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文檔簡介

1、第一章 聚酯酯裝置流流程介紹紹18萬噸噸/年聚聚酯裝置置是中國國紡織設(shè)設(shè)計(jì)院設(shè)設(shè)計(jì)的國國產(chǎn)化生生產(chǎn)線, 在工工藝上以以精對(duì)苯苯二甲酸酸(PTTA)和和乙二醇醇(EGG)為原原料,采采用直接接酯化連連續(xù)縮聚聚的五釜釜工藝流流程,裝裝置設(shè)計(jì)計(jì)負(fù)荷為為日產(chǎn)5500噸噸。該聚聚酯裝置置具有單單系列生生產(chǎn)能力力大、生生產(chǎn)彈性性大、化化工料品品種少、原料消消耗低、三廢少少等特點(diǎn)點(diǎn)。在控控制系統(tǒng)統(tǒng)上,聚聚酯裝置置采用了了先進(jìn)的的集中分分散DCCS控制制系統(tǒng),具有操操作控制制方便、人機(jī)聯(lián)聯(lián)系好、功能齊齊全、可可靠性高高等特點(diǎn)點(diǎn)。本聚酯裝裝置的產(chǎn)產(chǎn)品為半半消光纖纖維級(jí)聚聚酯熔體體及切片片,可用用于直接接紡制滌滌

2、綸長絲絲或短纖纖。聚酯生產(chǎn)產(chǎn)裝置包包括主生生產(chǎn)裝置置和輔助助生產(chǎn)裝裝置兩大大部分。主生產(chǎn)產(chǎn)裝置包包括以下下生產(chǎn)工工序:(一)PPTA卸卸料及輸輸送(設(shè)設(shè)PTAA庫房兩兩座,兩兩座庫房房面積共共98000m22,貯存存周期約約25天天)(二)漿漿料制備備(三)酯酯化(第第一、二二酯化及及工藝塔塔)(四)預(yù)預(yù)縮聚(第一、二預(yù)縮縮聚,預(yù)預(yù)聚物過過濾及輸輸送)(五)終終縮聚(終縮聚聚、熔體體輸送及及過濾)(六)切切片生產(chǎn)產(chǎn)、輸送送及包裝裝(七)尾尾氣淋洗洗(八)催催化劑制制備(九)消消光劑制制備輔助生產(chǎn)產(chǎn)裝置包包括以下下部分:(一)熱熱媒站(配備單單臺(tái)熱負(fù)負(fù)荷8000萬大大卡的熱熱媒爐三三臺(tái),兩兩用一

3、備備)(二)罐罐區(qū)(設(shè)設(shè)容積550000m3的乙二二醇貯罐罐兩個(gè),貯存周周期約552天;設(shè)容積積10000m33的燃料料油貯罐罐兩個(gè),貯存周周期約332天。)(三)過過濾器清清洗(四)化化驗(yàn)室聚酯裝置置主工藝藝流程圖圖如下:外購原料料PTAA通過叉叉車將PPTA貯貯存于PPTA倉倉庫,人人工將PPTA投投入鏈板板輸送前前的小料料倉后,用鏈板板輸送方方式將PPTA送送到聚酯酯大樓的的日料倉倉。另一一主要原原料乙二二醇貯存存在罐區(qū)區(qū),用泵泵通過管管線送入入車間。催化劑劑三醋酸酸銻(或或乙二醇醇銻)用用桶裝、消光劑劑二氧化化鈦用袋袋裝運(yùn)入入聚酯大大樓四樓樓。聚酯裝置置主要由由催化劑劑配制、二氧化化鈦

4、配制制、漿料料配制、酯化、縮聚、切片生生產(chǎn)及包包裝等幾幾個(gè)工序序組成。酯化縮縮聚設(shè)置置了五個(gè)個(gè)反應(yīng)器器,其中中兩個(gè)是是酯化反反應(yīng)器,兩個(gè)是是預(yù)縮聚聚反應(yīng)器器,一個(gè)個(gè)后縮聚聚反應(yīng)器器。兩個(gè)個(gè)酯化反反應(yīng)器為為立式攪攪拌釜,設(shè)內(nèi)盤盤管加熱熱,兩臺(tái)臺(tái)反應(yīng)器器共用一一個(gè)分離離乙二醇醇和水的的工藝塔塔。第一一預(yù)縮聚聚反應(yīng)器器為立式式槽,不不設(shè)攪拌拌裝置,用液環(huán)環(huán)真空泵泵產(chǎn)生真真空。第第二預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器和后后縮聚反反應(yīng)器為為圓盤轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子式,兩個(gè)反反應(yīng)器共共用一套套三級(jí)乙乙二醇蒸蒸汽噴射射泵系統(tǒng)統(tǒng)(它用用液環(huán)泵泵作排氣氣的),在每個(gè)個(gè)縮聚反反應(yīng)器和和它的真真空裝置置間設(shè)刮刮板冷凝凝器。在在第二預(yù)預(yù)縮聚反反應(yīng)器

5、和和后縮聚聚反應(yīng)器器之后分分別設(shè)有有熔體過過濾器。從終縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器出來來的熔體體每天3300噸噸供應(yīng)長長絲八條條生產(chǎn)線線,每天天2000噸供應(yīng)應(yīng)另外的的長絲四四條生產(chǎn)產(chǎn)線,其其余大約約有每天天20-400噸熔體體通過水水下切粒粒機(jī)生產(chǎn)產(chǎn)半消光光切片,本裝置置配有兩兩臺(tái)切粒粒機(jī),切切出的切切片通過過干燥裝裝置后,用氣相相脈沖輸輸送方式式將切片片送至切切片料倉倉,打包包后出廠廠。輔助裝置置有:熱熱媒(HHTM)系統(tǒng)(主要由由三臺(tái)8800萬萬大卡的的熱媒爐爐組成)、過濾濾器清洗洗等輔助助設(shè)施。本裝置置用液相相熱媒作作反應(yīng)器器等設(shè)備備、管線線的加熱熱和保溫溫,共設(shè)設(shè)置了十十一個(gè)二二次熱媒媒回路,分別

6、服服務(wù)不同同的使用用點(diǎn)。聚酯生產(chǎn)產(chǎn)中的每每一段工工序其作作用分別別簡要說說明如下下:1、漿料料配制原料PTTA自PPTA儲(chǔ)儲(chǔ)存料倉倉采用星星型給料料器出料料,通過過振動(dòng)篩篩去除夾夾帶的異異狀物,質(zhì)量流流量計(jì)連連續(xù)計(jì)量量后,送送入漿料料調(diào)配槽槽。原料料PTAA和MEGG以及催催化劑溶溶液按規(guī)規(guī)定比例例連續(xù)送送入漿料料配制槽槽中,由由特殊設(shè)設(shè)計(jì)的攪攪拌器使使之充分分混合并并配制為為恒定摩摩爾比(MEGG/PTTA)的的漿料,經(jīng)漿料料輸送泵泵連續(xù)送送入酯化化反應(yīng)器器中。2、酯化化反應(yīng)酯化反應(yīng)應(yīng)系統(tǒng)共共設(shè)置兩兩臺(tái)酯化化反應(yīng)器器。在第第一酯化化反應(yīng)器器中酯化化率可以以達(dá)到991%;第二酯酯化反應(yīng)應(yīng)器后控

