【正文】 和油類穩(wěn)定，對(duì)一些氧化劑如過氧化氫、次氯酸鈉及重鉻酸鉀等也有較高的抵抗性。 PET 樹脂的玻璃化溫度高，結(jié)晶速度慢，模塑周期長，成型周期長，成型收縮率大，尺寸穩(wěn)定差，結(jié)晶化的成型呈脆性，耐熱性低等。 應(yīng)用 PET 主要用于纖維，少量用于薄膜和工程塑料。ＰＥＴ薄膜主要用于電器絕緣材料，如電容器、電纜絕緣、印刷電路布線基年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 8 材，電極槽絕緣等。ＰＥＴ薄膜也應(yīng)用于真空鍍鋁制成金屬化薄膜，如金銀線、微型電容器薄膜等。 玻璃纖維增強(qiáng)ＰＥＴ適用于電子電氣和汽車行業(yè)，用于各種線圈骨架、變壓器、電視機(jī)、錄音機(jī)零部件和外殼、汽車燈座、燈罩、白熱燈座、繼電器、硒整流器等。目前 PET 工程塑料的總消耗量還不大，僅占 PET 總量的 %。 薄膜和片材 PET 薄膜和片材主要用于包裝材料如食品、藥品及無毒 無菌的衛(wèi)生包裝和紡織品、精密儀器、電子元件的高檔包裝，錄音、錄像、照相、電影、磁盤、光盤及磁卡等基材，電器絕緣材料如電容器膜、柔性印刷線路板及格薄膜開關(guān)等。 具體包裝產(chǎn)品有啤酒、白酒、碳酸飲料、食用油、食品、調(diào)味品、藥品、化妝品及保健食品等。 ① 電子電器，如連接器、線圈繞線管、集成電路外殼、電容器外殼、變壓器外殼、電視機(jī)配件、調(diào)諧器、開關(guān)、計(jì)時(shí)器外殼及繼電器等。 ③ 機(jī)械零件，齒輪、凸輪、泵殼體、皮帶輪、電動(dòng)機(jī)架框及鐘表零件等。 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的改性品種 PET 的改性品種有增強(qiáng)、共混及結(jié)晶改性 PET 等。 增強(qiáng)改性主要改善 PET 在高負(fù)荷下的耐熱性、高溫下的力學(xué) 性能和尺寸穩(wěn)定性，具體性能參見上表 所示。 ② PET 與 PC 共混， 改善 PET 的沖擊強(qiáng)度， 具體有 PET/PC 中加入少量馬來酸酑接枝 PE， 或 PET/PC/ABS 三元共混并加入滑石粉為成核劑。 此外還有 PET/PE、 PET/EPDM 和 PET/SBS 等，目的是為了改善沖擊性能。 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的成型加工 的加工特性 PET 屬極性聚合物，熔融溫度和熔體粘度都較大，具體加工特性如下。 PET 吸水性大，加工前必須干燥處理；干燥條件為溫度 130～ 150℃，時(shí)間 3～4h。 PET 的結(jié)晶速度慢，為促進(jìn)結(jié)晶，常采用高 模溫，一般為 100～ 130℃。后處理的條件為 :溫度 130～ 140℃，時(shí)間為 1～ 2h。具體工藝條件為 :料筒溫度 270～ 290℃，噴嘴溫度 240～ 250℃，模具溫度壁厚小時(shí)為 50～ 70℃、壁厚大時(shí)為 140℃，注塑壓力為 40～ 100MPa。為改善其制品力學(xué)性能和光學(xué)性能，常進(jìn)行雙向拉伸處理。 (3)吹塑 用于生產(chǎn) PET 瓶體，常用注173。吹方法成型， 以保證拉伸改性效果。吹塑壓力 2MPa。 酯交換縮聚法 1963 年以前工業(yè)上全用此法生產(chǎn) PET,現(xiàn)在仍為世界各國大量應(yīng)用。生成對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯 (BHET)或雙羥丁酯，常用的催化劑為鋅、鈷、錳的醋酸鹽，或它們與三氧化二銻的混合物 ,其用量為 DMT質(zhì)量的 ％～ ％。第二步為生成的 BHET或雙羥丁酯，在前縮聚釜及后縮聚釜中進(jìn)行縮聚反應(yīng) (圖 2)，前縮聚釜中的反應(yīng)溫度為 270℃，后縮聚釜中反應(yīng)溫度為 270～ 280℃，加入少量穩(wěn)定 劑以提高熔體的熱穩(wěn)定性。纖維用的 PET 分子量應(yīng)不低于 20200，薄膜用的 PET 分子量約為 25000，一般塑料用的 PET 分子量約為 20200～ 30000。該法的關(guān)鍵是解決 TPA 與乙二醇或1,4丁二醇的均勻混合，提高反應(yīng)速度和制止醚化反應(yīng)。但該法對(duì)原料 TPA的純度要求較高， TPA 提純精制費(fèi)用大。其優(yōu)點(diǎn)是可省掉環(huán)氧乙烷合成乙二醇的生產(chǎn)工序，設(shè)備利用率高，輔助設(shè)備少，產(chǎn)品也易于精制。 PET 合成方法的選取 由于酯交換法中其原料對(duì)苯二甲酸二甲酯（ DMT）可用較容易的蒸餾和重結(jié)晶方法精制，連續(xù)生產(chǎn)較易，所以酯交換法應(yīng)用最廣。因此本工藝亦采取連續(xù)酯交換法生產(chǎn) PET。 采用順流程的計(jì)算順序進(jìn)行物料衡算，該工藝為年產(chǎn) 8 萬噸 PET，開工 300 天，每天生產(chǎn) 24 小時(shí)，總損耗為 5%。 一些物質(zhì)的參數(shù)如下表 41 表 41 名稱 TPA EG 水 甲醇 BHET DMT 相對(duì)分子質(zhì)量 166 62 18 32 254 194 假設(shè) PET 的聚合度為 103，鏈節(jié)為 162，相對(duì)分子質(zhì)量為 20200。 