【導(dǎo)讀】本文對(duì)PET的研究，生產(chǎn)和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的概述，闡述了其在化學(xué)工業(yè)中的作用和地位。并介紹了PET的制備方法和。在確定PET生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行了物料。衡算，設(shè)備選型和車(chē)間設(shè)計(jì)等過(guò)程。文中還對(duì)供電、供水、采暖等方

　　

【正文】 ，具體參數(shù)如表 42： 表 42 R201 R202 R203 x 1 1 P Mr Xn 103 損失 % 1% 0 假設(shè)在聚合之前進(jìn)行的脫 EG 工藝損失物料 %，切粒包裝階段損失物料 1%。則進(jìn)入聚合釜 R201 的物料分別變?yōu)椋? BHET： M1= %= kg/h； n= M1/254=催化劑： M2= %= kg/h 穩(wěn)定劑： M3= %= kg/h 消光劑： M4= %= 第一聚合釜 R201 物料衡算 合計(jì)： M1+ M2+ M3+ M4= kg/h 由于抽真空會(huì)有部分聚合物被夾帶出，同時(shí)也夾帶出少量的助劑，故 n1=n =催化劑變?yōu)椋?M2 =穩(wěn)定劑變?yōu)椋?M3 %=消光劑變?yōu)椋?M4 %=聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG1= n1 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET1= n1 P 254 MEG1= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET1= n1 (1P) 254= kg/h 故 201. 2 為： + =R201 201.2 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 17 為： ++++=R103 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 = kg/h 總出料量 = += kg/h 第二聚合釜 R202 物料衡算 進(jìn)料為 = kg/h 此階段物料損失為 1%，則： n2= =催化劑變?yōu)椋? =穩(wěn)定劑變?yōu)椋? =消光劑變?yōu)椋? =聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG2= n2 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET2= n2 P 254 MEG2= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET2= n2 (1P) 254= 故 202. 2 為： + = kg/h 為： +++MPET總 +=R203 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 = kg/h 總出料量 = += 第三聚合釜 R203 物料衡算 進(jìn)料為 = kg/h 在此階段沒(méi)有物料損失，則： n3= /254=助劑總量為同上一階段，共計(jì) 聚合反應(yīng)生成 EG 的質(zhì)量： MEG3= n3 P 62= kg/h 生成聚合物的質(zhì)量： MPET3= n3 P 254 MEG3= kg/h 剩余 BHET 質(zhì)量為： MBHET3= n3 (1P) 254= 故 203. 2 為： kg/h 為： MPET總 +M 助劑 +=R203 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 =總出料量 = +=R202 202.2 R203 203.2 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 18 切粒包裝 此階段物料損失 1%，則 純 PET 質(zhì)量為： MPET= 總 = = 第 四章 熱量衡算 5 關(guān)鍵設(shè)備的選型 釜的選型 本工藝采用酯交換法生產(chǎn) PET，可采用如下方法計(jì)算釜的體積。 Wd Wd=80000 103/（ 300 24） = kg/d t， t=3h ，取 故反應(yīng)液的體積為： VR= 3/1084= 反應(yīng)液的總體積為： VT= VR/= m3 對(duì)于此反應(yīng)可選用國(guó)產(chǎn) 370m 不銹鋼聚合釜，此釜的直徑為 3810mm，筒體切線長(zhǎng)度為 4928mm，長(zhǎng)徑比為 ，釜重 51660kg。此釜封頭高度根據(jù)國(guó)標(biāo)h==，封頭直邊高度為 50mm。反應(yīng)釜的殼套厚度選取 100mm。 其他設(shè)備的選型 其它的設(shè)備主要是泵的選擇。工業(yè)生產(chǎn)中有進(jìn)料泵、回流泵、塔底泵、循環(huán)泵、產(chǎn)品泵等，石油化工泵的選擇應(yīng)該滿足流量，揚(yáng)程、壓力、溫度、氣蝕余量等工藝參數(shù)的要求，滿足介質(zhì)特性的要求和現(xiàn)場(chǎng)安裝的要求。在選泵時(shí)： 首先要綜合考慮泵的流量。