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文檔簡介
項目二1000t/yPET的生產(chǎn)第一組王軍吳志益徐建李陽目錄任務00PET工業(yè)概貌檢索任務01PET生產(chǎn)工藝條件影響因素分析任務02PET典型設備的選擇任務03PET生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施任務04PET生產(chǎn)工藝流程組織任務05PET車間生產(chǎn)操作實訓任務00PET工業(yè)概貌檢索聚對苯二甲酸乙二醇酯,化學式為COC6H4COOCH2CH2O。英文名:polyethyleneterephthalate,簡稱PET。為乳白色或淺黃色、高度結晶的聚合物,表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機械性能,長期使用溫度可達120℃,電絕緣性優(yōu)良,甚至在高溫高頻下,其電性能仍較好,但耐電暈性較差,抗蠕變性,耐疲勞性,耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。作為包裝材料PET優(yōu)點
①有良好的力學性能,沖擊強度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿,耐大多數(shù)溶劑。③具有優(yōu)良的耐高、低溫性能,可在120℃溫度范圍內(nèi)長期使用,短期使用可耐150℃高溫,可耐-70℃低溫,且高、低溫時對其機械性能影響很小。④氣體和水蒸氣滲透率低,既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。⑤透明度高,可阻擋紫外線,光澤性好。⑥無毒、無味,衛(wèi)生安全性好,可直接用于食品包裝。PET歷史于1941年首先由英國J.tt.Whinfield與J.T.Dickon研制成功。PET作為纖維原料已有53年的歷史,英國帝國化學公司(1.c.I)于1946年以滌綸(Teleron)纖維投入生產(chǎn),繼而美國杜邦公司(Dupent)于1948年以“代春綸”(Dacron)纖維投入生產(chǎn)。PET分為纖維級聚酯切片和非纖維級聚酯切片。①纖維級聚酯用于制造滌綸短纖維和滌綸長絲,是供給滌綸纖維企業(yè)加工纖維及相關產(chǎn)品的原料,滌綸作為化纖中產(chǎn)量最大的品種。②非纖維級聚酯還有瓶類、薄膜等用途,廣泛應用于包裝業(yè)、電子電器、醫(yī)療衛(wèi)生、建筑、汽車等領域,其中包裝是聚酯最大的非纖應用市場,同時也是PET增長最快的領域。PET分類及用途PET主要原料對乙二醇(EG)和對苯二甲酸(PTA)大量用作纖維,可分為非工程塑料級和工程塑料級兩大類。PET具有優(yōu)良的特性(耐熱性、耐化學藥品性。強韌性、電絕緣性、安全性等),價格便宜,所以廣泛用做纖維、薄膜、工程塑料、聚酯瓶等。國際上聚酯類熱塑性塑料工業(yè)化產(chǎn)品有以下6個方面(已形成工業(yè)化的有商品出售)。(1)液晶聚合物(2)聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(3)聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(4)聚對苯二甲酸乙二醇酯工程級PET(5)聚對苯二甲酸乙二醇酯標準級PET(6)聚對苯二甲酸乙二醇酯回收級PET(包括共混物及100%回收料)非工程塑料級主要用于纖維、飲料瓶、薄膜、片材、耐烘烤食品容器等。