器中，所以各酯化反应器中Mr=Mr0。
在缩聚反应釜中，为了使缩聚反应向生成聚合物的方向移动，需尽量降低反应液中
EG的含量，所以缩聚阶段特别是在反应后期，需在高真空的条件下进行。各缩聚釜中生成的EG大部分被蒸出，使Mr 第三章 工艺计算 第一节 物料衡算 1、 物料平衡关系示意图 完整的PTA直接酯化缩聚连续操作工序的物料衡算过程比较复杂,在此对流经反应器的物流进行物料衡算,流经反应器物料平衡关系简图如下: 101.0 101.1 102.1 201.1 202.1 203.1 R101 R102 R201 R202 R203 101.3 102.3 101.2 201.2 203.2 102.2 202.2 003.1 图1 PTA直接酯化缩聚连续操作主反应器物料平衡关系示意图 101.0－浆料；101.1，102.1－酯化产物；201.1，202.1－预缩聚物；203.1－PET熔体； 101.2，102.2，201.2，202.2，203.2－上升蒸汽；101.3，102.3－回流EG；003.1－消光剂 2、 收集的数据资料 ① 生产规模。年产量(生产能力):11万吨/a ② 生产时间。年工作日：300d/a(24h/d) ③ 相关技术指标 11 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)PAT(配制成20%EG混合浆液) 投料配比： Mr0=NE0:NT0=1.12 切粒、包装工序物料损失率：e=0.5%。 ④化学变化及物理变化的变化关系 化学物名称 对苯二甲酸 乙二醇 水 PET链节 聚合物 相对分子质量符合 MT MEG MW MP MPET 相对分子质量 166 62 18 162 19454 由于各反应器中发生的主要化学反应相同，但反应进行的程度（x、p）不同，所以各反应器中物质组成变化的计量关系是相同的，分别如下： 各反应器反应液中聚合物数量＝N T 0 [ M T＋ (2 x－ p ) M E G － 2 x M W ] 各反应器反应液中乙二醇数量＝N T 0 ( M r － 2 x ＋ p ) M E G 酯化反应生成水数量＝2 N T 0 ? x M W 各酯化釜中水、EG的汽化量和反应液中残留量由表15中参数计算。 各缩聚釜蒸出EG数量＝N T 0 ? M r M E G 表4 各反应器工艺控制参数及相关的气液平衡数据 反应器位号 x p M r X n 输出低聚物/%(质 量） H2O汽化/%(质量) 汽相EG/％（摩尔） 3、 计算的基准、单位、顺序 因为是连续操作过程，所以计算基准选时间，计算单位定为kg / h。 虽然整个工艺过程比较复杂，但可以得到产品产量与主要原料（P T A）投料量之间的比例关系，所以采用顺流程的计算顺序。 4、 主要原料（P T A）投料流量 PET熔体流量与PTA理论投料流量（W T ）的关系： R101 0.89 0.75 1.12 4.0 0 97 36.75 R102 0.97 0.87 1.12 7.6923 0 90 39.37 R201 0.99 0.96 1.05 25.0 0.1（a） R202 1 0.984 1.026 62.5 0.05（b） R300 1 0.9901 1.0099 101.0 0 12