7、控制酯化化率在996.55%左右右。通過過調(diào)節(jié)反反應(yīng)器的的溫度、壓力和和液位等等,可以以控制反反應(yīng)酯化化率,同同時(shí)保證證裝置的的穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)。兩兩個(gè)酯化化反應(yīng)器器的汽相相物采用用一個(gè)工工藝塔用用于乙二二醇回收收。分離離的重組組分乙二二醇回流流到兩個(gè)個(gè)酯化反反應(yīng)器中中。塔頂頂輕組分分冷凝后后,凝液液用作塔塔的回流流液,其其余作為為生產(chǎn)污污水送污污水預(yù)處處理系統(tǒng)統(tǒng)處理。3、預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)預(yù)縮聚反反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)共設(shè)置置兩臺(tái)預(yù)預(yù)縮聚反反應(yīng)器。第一預(yù)預(yù)縮聚反反應(yīng)器的的操作壓壓力控制制在1000mbbar左左右,使使用乙二二醇蒸汽汽噴射泵泵和液環(huán)環(huán)真空泵泵產(chǎn)生真真空,并并控制第第二預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器的操操作壓力力

8、在100mbaar左右右。并與與終縮聚聚反應(yīng)器器共用乙乙二醇蒸蒸汽噴射射泵產(chǎn)生生真空。在預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器及其其真空設(shè)設(shè)備之間間設(shè)置刮刮板冷凝凝器,采采用乙二二醇噴淋淋以捕集集汽相中中的乙二二醇及夾夾帶物。乙二醇醇凝液收收集在液液封槽中中,以循循環(huán)冷卻卻水作為為冷卻介介質(zhì),通通過冷卻卻器降低低溫度后后循環(huán)使使用。因因乙二醇醇凝液中中水含量量較高,可送入入酯化反反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)工藝塔塔中進(jìn)行行分離。第二預(yù)預(yù)縮聚反反應(yīng)器采采用齒輪輪泵出料料,經(jīng)預(yù)預(yù)聚物熔熔體過濾濾器過濾濾后送入入終縮聚聚反應(yīng)器器中。4、終縮縮聚反應(yīng)應(yīng)設(shè)置一臺(tái)臺(tái)終縮聚聚反應(yīng)器器,終縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器中的的操作壓壓力控制制在1mmbarr左右。通

9、過控控制真空空度使熔熔體的聚聚合度達(dá)達(dá)到指標(biāo)標(biāo)要求。為控制制終縮聚聚系統(tǒng)真真空度,采用冷冷凍水作作為乙二二醇噴淋淋液的冷冷卻介質(zhì)質(zhì)。新鮮鮮乙二醇醇加入在在終縮聚聚反應(yīng)器器的刮板板冷凝器器、乙二二醇蒸發(fā)發(fā)器和液液環(huán)真空空泵組中中。終縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器和乙乙二醇蒸蒸汽噴射射泵組氣氣相凝液液水含量量較低,無需分分離即可可直接回回用。該該部分乙乙二醇和和預(yù)縮聚聚系統(tǒng)經(jīng)經(jīng)工藝塔塔分離后后的乙二二醇混合合,可直直接送到到漿料配配制槽用用作漿料料調(diào)配用用。采用用乙二醇醇蒸汽噴噴射產(chǎn)生生真空,用液環(huán)環(huán)泵作為為它的排排氣級(jí)。通過調(diào)調(diào)節(jié)補(bǔ)加加在噴射射泵吸入入口的乙乙二醇蒸蒸汽量,控制操操作真空空度。噴噴射泵組組的第一

10、一級(jí)混合合冷凝器器的真空空度在66 mbbar左左右,第第二予縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器的刮刮板冷凝凝器的未未凝氣引引至這個(gè)個(gè)混合冷冷凝器。設(shè)置乙乙二醇蒸蒸發(fā)器,為噴射射泵提供供動(dòng)力蒸蒸汽。5、熔體體分配及及切片生生產(chǎn)聚酯熔體體采用齒齒輪泵出出料和增增壓,經(jīng)經(jīng)熔體過過濾器過過濾后,通過特特殊設(shè)計(jì)計(jì)的熔體體分配系系統(tǒng),一一部分送送熔體直直紡長絲絲裝置,另一部部分送切切片生產(chǎn)產(chǎn)系統(tǒng)鑄鑄帶切粒粒。設(shè)置置二條切切粒生產(chǎn)產(chǎn)線,當(dāng)當(dāng)其中一一臺(tái)切粒粒機(jī)換刀刀維修時(shí)時(shí),另一一臺(tái)切粒粒機(jī)可承承擔(dān)全部部負(fù)荷。聚酯熔熔體從鑄鑄帶頭擠擠出成型型,采用用除鹽水水作為冷冷卻介質(zhì)質(zhì),通過過換熱器器冷卻循循環(huán)使用用。6、切片片輸送和和包

11、裝設(shè)置一條條氣力輸輸送線,采用密密相輸送送方式,將切片片從接收收料斗輸輸送到成成品料倉倉儲(chǔ)存和和包裝。設(shè)置切切片料倉倉二臺(tái),切片自自動(dòng)包裝裝系統(tǒng)一一套。7、乙二二醇分配配及催化化劑配制制新鮮EGG自原料料及化工工料罐區(qū)區(qū)乙二醇醇儲(chǔ)罐經(jīng)經(jīng)EG輸送送泵送至至聚酯裝裝置本系系統(tǒng),過過濾后分分配至裝裝置各用用戶。乙乙二醇銻銻作為縮縮聚反應(yīng)應(yīng)的催化化劑,采采用間歇歇調(diào)配方方式,從從供料槽槽連續(xù)計(jì)計(jì)量加入入到漿料料配制槽槽中。8、二氧氧化鈦配配制二氧化鈦鈦是纖維維級(jí)聚酯酯切片常常用消光光劑。將將二氧化化鈦配制制成濃度度較高的的消光劑劑懸浮液液,經(jīng)研研磨機(jī)研研磨打碎碎聚集的的大顆粒粒后,加加入乙二二醇稀釋釋

12、到工藝藝要求的的濃度,再并經(jīng)經(jīng)離心機(jī)機(jī)分離其其中大顆顆粒、過過濾器過過濾后,送入消消光劑供供料槽中中,計(jì)量量后連續(xù)續(xù)送入第第二酯化化反應(yīng)器器。輔助生產(chǎn)產(chǎn)裝置1、PTTA卸料料及輸送送系統(tǒng)根據(jù)原料料來源情情況,外外購袋裝裝PTAA采用叉叉車或橋橋式吊車車卸料,并儲(chǔ)存存在PTTA倉庫庫。PTA采采用叉車車運(yùn)輸至至卸料區(qū)區(qū),由防防爆電動(dòng)動(dòng)葫蘆吊吊至PTTA卸料料口拆包包卸料,送至聚聚酯裝置置PTAA日料倉倉儲(chǔ)存。2、過濾濾器的清清洗采用水解解法清洗洗聚酯裝裝置預(yù)聚聚物和終終聚物過過濾器濾濾芯,既既過熱蒸蒸汽解聚聚方式。過濾器器芯先在在解聚槽槽中用3310過熱蒸蒸汽解聚聚24小小時(shí),然然后是224小時(shí)

13、時(shí)熱堿洗洗,244小時(shí)熱熱水洗,在用55100Mpaa高壓水水洗,最最后是超超聲波處處理,鼓鼓泡檢驗(yàn)驗(yàn)。3、一次次熱媒系系統(tǒng)(熱熱媒站)在三期聚聚酯工程程的熱媒媒站增設(shè)設(shè)三臺(tái)88,0000,0000 kcaal/hh熱媒爐爐,兩用用一備為為聚酯裝裝置用戶戶提供熱熱源。熱熱媒循環(huán)環(huán)泵將恒恒定溫度度的熱媒媒(320)送至至聚酯裝裝置,使使用后溫溫度降低低的熱媒媒通過循循環(huán)管路路回到熱熱媒站,通常稱稱該死循循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)的熱媒媒為一次次熱媒。送至聚酯酯裝置中中每個(gè)供供熱回路路循環(huán)的的熱媒稱稱為二次次熱媒。通過調(diào)調(diào)節(jié)進(jìn)入入每個(gè)二二次回路路的一次次熱媒量量,可以以控制二二次熱媒媒的溫度度,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工藝上上對(duì)每