工程塑料級PET耐有機溶劑、耐候性好。缺點是結晶速率慢,成型加工困難,模塑溫度高,生產(chǎn)周期長,沖擊性能差。一般通過增強、填充、共混等方法改進其加工性和物性,以玻璃纖維增強效果明顯,提高樹脂剛性、耐熱性、耐藥品性、電氣性能和耐候性。采取添加成核劑和結晶促進劑等手段,改進結晶速度慢的弊病。加阻燃劑和防燃滴落劑可改進PET阻燃性和自熄性。此外,為改進PET性能,PET可與PC、彈性體、PBT、PS類、ABS、PA形成合金。PET(增強PET)主要采取注射成型法加工,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和焊接、封接、機加工、真空鍍膜等二次加工方法。成型前須充分干燥。主要應用為電子電器方面有:電氣插座、電子連接器、電飯煲把手、電視偏向軛,端子臺,斷電器外殼、開關、馬達風扇外殼、儀表機械零件、點鈔機零件、電熨斗、電磁灶烤爐的配件;汽車工業(yè)中的流量控制閥、化油器蓋、車窗控制器、腳踏變速器、配電盤罩;機械工業(yè)齒輪、葉片、皮帶輪、泵零件、另外還有輪椅車體及輪子、燈罩外殼、照明器外殼、排水管接頭、拉鏈、鐘表零件等。PET性能指標
以Dupont的R~ITEFR一530為例,其性能指標如下拉伸強度152MPa彎曲模量(DAM)10343MPa懸臂梁沖擊強度(od)85J/m比重1.67熱變形溫度(1.8MPa)224℃熔點254℃氧指數(shù)33%UL阻燃性V一0級熱線點燃330S體積電阻率10,r]ohm-cm介電強度16.9Kv/mm介電常數(shù)103Hz時3.810Hz時3.7介質(zhì)損耗103Hz時0.01110Hz時0.018吸水性0.06%-0.129%;沖擊強度64.1-128J/m;
洛氏硬度M90-95;伸長率1.8%-2.7%聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的HS編碼:3907609000塑料瓶的底部都有一個帶箭頭的三角形,三角形里面有一個數(shù)字,以下這些塑料瓶底三角形中的數(shù)字,指代的是該瓶子包含的成分和該成分對人體健康的影響——1——PET聚對苯二甲酸乙二醇酯常見于礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等。溫度達到70℃時易變形,且有對人體有害的物質(zhì)融了。1號塑料品使用10個月后,可能釋放出致癌物DEHP。這類瓶子不能放在汽車內(nèi)曬太陽,不能裝酒、油等物質(zhì)。2——HDPE高度密聚乙烯常見于白色藥瓶、清潔用品、沐浴產(chǎn)品。不要用來做水杯,或者做儲物容器裝其他物品。3——PVC聚氯乙烯常見于雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等??伤苄詢?yōu)良,價錢便宜,故使用很普遍,耐熱至81℃時達到頂點,高溫時容易產(chǎn)生有害物質(zhì),很少被用于食品包裝。難清洗、易殘留,不要循環(huán)使用。4——PE聚乙烯常見于保鮮膜、塑料膜等。高溫時有有害物質(zhì)產(chǎn)生,有毒物質(zhì)隨食物進入人體后,可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。5——PP聚丙烯常見于豆?jié){瓶、優(yōu)酪乳瓶、微波爐餐盒,熔點高達167℃,是唯一可以放進微波爐的塑料制品,可在小心清潔后重復使用。需要注意的是,有些微波爐餐盒,盒體以5號PP制造,但盒蓋卻以1號PET制造,由于PET不能抵受高溫,故不能與盒體一并放進微波爐。