所以又生成 BHET 質(zhì)量為 ： MBHET2=n 254= kg/h 生成又甲醇的質(zhì)量為： M 甲醇 2= n 2 32= kg/h 剩余 DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT2= =剩余 EG 質(zhì)量為： M 剩 EG2=（ ）62= kg/h 因此 為： M 催化劑 + MBHET1 + MBHET2 +M 剩 DMT2+ M 剩 EG2= 為： M 甲醇 2= kg/h R102 物料平衡驗(yàn)算： 總進(jìn)料量 =+++ = kg/h 總出料量 = +=R102 102.2 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 15 第三酯交換器 R102 物料衡算 催化劑： M 催化劑 = MDMT= kg/h BHET 質(zhì)量為 ： MBHET=n 254= kg/h DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT=EG 質(zhì)量為： M 剩 EG= kg/h 合計(jì)： + ++= kg/h 此階段酯交換率為 98%，故又反應(yīng)了 6%。 所以又生成 BHET 質(zhì)量為 ： MBHET3=n 254= 生成又甲醇的質(zhì)量為： M 甲醇 3= n 2 32=剩余 DMT 質(zhì)量為： M 剩 DMT3= = R103 103.2 104 104.1 年產(chǎn) 8 萬噸 PET 工藝設(shè)計(jì) 16 剩余 EG 質(zhì)量為： M 剩 EG3=（ ）62=故儲(chǔ)槽中總的物料質(zhì)量為： = kg/h BHET 的質(zhì)量為： += kg/h 縮聚階段 本工藝采取三級(jí)反應(yīng)釜縮聚，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%。 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)可選用國產(chǎn) 370m 不銹鋼聚合釜，此釜的直徑為 3810mm，筒體切線長度為 4928mm，長徑比為 ，釜重 51660kg。反應(yīng)釜的殼套厚度選取 100mm。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)場安裝的要求。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。 年產(chǎn) 8 萬噸 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。 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。 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）。 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。 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。 9 設(shè)備安全通道、人流、物流方向應(yīng)錯(cuò)開。 車間設(shè)備平面布置的原則 車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。即要符合流程、年產(chǎn) 8 萬噸 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。即要全面妥善的解決防火、防爆、防毒、防腐、衛(wèi)生等方面的問題，符合國家的各項(xiàng)有關(guān)規(guī)定。但這 些一定要最有效的利用車間的建筑面積（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）。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。例如制堿車間的碳化塔，根據(jù)工藝要求須放在廠房內(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，廠房內(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。 車間設(shè)備布置 車間設(shè)備平面布置 車間平面布置按其外形一般分為長方形、 L 形、 T 形和 Ⅱ 形等。 車間設(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。有時(shí)因受建設(shè)場地的限制或者為了節(jié)約用地，也有設(shè)計(jì)成多層的。 年產(chǎn) 8 萬噸 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。 供電 車間用電通常有工廠的變電所或由供電網(wǎng)直接供電。通常在車間附近或在車間內(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。 通風(fēng) 車間通風(fēng)的目的是排除余熱、余濕、有害氣體和粉塵等，使車間內(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。 參考文獻(xiàn) [1]肖長發(fā)等 .化學(xué)纖維概論 [M].中國紡織出版社， 2020. 年產(chǎn) 8 萬噸 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)。在課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，于老師都給了我無私的指導(dǎo)。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)，他們在日常的工作和學(xué)習(xí)中都給予我很多的幫助和關(guān)心，謝謝！