14、個(gè)個(gè)設(shè)備不不同溫度度的要求求。4、原料料及化工工料罐區(qū)區(qū)乙二醇貯貯罐:外外購乙二二醇采用用乙二醇醇槽車運(yùn)運(yùn)輸,經(jīng)經(jīng)乙二醇醇卸車泵泵卸料后后,貯存存于乙二二醇貯槽槽中。設(shè)設(shè)置2XX5,0000m33乙二醇醇貯罐二二臺(tái),經(jīng)經(jīng)乙二醇醇輸送泵泵送至聚聚酯裝置置各用戶戶。燃料油貯貯槽:外外購燃料料油采用用燃料油油槽車運(yùn)運(yùn)輸,經(jīng)經(jīng)燃料油油卸車泵泵卸料后后,貯存存于燃料料油貯槽槽中。設(shè)設(shè)置2XX10000m3燃料油油貯罐二二臺(tái),經(jīng)經(jīng)燃料油油循環(huán)泵泵送至熱熱媒站使使用。5、分析析化驗(yàn)設(shè)置分析析化驗(yàn)室室,用于于中間產(chǎn)產(chǎn)品和產(chǎn)產(chǎn)品分析析和化驗(yàn)驗(yàn)。分析析化驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目包括括:特性性粘度、外觀、熔點(diǎn)、端羧基基含量、色相、

15、凝聚粒粒子、二二甘醇含含量、二二氧化碳碳含量、灰分、鐵含量量、水分分、百粒粒量、異異型切片片、粉末末含量,以及催催化劑和和二氧化化鈦調(diào)制制液分析析,餾出出水、熔熔體及循循環(huán)乙二二醇等。本裝置有有以下幾幾個(gè)工藝藝特點(diǎn):(一)采采用低溫溫工藝和和較長的的停留時(shí)時(shí)間。尤尤其是使使第一酯酯化反應(yīng)應(yīng)器達(dá)到到較高的的酯化率率,確保保產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量和裝裝置穩(wěn)定定運(yùn)行。本工藝藝的漿料料摩爾比比1.008,第第一酯化化反應(yīng)器器溫度在在2600。與高高漿料摩摩爾比(1.992.0)和和高溫(2800)的酯酯化工藝藝比較,酯化反反應(yīng)器中中乙二醇醇的蒸汽汽量較小小,裝置置中分離離乙二醇醇的工作作負(fù)荷也也較小,大大減減少了

16、這這部分的的能耗。(二)采采用多段段圓盤式式縮聚反反應(yīng)器,并合理理確定預(yù)預(yù)縮聚反反應(yīng)器和和終縮聚聚反應(yīng)器器的負(fù)荷荷分配,充分發(fā)發(fā)揮終縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器圓盤盤轉(zhuǎn)子的的傳質(zhì)功功能作用用,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)單系列列較大的的生產(chǎn)能能力。(三)乙乙二醇在在系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)全部內(nèi)內(nèi)循環(huán),無需設(shè)設(shè)置專用用的乙二二醇回收收設(shè)施。(四)設(shè)設(shè)置一個(gè)個(gè)工藝塔塔并采用用高效導(dǎo)導(dǎo)向浮閥閥塔,除除承擔(dān)兩兩臺(tái)酯化化反應(yīng)器器氣相物物的分離離外,還還在乙二二醇全回回用流程程中承擔(dān)擔(dān)縮聚反反應(yīng)器氣氣相物的的分離。(五)采采用乙二二醇蒸汽汽噴射方方式產(chǎn)生生真空,與水蒸蒸汽噴射射方式相相比,能能耗較低低;乙二二醇的蒸蒸發(fā)潛熱熱是水的的40%,制作作乙二醇醇

17、蒸汽比比水蒸汽汽的能耗耗低。本本裝置采采用三級(jí)級(jí)乙二醇醇蒸汽噴噴射,用用液環(huán)泵泵作向大大氣的排排氣級(jí),與其它它裝置用用五級(jí)蒸蒸汽噴射射相比較較,節(jié)省省能量。在乙二二醇蒸汽汽噴射系系統(tǒng)中,用循環(huán)環(huán)冷卻水水作冷卻卻介質(zhì)冷冷卻噴淋淋液。而而在水蒸蒸汽噴射射系統(tǒng)中中,要求求在第一一級(jí)噴淋淋冷凝將將汽相中中絕大部部分乙二二醇冷凝凝,因此此需要用用冷凍水水作冷卻卻介質(zhì)冷冷卻噴淋淋液。本本設(shè)計(jì)采采用乙二二醇蒸汽汽噴射系系統(tǒng)不需需用冷凍凍水作冷冷卻(指指17EE03),相應(yīng)應(yīng)就節(jié)省省了制備備冷凍水水的能耗耗。蒸汽汽凝液中中含水量量少,經(jīng)經(jīng)分離即即可在裝裝置中循循環(huán)使用用;污染染小,避避免了蒸蒸汽噴射射排放凝凝

18、液因含含乙二醇醇等有機(jī)機(jī)物,而而增大治治理污染染的負(fù)荷荷。(六)對(duì)對(duì)真空系系統(tǒng)的尾尾氣,采采用噴淋淋塔將尾尾氣中的的有害物物質(zhì)噴淋淋吸收,以減少少對(duì)環(huán)境境的污染染。第二章 聚酯生生產(chǎn)基礎(chǔ)礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié) 基本本概念一、低分分子、高高分子和和聚合度度滌綸分子子是相當(dāng)當(dāng)長的鏈鏈狀分子子,在結(jié)結(jié)構(gòu)上是是對(duì)稱的的苯環(huán)結(jié)結(jié)構(gòu)線性性大分子子。其分分子式可可表示為為:HOOCHH2CH2COOOC6H4C00nCH2CH2OH,因因?yàn)榉肿幼咏Y(jié)構(gòu)中中含有酯酯基-CCOO-,故稱稱為聚酯酯纖維。滌綸分分子鏈通通常由110000個(gè)以上上原子組組成,分分子量在在約為2200000-300000數(shù)數(shù)量級(jí),分子長長度為11

19、0000-220000 ,所以以滌綸是是一種高高分子物物質(zhì),和和高分子子物質(zhì)相相比,對(duì)對(duì)苯二甲甲酸和乙乙二醇的的分子量量,組成成分子的的原子數(shù)數(shù)量及分分子長度度都是很很小的,此類物物質(zhì)叫做做低分子子物質(zhì)。滌綸分子子之所以以很長,是因?yàn)闉榫哂兄刂貜?fù)單元元-CHH2CH2COOOC6H4C00-,該單單元在分分子中重重復(fù)的個(gè)個(gè)數(shù)n稱稱為聚合合度。在在化學(xué)反反應(yīng)的不不同階段段,n可可以為11、2、3,甚至至數(shù)百數(shù)數(shù)千以上上,反應(yīng)應(yīng)程度越越高,nn越大,分子鏈鏈越長。我廠生生產(chǎn)的聚聚酯其聚聚合度一一般在1103左左右。二、粘度度、特性性粘度粘度是用用來量度度流體粘粘性大小小的,它它的物理理意義是是指流