一方面，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求達(dá)到的能力確定泵的流量，并使之與其他設(shè)備能力協(xié)調(diào)平衡；另一方面，也要根據(jù)生產(chǎn)需要確定泵的流量。在確定泵的流量時(shí)應(yīng)綜合考慮裝置的富裕能力及裝置內(nèi)各設(shè)備能力的協(xié)調(diào)平衡。 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 19 其次根據(jù)生產(chǎn)要求確定泵的揚(yáng)程。選泵時(shí)，由于工藝過(guò)程設(shè)計(jì)中管道系統(tǒng)壓力降計(jì)算比較復(fù)雜 ，因此泵的揚(yáng)程要留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，一般為正常需要揚(yáng)程的～ 倍。 最后根據(jù)流體輸送設(shè)備的特性曲線確定蚌型選泵時(shí)，確定哪一種設(shè)備，應(yīng)在生產(chǎn)上所需要的流量和揚(yáng)程后進(jìn)行。 車(chē)間設(shè)備布置的原則 車(chē)間設(shè)備布置的原則 1 從經(jīng)濟(jì)和壓降觀點(diǎn)出發(fā)，設(shè)備布置應(yīng)順從工藝流程，但若與安全、維修和施工有矛盾時(shí)，允許有所調(diào)整。 2 根據(jù)地形、主導(dǎo)風(fēng)向等條件進(jìn)行設(shè)備布置，有效的利用車(chē)間建筑面積（包括空間）和土地（盡量采用露天布置及建筑物能合并者盡量合并）。 3 明火設(shè)備必須布置在處理可燃液體或氣體設(shè)備的全年最小頻率風(fēng)向的下側(cè)，并集中布置在裝置（車(chē)間）邊緣。 4 控制室和配電室應(yīng)布置在生產(chǎn)區(qū)域的中心部位，并在危險(xiǎn)區(qū)外。 5 充分考慮本裝置（車(chē)間）與其他部門(mén)在總平面布置圖上的位置，力求緊湊、聯(lián)系方便，縮短輸送管線，達(dá)到節(jié)省管材費(fèi)用及運(yùn)行費(fèi)用的目的。 6 留有發(fā)展的余地 7 所采取的勞動(dòng)保護(hù)、防火要求、防腐蝕措施要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。 8 有毒、有腐蝕性介質(zhì)的設(shè)備應(yīng)分別集中布置，并設(shè)圍堰，以便集中處理。 9 設(shè)備安全通道、人流、物流方向應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。 10 設(shè)備布置應(yīng)整齊 ，盡量使主要管道走向一致 [13]。 車(chē)間設(shè)備平面布置的原則 車(chē)間平面布置首先必須適合全廠總平面布置的要求，應(yīng)盡可能使個(gè)車(chē)間的平面布置在總體上達(dá)到協(xié)調(diào)、整齊、緊湊、美觀，相互融合，渾成一體。其次，必須從生產(chǎn)需要出發(fā)，最大限度的滿足生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。即要符合流程、年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 20 滿足生產(chǎn)、便于管理、便于運(yùn)輸、利于設(shè)備安裝和維修。第三，生產(chǎn)要安全。即要全面妥善的解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問(wèn)題，符合國(guó)家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定。第四，要考慮將來(lái)擴(kuò)建及增建的余地，為今后生產(chǎn)發(fā)展、品種改革、技術(shù)改造提供方便。但這 些一定要最有效的利用車(chē)間的建筑面積（包括空間）和土地（設(shè)備裝置能露天布置的盡量露天布置，建筑物能合并的應(yīng)盡量合并）。 車(chē)間設(shè)立面布置的原則 廠房的立面形式有單層、多層和單層與多層相結(jié)合的形式。多層廠房占地少但造價(jià)高，而單層廠房占地多但造價(jià)低。采用單層還是多層主要應(yīng)根據(jù)工藝生產(chǎn)的需要。例如制堿車(chē)間的碳化塔，根據(jù)工藝要求須放在廠房?jī)?nèi)，但塔有比較高，且操作崗位安排在塔的中部以便觀察塔內(nèi)情況，這樣就需要設(shè)計(jì)多層廠房；另一種情況是：設(shè)備大部分露天布置，廠房?jī)?nèi)只需要安置泵或風(fēng)機(jī)，這種情況可設(shè)計(jì)成單層廠房。 對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)工藝流程和設(shè)備需要不斷改進(jìn)和完善，一般都設(shè)計(jì)一個(gè)較高的單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼制操作平臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)，以適應(yīng)工藝流程和設(shè)備變化的需要。 車(chē)間設(shè)備布置 車(chē)間設(shè)備平面布置 車(chē)間平面布置按其外形一般分為長(zhǎng)方形、 L 形、 T 形和 Ⅱ 形等。