6——PS聚苯乙烯常見于碗裝泡面盒、快餐盒。不能放進微波爐中,以免因溫度過高而釋放出有害化學物質(zhì)。避免用快餐盒打包滾燙的食物,別用微波爐煮碗裝方便面。7——PC其他類常見于水壺、太空杯、奶瓶。百貨公司常用這些材質(zhì)的水杯當贈品。不過,這種材質(zhì)的水杯很容易釋放了有毒物質(zhì)雙酚A,對人體有害。另外,使用這種水杯時不要加熱,不要在陽光下曬。創(chuàng)新發(fā)展在提高和改進其性能的過程中,聚酯包裝獲得了新的發(fā)展。
一是改進耐熱性。普通PET瓶不能用于果汁、茶等需熱灌裝的物品包裝,目前通過研究已開發(fā)了三類實用的耐熱聚酯瓶:熱定型瓶,可達到85℃灌裝的要求;PET/PEN合金瓶,PEN耐熱性高,在普通注拉吹設備上可制得符合80℃以上熱灌裝要求的瓶子,倘若再經(jīng)熱定型處理,熱灌裝溫度可達90℃以上;與耐熱性聚芳酯等制成多層復合瓶,以提高耐熱性。二是提高阻氣性。盡管PET的氣體阻隔性遠高于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料,但對于啤酒、白酒、香水等保鮮、保味要求較苛刻的產(chǎn)品仍然不能滿足要求。提高阻氣性的方法主要有三種。一是多層復合,以PET為主,加入PVDC、EVOH、MXD6、PEN等其他氣密性好的材料做成3層或5層瓶。二是采用特殊處理方法,如在PET瓶內(nèi)或外層涂布環(huán)氧阻隔層,或進行等離子體處理(ACTIS技術)。三是用其他阻隔性樹脂成型,以PEN或PEN與PET的共聚或共混物為原料,既提高了瓶子的阻氣性,又提高了瓶子的耐熱性,可滿足啤酒保存3~6個月的要求,還可以堿洗消毒,重復使用,從而降低成本。因為前兩種方法有透明性差、回收處理困難、工藝復雜、設備要求特殊等問題,而且雖然氣密性提高了,但耐熱性較差,只能適應無菌灌裝的場合。中國啤酒行業(yè)大都采用灌裝后巴氏消毒的技術,所以采用PEN或與PET的共聚、共混物為原料,通過現(xiàn)行PET瓶吹制設備和工藝進行成型,是適合中國國情的啤酒塑料包裝發(fā)展方向,值得引起有關部門和企業(yè)的重視。全球聚酯總產(chǎn)量如下表:據(jù)預測,今后2年內(nèi),全球需求年增長率為6%,每年將新增近100萬噸需求量。我國是人口大國,紡織服裝等勞動密集型企業(yè)的人工成本比較優(yōu)勢將會在較長時期內(nèi)維持,另外,石油化工今后仍將是我國重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),這將為聚酯工業(yè)發(fā)展提供重要保障年份20042005200620072008200920102011產(chǎn)量(百萬噸)3638404347505355生產(chǎn)方法分析比較1、PET生產(chǎn)方法及化學反應原理(1)酯交換法H3COOC-C6H4-COOCH3+2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH20H+2CH3OH(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-OCH2CH2OOC-[-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH(2)直接縮聚法HOOC-C6H4-COOH+2HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OH+2H2O(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3
HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-[-OCH2CH2OOC-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH
(3)環(huán)氧乙烷法HOOC-C6H4-COOH+2H2C-CH2HOCH2CH2OOC-C6H4-OCOOCH2CH2OH(n+1)HOCH2CH2OOC-C6H4-COOCH2CH2OHSb2O3
HOCH2CH2OOC-C6H4-CO-[-OCH2CH2OOC-C6H4-CO-]n-OCH2CH2OH+nHOCH2CH2OH(1)、酯交換縮聚法(DMT法)采用對苯二甲酸二甲酯(DMT)與乙二醇(EG)進行酯交換反應,然后縮聚成為PET。該法主要包括兩步:首先是對苯二甲酸二甲酯(DMT)與乙二醇或1,4-丁二醇在催化劑存在下進行酯交換反應(圖1)。生成對苯二甲酸雙羥乙酯(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0.01%~0.05%。反應過程中不斷排出副產(chǎn)物甲醇。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行縮聚反應(圖2),前縮聚釜中的反應溫度為270℃,后縮聚釜中反應溫度為270~280℃,加入少量穩(wěn)定劑以提高熔體的熱穩(wěn)定性??s聚反應在高真空(余壓不大于266Pa)及強烈攪拌下進行,才能獲得高分子量的聚酯。(2)直接酯化縮聚法(PTA法)該法用高純度對苯二甲酸(PTA)與乙二醇或1,4-丁二醇直接酯化生成對苯二甲酸雙羥乙酯或丁酯,然后進行縮聚反應。該法的關鍵是解決PTA與乙二醇或1,4-丁二醇的均勻混合,提高反應速度和制止醚化反應。與酯交換縮聚法相比,該法可省掉DMT的制造、精制和甲醇回收等步驟,更易制得分子量大、熱穩(wěn)定性好的聚合物,可用于生產(chǎn)輪胎簾子線等較高質(zhì)量的制品。但該法對原料TPA的純度要求較高,TPA提純精制費用大。(3)環(huán)氧乙烷法(EO法)該法直接用環(huán)氧乙烷與PTA反應生成對苯二甲酸雙羥乙酯,再進行縮聚反應。優(yōu)點
可省掉環(huán)氧乙烷合成乙二醇的生產(chǎn)工序,設備利用率高,輔助設備少,產(chǎn)物中低聚物少,容易精制.缺點
易于開環(huán)生成聚醚,反應熱大,環(huán)氧乙烷易熱分解,且在常溫為氣體,運輸及貯存都較困難。環(huán)氧乙烷與PTA的加成反應需在2~3MPa壓力下進行,對設備要求苛刻,因而影響該法的廣泛使用。日本過去曾用此法進行過生產(chǎn),但由于此法具有易爆,易燃、有毒等缺點,目前已淘汰。生產(chǎn)工藝路線選擇原料催化劑工藝條件成熟性先進性安全性環(huán)保能耗經(jīng)濟性DMT法量不大易得、價廉酯交換溫和成熟無甲醇危險廢水量大低路線長PTA法易得易得、價廉酯化溫度高成熟無安全廢水較低路線短EO法易得易得、價廉酯化溫度成熟無危險無低副產(chǎn)多結論:采用PTA法催化劑選擇90%采用Sb2O3或Sb(OAc)2,國外新用乙二醇銻(重金屬污染),新開發(fā)鍺和鈦類催化劑等結論:Sb2O3或Sb(OAc)2催化,間歇法生產(chǎn)任務小(1000t/y)更經(jīng)濟,更方便。任務01PET生產(chǎn)工藝條件影響因素分析酯化階段1、摩爾比EG/PTAEG/PTA=R熱力學:R大,平衡向正反應方向移動,醇過量有利。