20、體體內(nèi)部摩摩擦力即即粘性力力。在絕絕對(duì)制單單位中,粘度的的單位用用泊或厘厘泊表示示,國際際單位中中為帕斯斯卡秒(PPaS)。在聚酯生生產(chǎn)中,特性粘粘度是個(gè)個(gè)很重要要的產(chǎn)品品質(zhì)量控控制指標(biāo)標(biāo)。因?yàn)闉榫埘サ牡奶匦哉痴扯扰c分分子量有有直接關(guān)關(guān)系。在在本裝置置中,特特性粘度度以符號(hào)號(hào)表示,單位用用dL/g表示示,得出出特性粘粘度與高高分子物物質(zhì)的分分子量之之間有如如下關(guān)系系:這里的aa和b為為常數(shù),對(duì)每一一聚合物物和每種種溶劑都都需要實(shí)實(shí)驗(yàn)測(cè)定定,Mnn是某種種聚合物物的分子子量。我我廠生產(chǎn)產(chǎn)的聚酯酯其特性性粘度在在0.6640ddL/gg,數(shù)均均分子量量一般在在200000左左右。三、酯化化反應(yīng)和和

21、縮聚反反應(yīng):酯化反應(yīng)應(yīng):縮聚反應(yīng)應(yīng):以對(duì)苯二二甲酸和和乙二醇醇為原料料生產(chǎn)滌滌綸聚酯酯的化學(xué)學(xué)反應(yīng)可可表示為為:反應(yīng)應(yīng)1是有有機(jī)酸和和醇的反反應(yīng),由由酸的羧羧基與醇醇的羥基基相互作作用生成成了酯基基和水,這類反反應(yīng)就叫叫酯化反反應(yīng)。反反應(yīng)2是是由一種種(或幾幾種)低低分子物物質(zhì)(如如對(duì)苯二二甲酸乙乙二酯)彼此化化合生成成一種高高分子物物質(zhì)(如如聚對(duì)苯苯二甲酸酸乙二酯酯),同同時(shí)還生生成另一一種低分分子物質(zhì)質(zhì)(如乙乙二醇)的過程程,此類類反應(yīng)就就叫縮聚聚反應(yīng)。四、酯化化率和縮縮聚轉(zhuǎn)化化率物質(zhì)在發(fā)發(fā)生化學(xué)學(xué)變化時(shí)時(shí),不是是雜亂無無章的,而是嚴(yán)嚴(yán)格遵守守一定規(guī)規(guī)律的,化學(xué)反反應(yīng)的特特征是生生成了新新

22、的物質(zhì)質(zhì)。在化化學(xué)變化化中,物物質(zhì)按一一定的數(shù)數(shù)量關(guān)系系進(jìn)行反反應(yīng),生生成一定定量的產(chǎn)產(chǎn)物?;瘜W(xué)計(jì)算算中,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率是是一個(gè)很很重要的的概念,它定義義為進(jìn)料料或進(jìn)料料中某種種組份轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為某種種產(chǎn)物的的分率。通常要要對(duì)以什什么進(jìn)料料為基準(zhǔn)準(zhǔn),轉(zhuǎn)化化成什么么產(chǎn)物加加以說明明,不然然結(jié)果就就會(huì)混亂亂。酯化率和和縮聚轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化率標(biāo)標(biāo)志著酯酯化反應(yīng)應(yīng)和縮聚聚反應(yīng)完完成的程程度。在在本裝置置中,將將酯化率率定義為為生成酯酯基的羧羧基克分分子數(shù)對(duì)對(duì)于進(jìn)料料PTAA的羧基基克分子子總數(shù)的的分率,將縮聚聚轉(zhuǎn)化率率定義為為生成聚聚對(duì)苯二二甲酸乙乙二酯所所需要的的羧基克克分子數(shù)數(shù)對(duì)于進(jìn)進(jìn)料PTTA的羧羧基克分分子總數(shù)數(shù)的

23、分率率,這里里選擇的的基準(zhǔn)均均為進(jìn)料料PTAA,酯化化產(chǎn)物為為BHEET,縮縮聚產(chǎn)物物為PEET,以以統(tǒng)計(jì)反反應(yīng)前后后羧基克克分子數(shù)數(shù)的變化化來確定定酯化率率和縮聚聚轉(zhuǎn)化率率,和上上述轉(zhuǎn)化化率的定定義是統(tǒng)統(tǒng)一的。五、催化化劑在化學(xué)反反應(yīng)中,催化劑劑是一種種能改變變反應(yīng)速速度,但但本身不不參加化化學(xué)反應(yīng)應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)。用于于實(shí)際生生產(chǎn)的催催化劑一一般應(yīng)具具有催化化活性大大,對(duì)副副反應(yīng)作作用小,使產(chǎn)品品污染程程度小等等優(yōu)點(diǎn)。催化劑劑的濃度度要依各各具體反反應(yīng)而定定。因?yàn)闉槿绻麧鉂舛冗^小小,反應(yīng)應(yīng)速度會(huì)會(huì)很慢;如果濃濃度過大大,則副副反應(yīng)速速度也加加大,副副產(chǎn)品增增加,主主產(chǎn)品的的質(zhì)量降降低。六、壓強(qiáng)強(qiáng)

24、、絕對(duì)對(duì)壓、表表壓、真真空度滌綸生產(chǎn)產(chǎn)過程中中所處理理的物料料,絕大大多數(shù)是是氣體和和液體,氣體和和液體都都是能夠夠流動(dòng)的的,總稱稱為流體體。(真空度)流體垂直直作用于于單位面面積上的的壓力,稱為壓壓強(qiáng)。由由于在實(shí)實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)中,操操作壓強(qiáng)強(qiáng)的高低低相差懸懸殊,有有的在正正壓下操操作的,有的在在負(fù)壓下下操作的的,因此此壓強(qiáng)的的單位有有多種,在我廠廠常用的的單位有有:公斤斤/厘米米2,巴(barr)、毫毫米汞柱柱、大氣氣壓等。各單位位之間的的操作關(guān)關(guān)系為:1巴=11.01197公公斤/厘厘米2=0.98669大氣氣壓=7750毫毫米汞柱柱凡是用絕絕對(duì)零壓壓(即絕絕對(duì)真空空)作起起點(diǎn)計(jì)算算的壓強(qiáng)強(qiáng)稱

25、為絕絕對(duì)壓。由壓力表表上表示示的壓力力讀數(shù)叫叫表壓,它是被被測(cè)量的的絕對(duì)壓壓力與大大氣壓壓壓力的差差值;即P絕=P大氣氣+P表。如果流體體的壓強(qiáng)強(qiáng)低于大大氣壓,即處于于真空或或負(fù)壓狀狀態(tài),則則在壓力力表上指指示的讀讀數(shù)為真真空度。真空度度與絕對(duì)對(duì)壓的關(guān)關(guān)系為:絕對(duì)壓壓=大氣氣壓真真空度從上式可可看出,真空度度越大,絕對(duì)壓壓越小。第二節(jié) 乙二二醇和對(duì)對(duì)苯二甲甲酸的性性質(zhì)一、乙二二醇的性性質(zhì)乙二醇(分子式式為HOOCH22CH2OH)是具有有甜味的的粘稠性性液體,分子量量為622,能以以任何比比例溶于于水,沸沸點(diǎn)1997.44,熔點(diǎn)點(diǎn)-122.6,密度度1.1140-1.11550克/厘米(20時(shí)

26、),比熱00.5661卡/克度(20時(shí)),蒸發(fā)熱熱2088千卡/公斤(1900時(shí)),閃點(diǎn)1116(開口口容器)它具有有兩個(gè)碳碳原子并并含有兩兩個(gè)羥基基(-OOH),故稱為為乙二醇醇。乙二二醇能大大大降低低水的冰冰點(diǎn),這這是其重重要性質(zhì)質(zhì)。含440%體體積乙二二醇的水水溶液于于-255結(jié)冰,而含660%體體積乙二二醇的水水溶液則則在于-49結(jié)冰,乙二醇醇的吸水水性強(qiáng),同時(shí)也也能很好好地溶解解樹酯、染料等等有機(jī)物物。乙二醇的的著火溫溫度為4410,起火火時(shí)可用用火、干干粉等滅滅火。二、對(duì)苯苯二甲酸酸的性質(zhì)質(zhì)對(duì)苯二甲甲酸( )系白色色針狀結(jié)結(jié)晶體,分子量量1666.133,密度度1.5510克克/厘