長(zhǎng)方形便于總平面圖的布置，節(jié)約用地，有利于設(shè)備排列，縮短管線，易于安排交通出入口，有較多可供自然采光和通風(fēng)的墻面；但有時(shí)由于廠房總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，在總圖布置有困難時(shí)，為了適應(yīng)地形的要求或者生產(chǎn)的需要，也有 采用 L 形、 T 形和 Ⅱ 形的，此時(shí)應(yīng)充分考慮采光、通風(fēng)和立面等各方面的因素。 車(chē)間設(shè)備立面布置 化工廠廠房可根據(jù)工藝流程的需要設(shè)計(jì)成單層、多層或單層與多層相結(jié)合的形式。一般來(lái)說(shuō)單層廠房建設(shè)費(fèi)用較低，因此除了由于工藝流程的需要必須設(shè)計(jì)成多層外，工程設(shè)計(jì)中一般多采用單層。有時(shí)因受建設(shè)場(chǎng)地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的。對(duì)于為新產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的廠房，由于在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于工藝路線還需不斷改進(jìn)和完善，所以一般都設(shè)計(jì)成一個(gè)高單層廠房，利用便于移動(dòng)、拆裝、改建的鋼操作臺(tái)代替鋼筋混凝土操作臺(tái)或多層廠房的 樓板，以適應(yīng)工藝流程改變的需要。 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 21 7. 公用工程 供水 化工生產(chǎn)中的大量用水，主要用于工藝用水和冷卻用水兩類(lèi)。在本設(shè)計(jì)中工藝用水不與產(chǎn)品接觸，故不做討論，對(duì)于冷卻水應(yīng)該滿足下列幾點(diǎn)要求： （ 1）溫度盡可能低，全年溫度變化??； （ 2）不會(huì)有水垢和泥渣沉積引起的危害； （ 3）對(duì)金屬的腐蝕性?。? （ 4）不會(huì)促進(jìn)生物或微生物的生長(zhǎng)，從而引起管道和換熱設(shè)備的堵塞。 供電 車(chē)間用電通常有工廠的變電所或由供電網(wǎng)直接供電。車(chē)間用電一般最高為6000 伏，中小型電機(jī)只有 380 伏。通常在車(chē)間附近或在車(chē)間內(nèi)部設(shè)置變電室，將電壓降低后分配給各用電設(shè)備使用。 供暖 采暖目前主要以鍋爐方式提供熱量，使在較低溫度的環(huán)境下，仍能保持適宜的工作或生活條件的一種技術(shù)手段，它按設(shè)備的布置情況主要分為集中采暖和局部采暖。 通風(fēng) 車(chē)間通風(fēng)的目的是排除余熱、余濕、有害氣體和粉塵等，使車(chē)間內(nèi)作業(yè)帶的空氣保持適宜的溫度、濕度和衛(wèi)生要求，以保證操作者的政策衛(wèi)生條件。通風(fēng)的方式主要有：自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)兩大類(lèi)，在本設(shè)計(jì)中主要采用自然通風(fēng)，但在設(shè)備附近有局部通風(fēng)的設(shè)施。 參考文獻(xiàn) [1]肖長(zhǎng)發(fā)等 .化學(xué)纖維概論 [M].中國(guó)紡織出版社， 2020. 年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 22 [2]張洋 .高聚物合成工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [3]趙德仁等 .高聚物合成工藝學(xué) [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [4]譚天恩等 .化工原理 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2020. [5]倪進(jìn)方等 .化工設(shè)計(jì) [M].華東理工大學(xué)出版社 . 致謝 首先，感謝我們于老師對(duì)我的指導(dǎo)。兩個(gè)星期來(lái)，我時(shí)刻體會(huì)著于老師嚴(yán)肅年產(chǎn) 8 萬(wàn)噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 23 的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，我想這是夠我一生受用的人格魅力。在課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程，于老師都給了我無(wú)私的指導(dǎo)。正是在于老師科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)下，我的設(shè)計(jì)才能順利進(jìn)行，也才得以順利完成。再次向于老師表示深深的敬意和感謝！ 同時(shí)也感謝班級(jí)其他同學(xué)，他們?cè)谌粘５墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中都給予我很多的幫助和關(guān)心，謝謝！