動力學:隨著R增加酯化反應速度會加快、反應時間縮短;但DEG量也會隨R升高而增加,最終產(chǎn)物PET的質(zhì)量會下降。在酯化反應過程中生成的中間體BHET也會縮聚放出EG,R也不能過低,否則酯化產(chǎn)物的羧基含量會增高(一般1.8左右)增加摩爾比EG/PTA在促進了正向反應的同時,副反應也相應加快,乙二醇的醚化生成DEG(二甘醇)。生產(chǎn)中,在保證酯化率的前提下,可以適當降低進料摩爾比EG/PTA或者采取降低酯化反應壓力的方法來調(diào)整產(chǎn)品中DEG的含量。需要注意的是進料摩爾比EG/PTA不能過低,否則會影響漿料的流動性,導致過料困難,正常的生產(chǎn)就要受到破壞,正常生產(chǎn)時(100%負荷)的摩爾比EG/PTA一般控制在1.6~2.0。我組選擇R=1.8(1)反應原理(已知條件)主反應反應熱效應:微量放熱反應主要副反應:PTA+EGMHET+H2O2EGDEGMHET+BHETX+EG酯化反應溫度
熱力學分析:微放熱反應,溫度對化學平衡影響小,忽略。動力學分析:溫度升高,化學反應速率加快;另一方面,原料是液固相,高溫有利于固相的溶解,溫度高有利酯化,但PTA高溫下易分解;再次看催化劑活性溫度;高溫下副反應增加(產(chǎn)生DEG)。因此,在低于分解溫度下反應較好??梢圆捎脙筛セ?,第一釜,較低溫度,第二釜,較高溫度;也可一釜,分段控溫控壓。壓力熱力學分析:不是氣相反應,不討論壓力對平衡的影響。動力學分析:壓力不直接影響反應速率,但影響反應系統(tǒng)的溫度,由于原料EG的沸點(196℃)相對較低,因此,要增加一定壓力,使EG沸點提高至反應溫度。反應時間反應時間短,單酯含量較大,PET質(zhì)量差,浪費原料。反應時間過長,影響設備生產(chǎn)能力,DEG會增加。根據(jù)實際轉(zhuǎn)化率確定反應時間配比(EG/PTA=R)酯化反應中要讓酯化反應完全R值應為2。熱力學:R大,平衡向正反應方向移動,醇過量有利。動力學:隨著R增加酯化反應速度會加快、反應時間縮短;但DEG量也會隨R升高而增加,最終產(chǎn)物PET的質(zhì)量會下降。在酯化反應過程中生成的中間體BHET也會縮聚放出EG,R也不能過低,否則酯化產(chǎn)物的羧基含量會增高。(一般1.8左右)純度:高聚反應均要求原料純度極高(99.9%以上)縮聚反應溫度熱力學分析:溫度高,EG易分離,有利平衡移動。動力學分析:溫度升高,化學反應速率加快。壓力
熱力學分析:不是氣相反應,壓力對平衡無影響。但低壓EG易分離,有利平衡移動。動力學分析:不是氣相反應,壓力不直接影響反應速率。反應時間反應時間短,聚合度不高,PET質(zhì)量差。反應時間過長,影響設備生產(chǎn)能力。根據(jù)實際轉(zhuǎn)化率確定反應時間2、酯化溫度熱力學分析:微放熱反應,溫度對化學平衡影響小,忽略。動力學分析:溫度升高,化學反應速率加快;另一方面,原料是液固相,高溫有利于固相的溶解,溫度高有利酯化,但PTA高溫下易分解;高溫下副反應DEG和CH3CHO增多,EG蒸發(fā)量加大,能耗提高。因此,在低于分解溫度下反應較好。3、酯化壓力熱力學分析:不是氣相反應,不討論壓力對平衡的影響。動力學分析:壓力不直接影響反應速率,但影響反應系統(tǒng)的溫度,由于原料EG的沸點(196℃)相對較低,因此,要增加一定壓力,使EG沸點提高至反應溫度。不僅有利于加速酯化反應,而且壓力能使酯化生成的水不斷溢出反應體系,使反應向酯化方向進行。壓力過高會妨礙酯化生成水的蒸發(fā),甚至會促進逆反應(水解)。