27、米米3,比熱熱0.228733卡/克克度,升升華熱223.55千卡/克分子子,熔點(diǎn)點(diǎn)(在封封管中)4255,升華華點(diǎn)4002,能溶溶于堿溶溶液,稍稍溶于熱熱乙醇,微溶于于水。對(duì)苯二甲甲酸具有有羧酸的的一般性性質(zhì),因因此能和和醇作用用生成酯酯,與堿堿反應(yīng)生生成鹽,其最低低爆炸濃濃度為00.055克/升升。第三節(jié) 酯化化反應(yīng)原原理直接酯化化反應(yīng)是是這樣進(jìn)進(jìn)行的:先將粉粉末狀的的PTAA溶解于于乙二醇醇中,已已溶的PPTA再再在高溫溫下與乙乙二醇發(fā)發(fā)生酯化化反應(yīng),其反應(yīng)應(yīng)式如下下:根據(jù)對(duì)苯苯二甲酸酸的性質(zhì)質(zhì)可知,它在乙乙二醇中中的溶解解度很小小,且無無確定的的熔點(diǎn),僅在4402升華,而乙二二醇的沸沸

28、點(diǎn)為1197.4,大大大低于PPTA的的升華點(diǎn)點(diǎn),所以以上述反反應(yīng)體系系屬于固固液非均均相體系系,反應(yīng)應(yīng)主要只只發(fā)生在在已溶解解的PTTA和乙乙二醇之之間,所所以反應(yīng)應(yīng)速度很很慢。反應(yīng)剛開開始時(shí),溶液中中對(duì)苯二二甲酸總總是處于于飽和狀狀態(tài),反反應(yīng)速度度與對(duì)苯苯二甲酸酸和乙二二醇的濃濃度無關(guān)關(guān),一直直向生成成對(duì)苯二二甲酸乙乙二酯(BHEET)的的方向進(jìn)進(jìn)行。隨著反應(yīng)應(yīng)的進(jìn)行行,因?yàn)闉镻TAA在反應(yīng)應(yīng)混全物物中溶解解度遠(yuǎn)較較在純EEG中高高,PTTA粒子子溶解速速度逐漸漸增加,當(dāng)PTTA完全全溶解時(shí)時(shí),反應(yīng)應(yīng)開始轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)入均相相酯化階階段,此此時(shí)酯化化率約為為89-911%,反反應(yīng)速率率將隨PPTA和

29、和EG濃濃度的改改變而改改變。另外,在在高溫及及醇基濃濃度高的的條件下下,還將將發(fā)生兩兩分子乙乙二醇脫脫去一分分子水生生成二甘甘醇的副副反應(yīng)。第四節(jié) 對(duì)苯苯二甲酸酸乙二酯酯縮聚反反應(yīng)原理理縮聚反應(yīng)應(yīng)是發(fā)生生在乙二二醇酯基基之間的的反應(yīng),即每兩兩個(gè)乙二二醇酯基基縮聚并并生成一一分子乙乙二醇,反應(yīng)按按下式進(jìn)進(jìn)行:所得初步步縮合物物,它的的每個(gè)分分子仍然然具有活活性雙官官能團(tuán)(乙二醇醇酯基),因此此縮合反反應(yīng)還可可以繼續(xù)續(xù)下去。實(shí)驗(yàn)指指出,反反應(yīng)開始始后單體體很快消消失,生生成各種種不同聚聚合度的的低聚物物(聚合合度n為為4以下下的低聚聚體),形成的的低分子子產(chǎn)物與與原料單單體相互互縮合,也可以以彼

30、此之之間縮合合,這樣樣一直下下去,直直至形成成滌綸大大分子,總括起起來,可可將反應(yīng)應(yīng)式寫為為:縮聚反應(yīng)應(yīng)是個(gè)可可逆反應(yīng)應(yīng)。從反反應(yīng)式可可以看出出:反應(yīng)應(yīng)中乙二二醇濃度度低將使使反應(yīng)向向生成高高聚物方方向進(jìn)行行。有關(guān)關(guān)聚合度度與平衡衡常數(shù)、析出的的小分子子乙二醇醇濃度的的關(guān)系可可用下式式表明:式中:XXn為PPET的的數(shù)均聚聚合度K為平衡衡常數(shù)nw為體體系中的的乙二醇醇分子數(shù)數(shù)。從這個(gè)關(guān)關(guān)系式可可以看出出:聚合合度與KK的平方方根成正正比,而而與nww的平方方根成反反比。即即K值越越大,或或越小,PETT的聚合合度就越越高。由由于平衡衡常數(shù)KK是一定定值,且且對(duì)于縮縮聚反應(yīng)應(yīng)來講,K值很很小,因

31、因此要得得到高聚聚合度的的聚合物物,就要要設(shè)法把把生成的的乙二醇醇盡量從從體系中中排出,也就是是盡量減減少nww。在高溫條條件下,隨著聚聚合物分分子量的的增長。同時(shí)還還會(huì)發(fā)生生可逆的的獨(dú)立的的熱裂解解、熱氧氧化、線線性高聚聚物環(huán)化化等多樣樣副反應(yīng)應(yīng),結(jié)果果生成乙乙醛以及及帶有端端羧基的的聚合物物和環(huán)狀狀齊聚物物等,此此外酯化化反應(yīng)中中產(chǎn)生的的二甘醇醇也會(huì)與與酯發(fā)生生醚化反反應(yīng),生生成醚和和酸。這這些副反反應(yīng)將導(dǎo)導(dǎo)致聚酯酯分子量量降低,熔點(diǎn)下下降和著著色。最最終使纖纖維性能能惡化。聚酯生產(chǎn)產(chǎn)過程中中主要的的副反應(yīng)應(yīng)有:(1)醚醚化反應(yīng)應(yīng): 2HOOCH22CH2OH HOOCH22CH2-O-C

32、H2CH2OH+H2O-OOCCC6H4COOOCH22CH2OH+HOCCH2CH2OH -OOCCC6H4COOOCH22CH2-O-CH2CH2OH+H2O(2)降降解反應(yīng)應(yīng):指產(chǎn)物中中酯基-COOO-與水水產(chǎn)生水水解反應(yīng)應(yīng)及在一一定條件件下與PPTA、EG產(chǎn)生生的酸解解反應(yīng)和和醇解反反應(yīng)。(3)熔熔體的熱熱降解和和熱氧化化降解:反應(yīng)后期期,高溫溫下的產(chǎn)產(chǎn)物處于于熔融狀狀態(tài),具具有發(fā)生生熱降解解的傾向向,而溫溫度越高高,停留留時(shí)間越越長,這這種熱降降解傾向向越大。如果系系統(tǒng)中泄泄漏進(jìn)氧氧氣,則則會(huì)發(fā)生生強(qiáng)烈的的熱氧化化降解,熱氧化化降解和和熱降解解會(huì)導(dǎo)致致分子結(jié)結(jié)構(gòu)發(fā)生生變化。(4)鏈鏈

33、交換反反應(yīng):即高分子子縮聚物物的端基基和另一一高分子子縮聚物物的的鏈鏈節(jié)進(jìn)行行的鏈交交換反應(yīng)應(yīng)。(GM)m(GGM)nn(GMM)r(GGM)ss式中:mm + n = r + ss,GMM為聚酯酯分子鏈鏈的基本本鏈節(jié)第五節(jié) 聚酯裝裝置的主主要工藝藝參數(shù)及及其控制制在前面兩兩節(jié)中,我們分分別討論論了直接接酯化反反應(yīng)原理理和縮聚聚反應(yīng)原原理。在在生產(chǎn)過過程中,實(shí)際的的化學(xué)反反應(yīng)并不不是按照照先酯化化完全,再開始始縮聚的的順序進(jìn)進(jìn)行,而而是當(dāng)酯酯化反應(yīng)應(yīng)一旦生生成了一一定量的的對(duì)苯二二甲酸乙乙二酯后后,縮聚聚反應(yīng)便便與酯化化反應(yīng)同同時(shí)發(fā)生生了,所所以在聚聚酯裝置置中很難難明確地地劃分酯酯化階段段和

34、縮聚聚階段。我們把把在兩個(gè)個(gè)酯化釜釜和兩個(gè)個(gè)縮聚釜釜中進(jìn)行行的反應(yīng)應(yīng)過程稱稱為酯化化階段,此時(shí)酯酯化率約約為977%,縮縮聚率約約為900%,而而在最終終反應(yīng)器器里進(jìn)行行的反應(yīng)應(yīng)過程稱稱為縮聚聚階段。鑒于在在反應(yīng)過過程中酯酯化反應(yīng)應(yīng)和縮聚聚反應(yīng)同同時(shí)發(fā)生生,相應(yīng)應(yīng)的工藝藝控制就就不能只只從一種種反應(yīng)出出發(fā),而而要結(jié)合合兩種反反應(yīng)機(jī)理理來考慮慮,當(dāng)然然在不同同時(shí)期兩兩種反應(yīng)應(yīng)的深度度不一,工藝控控制又要要有所側(cè)側(cè)重。下下面就PPTA和和乙二醇醇一次混混合配成成漿料、經(jīng)兩段段酯化、兩段預(yù)預(yù)縮聚和和最終縮縮聚生成成聚酯熔熔體的整整個(gè)生產(chǎn)產(chǎn)過程談?wù)務(wù)勂渲髦饕に囁噮?shù)的的控制。一、原料料摩爾比比根據(jù)P

35、TTA和乙乙二醇直直接酯化化原理,提高乙乙二醇的的濃度,酯化率率和反應(yīng)應(yīng)速率都都會(huì)加大大,同時(shí)時(shí)也會(huì)使使生成二二甘醇的的醚化副副反應(yīng)的的速率增增大,為為了抑制制由于乙乙二醇濃濃度過高高而引起起的醚化化副反應(yīng)應(yīng),通常常將第一一酯化釜釜中的EEG和PPTA之之比控制制在1.3-2,加加料摩爾爾比則控控制在11.088左右。不足部部分靠把把酯化釜釜中蒸出出的乙二二醇-水水氣相混混合物分分離而得得到的EEG重新新返回酯酯化釜來來補(bǔ)充,從而使使乙二醇醇的耗用用量得到到減少。二、溫度度控制在反應(yīng)初初期,反反應(yīng)體系系屬非均均相體系系,此時(shí)時(shí)提高溫溫度有利利于PTTA的分分散和溶溶解,促促進(jìn)反應(yīng)應(yīng)體系均均勻化

36、。實(shí)驗(yàn)表表明:溫溫度每升升高1,反應(yīng)應(yīng)速率大大約可以以增加一一倍。但但是生成成二甘醇醇的副反反應(yīng)速率率也有相相應(yīng)程度度的提高高。對(duì)縮聚反反應(yīng)來講講,提高高反應(yīng)溫溫度可加加快反應(yīng)應(yīng)速度,有利于于乙二醇醇的排除除,促使使反應(yīng)向向生成物物方向進(jìn)進(jìn)行,縮縮短縮聚聚時(shí)間,但溫度度過高會(huì)會(huì)使聚合合物發(fā)生生熱降解解,也易易使EGG及BHHET分分子間發(fā)發(fā)生脫水水的醚化化副反應(yīng)應(yīng),影響響滌綸樹樹酯的色色澤和和和質(zhì)量,故縮聚聚溫度要要控制在在PETT的熱降降解溫度度(2990)以下下。綜合上述述因素考考慮后本本裝置各各反應(yīng)的的溫度控控制為:第一酯酯化釜為為2600左右,以后溫溫度沿各各級(jí)逐漸漸上升,以滿足足縮聚

37、反反應(yīng)的要要求,在在最終縮縮聚階段段,則將將溫度控控制在2284左右。三、壓力力控制酯化反應(yīng)應(yīng)可在加加壓或常常壓下進(jìn)進(jìn)行。但但當(dāng)酯化化溫度高高于EGG在常壓壓下的沸沸點(diǎn)時(shí),若在常常壓下進(jìn)進(jìn)行反應(yīng)應(yīng),乙二二醇就會(huì)會(huì)大量蒸蒸發(fā),根根據(jù)壓力力升高,液體相相應(yīng)的沸沸點(diǎn)也升升高的原原理,高高溫下的的酯化反反應(yīng)應(yīng)在在加壓下下進(jìn)行,這樣液液相中乙乙二醇濃濃度得到到提高,從而可可加快反反應(yīng)應(yīng)速速度,減減少進(jìn)料料中乙二二醇與PPTA的的配比。不過壓壓力提高高不利于于酯化反反應(yīng)生成成的水的的逸出,這就要要影響酯酯化率的的提高,因此要要找一個(gè)個(gè)適宜的的壓力,并在不不同的酯酯化階段段進(jìn)行不不同的壓壓力控制制,酯化化率

38、低時(shí)時(shí)時(shí)使反反應(yīng)在較較高壓力力下進(jìn)行行,以提提高液相相中乙二二醇的濃濃度;酯酯化率高高時(shí)使反反應(yīng)在較較低壓力力下進(jìn)行行,以利利于水的的逸出,進(jìn)一步步提高反反應(yīng)度。對(duì)于縮聚聚反應(yīng)而而言,壓壓力(通通常用真真空度表表示)是是其最重重要的工工藝參數(shù)數(shù),因?yàn)闉樵谏a(chǎn)產(chǎn)上采取取對(duì)反應(yīng)應(yīng)體系抽抽真空的的辦法來來達(dá)到排排除體系系中殘留留乙二醇醇的目的的。如果果真空度度不高,乙二醇醇排除慢慢,系統(tǒng)統(tǒng)中殘留留乙二醇醇就高,相應(yīng)的的粘度就就低,同同時(shí)還引引起逆反反應(yīng)應(yīng)速速度增大大,正反反應(yīng)速度度減小,反應(yīng)時(shí)時(shí)間處長長,熱氧氧化降解解增多而而使產(chǎn)品品泛黃等等,因此此,縮聚聚反應(yīng)必必須在高高真空下下進(jìn)行。本聚酯裝裝置

39、中,第一酯酯化釜的的壓力為為1800KPaa(絕),第二二酯化釜釜降低到到22KKPa (表),在第第一預(yù)縮縮和第二二預(yù)縮過過程中逐逐漸形成成真空(0.008-0.116 KKPa左左右,絕絕)。這這種采取取不同壓壓力的控控制方法法符合不不同反應(yīng)應(yīng)階段的的要求,并能保保證生產(chǎn)產(chǎn)的穩(wěn)定定。如果果在預(yù)縮縮聚階段段立即形形成高真真空,則則會(huì)由于于反應(yīng)混混合液中中低聚物物的蒸發(fā)發(fā)而造成成設(shè)備和和管道的的堵塞,從而帶帶來生產(chǎn)產(chǎn)的不穩(wěn)穩(wěn)定。四、催化化劑對(duì)于酯化化反應(yīng)來來講,可可以用催催化劑,也可以以不用催催化劑,反就體體系中來來自PTTA的氫氫離子(H)具有有自催化化作用,加入催催化劑可可以提高高反應(yīng)速速