4、反應時間間歇酯化反應時間通常為2~3h連續(xù)酯化停留時間通常為2.5~3.5h;時間過短酯化不完全,過長則將導致聚酯中DEG含量增多。結論3.5~4hr5、原料純度:高聚反應均要求原料純度極高(99.9%以上)縮聚階段1、縮聚溫度熱力學分析:溫度高,EG易分離,有利平衡移動。動力學分析:溫度升高,化學反應速率加快。在縮聚反應的高溫作用下,大分子PET有發(fā)生降解的傾向。溫度越高或停留時間越長,PET發(fā)生熱降解的傾向越大.因此,在縮聚反應階段,要合理地控制反應溫度和停留時間,盡量減少熱降解。同時,還要保證縮聚反應釜的氣密性,避免空氣漏入所導致的熱氧降解。2、反應壓力的影響熱力學分析:不是氣相反應,壓力對平衡無影響。但低壓EG易分離,有利平衡移動。動力學分析:不是氣相反應,壓力不直接影響反應速率。縮聚反應是在真空條件下進行。壓力越小(即真空度越高),EG擴散越容易,因而反應速度越快。但反應壓力又與催化劑加入量有關,催化劑加入量少,則反應壓力低。結論≤70pa3、反應時間反應時間短,聚合度不高,PET質(zhì)量差。反應時間過長,影響設備生產(chǎn)能力。根據(jù)實際轉(zhuǎn)化率確定反應時間。結論3~3.5hr4、縮聚釜攪拌速度攪拌速度的大小直接決定熔體的成膜效果的好壞。攪拌速度增大,成膜效果變好,揮發(fā)面積增大,更有利于低分子物、EG抽出,使反應向正反應方向進行。但是如果速度太高,攪拌器攪拌過程中,那些低聚物和EG還來不急被抽出就又被帶入到熔體當中,不利于反應向正反應方向進行。5、催化劑濃度催化劑濃度決定縮聚反應的速率。催化劑濃度提高,縮聚反應速率加快,成品黏度上升。但是催化劑濃度不能太高,太高則副反應速率會增大,成品中端羧基值增大。催化劑濃度太低,則縮聚反應速率過慢,導致真空系統(tǒng)負荷增大,容易堵塞真空系統(tǒng),更嚴重的會直接影響產(chǎn)品黏度等。任務02PET典型設備的選擇選擇材質(zhì)原料部分反應部分分離部分工作溫度常溫250℃工作壓力常壓1-3atm物料化學性質(zhì)PTA弱酸性(固體),EG中性弱酸性材質(zhì)不銹鋼不銹鋼加熱介質(zhì)的選用導熱油PET生產(chǎn)過程中,縮聚和酯化反應溫度均在200~300℃之間,(酯化反應溫度~255℃、聚合反應溫度~275℃)導熱油具有沸點高、蒸汽壓低等特點;且化學穩(wěn)定定性好,在380℃以下可長期使用不變質(zhì);可燃但無爆炸危險,加熱溫度范圍很廣。加熱均勻,調(diào)溫控制溫準確,能在低蒸汽壓下產(chǎn)生高溫,傳熱效果好,節(jié)能,輸送和操作方便等。此外,導熱油的黏度較小,傳熱效果較好。在幾乎常壓的條件下,可以獲得很高的操縱溫、冷卻的工藝需求,在同一個系統(tǒng)中用同一種導熱油同時實現(xiàn)高溫加熱和低溫冷卻,降低高溫加熱系統(tǒng)的操縱壓力和安全要求,可以在更寬的溫度范圍內(nèi)滿足不同溫度加熱、低溫冷卻的工藝要求,可以降低系統(tǒng)和操縱的復雜性,省略了水處理系統(tǒng)和設備,進一步提高了系統(tǒng)熱效率,減少了設備和管線的維護工作量。間歇操作釜式反應器BR項目原料部分酯化部分縮聚部分工作溫度常溫250-260℃280-285℃工作壓力常壓0.1-0.2MPa65-75Pa物料化學性質(zhì)PTA弱酸性、腐蝕性EG中性弱酸性,、腐蝕性黏度漸高黏度漸高,高真空,高溫內(nèi)襯搪瓷搪瓷材質(zhì)鑄鐵鑄鐵不銹鋼攪拌器選擇1、打漿釜結論采用槳式或框式攪拌器理由對于固體溶解,除了要有較大循環(huán)量外,還要有較強的剪切作用,以促使其溶解,因此開啟式渦輪攪拌最適合。