40、度,但但了可能能產(chǎn)生副副作用,如引起起副反應(yīng)應(yīng)增多,使聚合合物著色色等,本本裝置的的酯化反反應(yīng)沒有有采用催催化劑??s聚催化化劑有很很多種,本裝置置用的是是銻催化化劑,因因?yàn)殇R催催化劑具具有很高高的活性性,尤其其是在高高粘度階階段,對(duì)對(duì)副反應(yīng)應(yīng)的影響響較小。對(duì)于一一定的反反應(yīng),催催化劑濃濃度了有有一定的的值。提提高催化化劑濃度度可加快快縮聚反反應(yīng)速度度,但濃濃度過高高也會(huì)使使降解反反應(yīng)速度度加快,且由于于分散不不均或沉沉結(jié)結(jié)塊塊在聚酯酯熔體中中形成局局部過催催化,增增加凝聚聚粒子,影響紡紡絲生產(chǎn)產(chǎn)和纖維維質(zhì)量。五、消光光劑由于化學(xué)學(xué)纖維表表面光滑滑,具有有一定透透明度,所以在在光線照照射下,因?yàn)?/p>

41、反反射光強(qiáng)強(qiáng)度很大大而產(chǎn)生生極光,使纖維維具有肉肉眼看起起來很不不愉快的的強(qiáng)烈的的光澤,若在纖纖維中添添加少量量折射率率不同的的物質(zhì),則光線線向不同同方向進(jìn)進(jìn)行漫射射,纖維維光澤就就變暗,這種方方法稱為為消光,加入的的物質(zhì)稱稱為消光光劑。本廠所生生產(chǎn)的滌滌綸長絲絲、聚酯酯切片都都是加入入了消光光劑的。所用的的消光劑劑為二氧氧化鈦,因?yàn)槎趸佲伒恼凵渖渎逝c滌滌綸的相相差較大大,二氧氧化鈦比比常見的的合成纖纖維樹脂脂的折射射率高近近2倍,其消光光原理主主要利用用了它的的高折射射率,兩兩者的折折射率之之差越大大消光效效果越好好(銳鈦鈦型二氧氧化鈦:2.555;聚聚酯:11.7225),二氧化化鈦

42、同時(shí)時(shí)還具有有化學(xué)穩(wěn)穩(wěn)定性高高,不溶溶于水,在高溫溫下不起起變化,在后處處理過程程中不會(huì)會(huì)消失等等優(yōu)點(diǎn)。大有光光(也稱稱其為“超有光光”)聚聚酯切片片中的二二氧化鈦鈦含量為為零;“有光”聚酯切切片中的的二氧化化鈦含量量為0.10%左右;“半消消光”聚聚酯切片片中的二二氧化鈦鈦含量為為(0.320.003)%;“全全消光”聚酯切切片中的的二氧化化鈦含量量為2.4%2.55%。工業(yè)二氧氧化鈦根根據(jù)其晶晶型結(jié)構(gòu)構(gòu)可分為為銳鈦型型和金紅紅石型。金紅石石型晶體體結(jié)構(gòu)緊緊密,相相對(duì)密度度大,耐耐候性好好,遮蓋蓋力高,著色力力強(qiáng),但但顆粒硬硬,不容容易分散散,在化化學(xué)纖維維紡絲時(shí)時(shí)容易磨磨損噴絲絲板、切切絲

43、刀,不宜作作化學(xué)纖纖維的消消光劑;銳鈦礦礦型比較較松軟,白度白白,易分分散,適適宜用作作化學(xué)纖纖維的消消光劑。化纖鈦白白粉平均均粒徑一一般在00.355m,粒粒子很細(xì)細(xì),表面面積很大大,任何何質(zhì)量優(yōu)優(yōu)越的鈦鈦白粉在在儲(chǔ)運(yùn)、包裝、堆放、和運(yùn)輸輸過程中中又絮凝凝或凝聚聚在一起起形成大大粒粒團(tuán)團(tuán),在使使用前一一定要通通過研磨磨才能使使用,否否則由于于分散性性不好會(huì)會(huì)造成粒粒子在纖纖維中分分散不均均勻,不不僅消光光效果不不好,甚甚至?xí)龀霈F(xiàn)毛絲絲、斷絲絲現(xiàn)象。二氧化化鈦經(jīng)球球磨分散散后不僅僅能使絮絮凝后的的二氧化化鈦重新新分散開開來,而而且可能能去除鈦鈦白粉中中可能夾夾帶的極極微量大大粒子(大于55微

44、米)。二氧氧化鈦粒粒子表面面帶有負(fù)負(fù)電荷,在溶液液中由于于相同電電荷電斥斥力的作作用使它它保持穩(wěn)穩(wěn)定分散散狀態(tài),如果在在制造過過程或于于分散介介質(zhì)中吸吸附了其其他離子子,就會(huì)會(huì)使分散散性能降降低。二二氧化鈦鈦分散在在樹脂中中,其表表面會(huì)吸吸附一層層樹脂層層,這種種單分子子吸附層層,具有有走向緩緩沖作用用,又稱稱空間位位阻效應(yīng)應(yīng),也能能起到分分散作用用,使其其保持穩(wěn)穩(wěn)定分散散狀態(tài)。本裝置中中是將二二氧化鈦鈦與乙二二醇配制制成懸浮浮液,經(jīng)經(jīng)球磨分分散、離離心、沉沉降、過過濾后再再加入第第二酯化化釜內(nèi)室室中的反反應(yīng)物中中。為了了保證聚聚酯產(chǎn)品品的可紡紡性,也也就是說說聚酯熔熔體或切切片中的的凝聚粒粒

45、子不得得超過規(guī)規(guī)定指標(biāo)標(biāo),對(duì)二二氧化鈦鈦的粒度度分布有有一定的的要求,對(duì)配制制懸浮液液過程中中的工藝藝參數(shù),如分散散時(shí)間、沉降時(shí)時(shí)間、過過濾方式式等也有有嚴(yán)格的的控制。本裝置設(shè)設(shè)一套消消光劑配配制系統(tǒng)統(tǒng),每天天制備一一批供生生產(chǎn)所需需。第六節(jié) 主要要工藝設(shè)設(shè)備1、第一一酯化反反應(yīng)器 型式為為立式單單室攪拌拌釜,釜釜內(nèi)設(shè)有有盤管式式內(nèi)加熱熱器。為為減少熱熱損失,增加加加熱渠道道,反應(yīng)應(yīng)器設(shè)有有外部夾夾套。為為保證物物料清潔潔,減少少制造成成本及熱熱阻,內(nèi)內(nèi)筒體和和內(nèi)封頭頭采用3304LL166Mn復(fù)復(fù)合鋼板板。 夾套采采用螺旋旋盤繞的的“L”型液相相熱媒夾夾套,由由于熱媒媒無腐蝕蝕性,故故夾套選

46、選用166MnRR鋼板制制造。內(nèi)內(nèi)盤管采采用螺旋旋型盤管管,材質(zhì)質(zhì)為0CCr188Ni99。攪拌拌器采用用上裝式式,槳葉葉靠近反反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)筒低部部。由于于軸很長長,軸下下端設(shè)有有下穩(wěn)定定支撐軸軸承。軸軸封采用用雙端面面機(jī)械密密封,有有獨(dú)立的的潤滑、冷卻系系統(tǒng)。攪攪拌器選選用防爆爆電機(jī)驅(qū)驅(qū)動(dòng)。本本反應(yīng)器器由國內(nèi)內(nèi)自行設(shè)設(shè)計(jì)、制制造,攪攪拌器選選用進(jìn)口口產(chǎn)品。 2、第第二酯化化反應(yīng)器器 本反應(yīng)應(yīng)器為立立式雙筒筒夾套攪攪拌釜,在圓筒筒型立式式反應(yīng)器器內(nèi)裝有有一圓筒筒型隔離離筒,將將反應(yīng)器器分為內(nèi)內(nèi)、外兩兩室,物物料由外外室入,內(nèi)室下下部出。物料在在攪拌下下進(jìn)行反反應(yīng),由由內(nèi)盤管管和夾套套進(jìn)行加加熱與