但在實際生產(chǎn)中考慮到造價、保養(yǎng)、使用等問題,對于一些易溶的塊狀固體如PTA則常用槳式或框式。槳式攪拌器適用于不需要劇烈混合的場合,例如用于物料的緩慢溶解、將物料保持在懸浮狀態(tài)等??蚴綌嚢杵骺梢钥醋魇菨{式攪拌器的變形,二者的區(qū)別在于框式攪拌器可使物料作不大劇烈的上下混合,例如用于糊狀物的稀釋、漿狀物的混合和使傳熱加強,以及在生產(chǎn)過程中有沉淀析出于反應釜壁和反應釜底的場合。情景中屬于低粘度液體混合但不需要強烈攪拌,故用槳式或框式。2、酯化釜采用錨式攪拌或雙層槳式攪拌。理由低粘度均相液體的混合。因反應過程中物料黏度逐漸升高。攪拌操作以傳熱為主??刂埔蛩貫榭傮w循環(huán)流量和換熱面上的高速流動,故首選渦輪式。但在實際生產(chǎn)中考慮到造價、保養(yǎng)、使用等問題,選用錨式。其作用情況大體上與框式攪拌器相同,尤其適用于攪拌粘稠而且有腐蝕性的物料。為了刮除粘著在釜壁上的物料,錨式攪拌器的寬度可以做成幾乎與反應釜的直徑相等。但在一般情況下錨式攪拌器的寬度與框式攪拌器相同,在特殊情況下,錨式攪拌器與反應釜壁的距離可縮小到5毫米左右。3、縮聚釜采用錨式攪拌。因其物料粘度逐漸升高。2、其他設備裝置1、打漿工段作給漿泵結論齒輪泵選擇低壓式理由齒輪泵尺寸小而輕便,結構簡單緊湊,維護保養(yǎng)方便,揚程高且流量均勻適用于輸送粘稠液體以至膏狀物。操作壓力為常壓。定義:依靠密封在一個殼體中的兩個或兩個以上齒輪,在相互嚙合過程中所產(chǎn)生的工作空間容積變化來輸送液體的泵。結構組成三片式:一殼、兩輪、兩蓋齒型:直齒、斜齒、人字齒工作原理圖示方向回轉(zhuǎn)時,齒C退出嚙合,其齒間V增大,P降低,液體在吸入液面P作用下,經(jīng)吸入口流入。隨齒輪回轉(zhuǎn),吸滿液體的齒間轉(zhuǎn)過吸入腔,沿殼壁轉(zhuǎn)到排出腔。當重新進入嚙合時,齒間的液體即被輪齒擠出。2、旋渦泵備料段作進料泵旋渦泵主要是通過多次連續(xù)作功的方式把能量傳遞給液體,所以能產(chǎn)生較高的壓力。在能量傳遞過程中,由于液體的多次撞擊,能量損失較大,泵的效率較低,一般為20~50%。旋渦泵只適用于要求小流量(1~40米3/時)、較高揚程(可達250米)的場合,如消防泵、飛機加油車上的汽油泵、小鍋爐給水泵等。旋渦泵可以輸送高揮發(fā)性和含有氣體的液體,但不應用來輸送粘度大于7帕·秒的較稠液體和含有固體顆粒的不潔凈液體。旋渦泵的特點流量小,揚程高,具有自吸功能,可用來輸送粘度小于5度E的無固體顆粒及其類似于水的液體3、分餾塔+冷凝器酯化階段EG與水的分離分餾塔根據(jù)混合物中各部分沸點不同將其分餾出來的裝置。填料塔具有生產(chǎn)能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優(yōu)點。項目中分離任務并不復雜。故本組選用填料式。采用自然回流。工作原理加熱下,醇與水形成共沸物蒸出冷凝分層再分離。縮聚反應要求高真空,且會有低聚物抽出。因此,采用五級水蒸汽噴射泵。或羅茨-水環(huán)組合真空泵。工作原理:4、抽真空裝置縮聚階段回收EG用羅茨真空泵水環(huán)真空泵任務點03生產(chǎn)中安全、環(huán)保、節(jié)能措施
1、工藝、設備安全措施(1)火災燃燒危險性分析及對策危險物料狀態(tài)沸點℃閃點℃爆炸極限危險性分析工藝、設備安全對策PTA固可能產(chǎn)生易爆固體粉塵輸送設備電機采用防爆型,惰性氣體保護EG液190116丙類火災危險防爆電機BHET液易燃液體防爆電機(2)毒性危險性的工藝、設備措施物料主要毒害性侵入途徑工藝、設備安全對策PTAEG呼氣