47、保保溫。 攪拌槳槳為上部部安裝,下部設(shè)設(shè)有剪切切輪和穩(wěn)穩(wěn)定軸承承。內(nèi)加加熱盤管管結(jié)構(gòu)與與第一酯酯化反應(yīng)應(yīng)器相同同,夾套套結(jié)構(gòu)和和攪拌器器密封結(jié)結(jié)構(gòu)也類類似。本本反應(yīng)器器由國內(nèi)內(nèi)自行設(shè)設(shè)計(jì)、制制造,攪攪拌器選選用進(jìn)口口產(chǎn)品。 3、第第一預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器 本反應(yīng)應(yīng)器為立立式夾套套真空反反應(yīng)釜,釜內(nèi)不不設(shè)攪拌拌器。反反應(yīng)器設(shè)設(shè)有“L”型液相相夾套和和螺旋型型液相盤盤管,并并設(shè)有分分室圓形形筒將反反應(yīng)器分分為內(nèi)、外兩室室,外室室安裝螺螺旋盤繞繞的“L”型夾套套。內(nèi)室室安裝有有螺旋型型盤管。全部國國內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)、制造造。 4、第第二預(yù)縮縮聚反應(yīng)應(yīng)器 本反應(yīng)應(yīng)器為臥臥式圓盤盤真空反反應(yīng)器,在夾套套式臥置置圓筒

48、型型反應(yīng)器器體內(nèi),設(shè)一圓圓盤攪拌拌系統(tǒng)。該系統(tǒng)統(tǒng)為一橫橫向支承承的主軸軸,軸上上用特殊殊鍵固定定多塊圓圓盤。圓圓盤攪拌拌系統(tǒng)由由特殊的的電機(jī)、減速機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)。軸與穿穿出的端端蓋間用用橡膠“J”型密封封裝置進(jìn)進(jìn)行密封封,以保保持縮聚聚反應(yīng)器器所需的的真空度度。傳動(dòng)動(dòng)裝置和和密封設(shè)設(shè)有獨(dú)立立的潤滑滑、冷卻卻油系統(tǒng)統(tǒng)。除減減速機(jī)和和軸承引引進(jìn)外,其余國國內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)、制造造。 5、后后縮聚反反應(yīng)器 本反應(yīng)應(yīng)器為臥臥式雙驅(qū)驅(qū)動(dòng)圓盤盤反應(yīng)器器,在臥臥置夾套套式圓筒筒型釜體體內(nèi),放放置縱向向串聯(lián)的的兩根轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)主軸軸,在各各軸上用用鍵固定定多塊圓圓盤。兩兩根主軸軸在釜內(nèi)內(nèi)的軸端端支承在在同一軸軸承座上上。除減減速

49、機(jī)和和軸承引引進(jìn)外,其余國國內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)、制造造。第三章 聚酯酯原輔材材料1、精對(duì)對(duì)苯二甲甲酸(ppuriifieed terrephhthaalicc aacidd 簡簡稱PTTA) 分子量量 1666.113 外觀白白色粉末末 酸值66752mg KOHH/g4-羧基基苯甲醛醛(4-CBAA) 25pppm 對(duì)甲基基苯甲酸酸 (PPT酸) 1500ppmm 灰分6ppmm 特種金金屬總量量 10pppm(Mo, Crr, NNi, Fe, Mnn, TTi, Co) 鐵1ppmm 水分0.2wt % 色相bb值 1.66APHHA5%DMMF色相相 10AAPHAA 粒度分分布:2250 m

50、3.0wtt %500 m 0wtt % 平均粒粒徑(中中心值范范圍955-1120mm) M10m PTA各各項(xiàng)質(zhì)量量指標(biāo)對(duì)對(duì)聚酯生生產(chǎn)的影影響:酸值酸值基本本上可以以看作PPTA純純度的標(biāo)標(biāo)志,如如果酸值值異常要要進(jìn)一步步分析其其他有機(jī)機(jī)酸含量量,一般般該項(xiàng)目目數(shù)值穩(wěn)穩(wěn)定?;曳莼曳轂镻PTA和和催化劑劑中不可可燃燒的的金屬等等無機(jī)化化合物含含量之和和,灰份份過高時(shí)時(shí)會(huì)使熔熔體在紡紡絲過程程中斷頭頭,使聚聚酯生產(chǎn)產(chǎn)中過濾濾器壽命命縮短和和噴絲板板易堵。鐵、特特種金屬屬含量其含量過過大時(shí)影影響所生生產(chǎn)聚酯酯產(chǎn)品色色相,這這些金屬屬是聚酯酯降解反反應(yīng)的催催化劑,使斷鏈鏈逆反應(yīng)應(yīng)加速。4-羧羧基苯

51、甲甲醛(44-CBBA)4-CBBA是PPTA生生產(chǎn)過程程中的中中間產(chǎn)物物,其在在聚酯生生產(chǎn)過程程中會(huì)形形成黃色色共軛產(chǎn)產(chǎn)物,44-CBBA含量量上升,聚酯產(chǎn)產(chǎn)品B值值上升,又由于于4-CCBA一一端有醛醛基,會(huì)會(huì)阻止聚聚酯鏈段段的增長長,所以以4-CCBA含含量上升升,特性性粘度下下降。水份PTA中中的水份份含量較較高時(shí),使PTTA結(jié)塊塊嚴(yán)重,潮濕的的PTAA對(duì)投料料工作造造成不便便,容易易在料倉倉底部架架橋、震震動(dòng)篩堵堵塞,致致使配料料中斷,嚴(yán)重時(shí)時(shí)使PTTA和EEG漿料料中PTTA含量量減少。對(duì)甲基基苯甲酸酸 (PPT酸)PT酸是是PX在在氧化過過程的中中間產(chǎn)物物,也是是對(duì)苯二二甲酸在在

52、精制過過程中使使4-CCBA氫氫化的產(chǎn)產(chǎn)物,易易溶于水水,可在在精制過過程中從從PTAA中除去去,具有有單官能能團(tuán),會(huì)會(huì)阻礙PPET鏈鏈段增長長,含量量過高時(shí)時(shí),會(huì)使使PETT特性粘粘度下降降。色相PTA的的色相與與其所生生產(chǎn)的PPET色色相有直直接關(guān)系系,PTTA色相相差,在在其他條條件不變變的情況況下,PPTA色色相也差差。粒徑平均粒徑徑:PTTA平均均粒徑小小,漿料料粘度就就大,不不利于漿漿料輸送送和增加加攪拌動(dòng)動(dòng)力(111TAA01攪攪拌器電電流上升升);PPTA比比表面積積大,容容易溶解解,反應(yīng)應(yīng)速度快快,反之之各項(xiàng)情情況也相相反,所所以要求求PTAA平均粒粒徑不要要變化太太大。2、乙二二醇(EETHYYLENNE GGLYCCOL 簡稱EEG) 分子量量 622.077 外觀 無無色透明明粘稠液液體 密度 1.11228-11.11138gg/cmm3 酸值 0.003mgg-KOOH/gg 醛(以以甲醛計(jì)計(jì)) 8ppmm 灰分 10pppm 鐵 0.1ppmm 氯化物物 0.55ppmm 二甘醇醇 0.055wt % 水份 0.055wt % 色相 5APPHA 鹽酸中中的色相相 20AAPHAA 餾程 初餾點(diǎn)點(diǎn) 1966 終終餾點(diǎn)1999 紫外線線透過率率 2200 nm

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