管道輸送2、確定三廢處理方案可能產(chǎn)生的三廢主要組成及原因數(shù)量預防方案處理方案廢氣不凝性氣體微量廢液EG滴漏酯化水中EG較多酯化釜采用高效蒸餾塔回收EGEG毒性小,進公共污水處理站處理固廢PTA揚塵少量采用機械輸送設備收集后,送鍋爐焚燒1、物料的運輸與儲存安全
(1)、對苯二甲酸
袋裝產(chǎn)品時采用內(nèi)襯塑料薄膜的包裝袋,也可以使用不銹鋼槽罐車運輸。裝料前應該檢查槽罐車是否清潔干燥,裝料后進料口應密封并施加鉛封。產(chǎn)品運輸中應防火,防潮,防靜電袋裝產(chǎn)品搬運時應輕裝輕放,防止包裝損壞;槽罐車裝卸時應注意防止靜電產(chǎn)生應存放在陰涼通風,干燥的倉庫內(nèi),應該遠離火種和熱源,與氧化劑,酸堿類物品分開放,應防止日曬雨淋,不得露天堆放。
對苯二甲酸屬于低毒物,對皮膚和粘膜有一定刺激作用。對過敏性者接觸本品可引起皮疹和支氣管炎,空氣中最高允許濃度為0.1㎎/m3,操作人員應穿戴好防護服。
(2)、乙二醇
當不幸沾染上乙二醇時,應脫去污染衣著,用大量的流動清水沖洗;眼睛接觸時,提起眼臉,用流動的清水或者生理鹽水沖洗,必要時及時就醫(yī);不幸吸入時應迅速脫離現(xiàn)場至空氣清新處,保持呼吸道通暢,必要時進行人工呼吸并及時就醫(yī);誤食時,要引用足量的溫水,催吐,洗胃,導瀉,就醫(yī)。因為乙二醇遇到明火高熱或與氧化劑接觸有引起燃燒爆炸的危險,應避免高溫,高壓,明火。同時在生產(chǎn)操作中,應隨時穿戴好防護工具,若出現(xiàn)違歸者,應嚴懲不待。2、設備的安全問題
(1)、因為在生產(chǎn)PET時會使用油系統(tǒng)加熱,所以油系統(tǒng)的安全問題很重要。我們從以下幾個方面進行分析:管道的安裝①選用能承受高壓的管道和附件,一般應超過工作壓力的2倍。②油系統(tǒng)管道應盡量減少用法蘭或管接頭連接。③油系統(tǒng)管道的法蘭連接,禁止使用橡膠或塑料膠片,以及其他不耐油,不耐高溫材料的墊片,應使用耐油和耐高溫在400~500℃的橡膠石棉板作為墊片。④油管道宜集中安裝,盡可能的遠離高溫管道或安裝在熱體下方。⑤油管道不允許安裝在有明顯震動的地方。⑥安裝好的油管道系統(tǒng)應該經(jīng)常經(jīng)過水壓或油壓試驗,試驗時的壓力應大于正常工作壓力的2~2.5倍,并仔細檢查有無裂紋和滲漏現(xiàn)象。⑦中溫中壓以上的機組,在高壓油調(diào)節(jié)系統(tǒng)中應設防火油門(2)、其他相關安全及防火措施:在人員操作單元和儲罐之間盡可能的保持安全距離,操作區(qū)應保持通風,健全危險區(qū)的標識,標語,加強安全管理。而在使用電器設備的操作區(qū),應將電氣設備分室安裝,進行隔離,在隔離墻上采取封堵措施,以防止爆炸性混合物進入。電動機要隔墻傳動,燈泡見外照明或加隔離套,同時所有電器設備要有較好的絕緣保護,防止漏電,短路,安裝過流保護開關等相關措施。防火方面,要配備完好的滅火器等相關器材,消防用水要保持暢通,要進行定期檢查,加強巡視。完善規(guī)章制度,講責任分配到每一個人身上,定期進行安全知識講座,強化安全意識。3、工藝安全1、報警點2、防爆安全閥爆破膜1、報警點2、酯化釜加壓反應應防爆泄壓安全閥爆破膜高溫反應要求設計高溫報警裝置,最好是溫度自動控制裝置。溫度與導熱油供給量串級控制??s聚是高真空條件要求設計真空報警裝置??s聚時要先抽氣,再蒸餾。因為
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