《紡織材料生產(chǎn)》課件-項(xiàng)目4：酯化系統(tǒng)

項(xiàng)目4：1.酯化系統(tǒng)生產(chǎn)工藝“五釜”生產(chǎn)流程漿料配制酯化1酯化2預(yù)聚1預(yù)聚2終聚EG回收EG循環(huán)熔體輸送紡絲H2OPTAEG“五釜”聚合工藝：（1）酯化反應(yīng)溫度較低，停留時(shí)間較長(zhǎng)，但操作穩(wěn)定，產(chǎn)品中二甘醇（DEG）含量較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好；（2）采用刮板冷凝器，解決了縮聚真空系統(tǒng)低聚物堵塞的問題；（3）五釜流程易于實(shí)現(xiàn)共聚合改性。一、酯化反應(yīng)機(jī)理PTACOOH＋HOCH2CH2OHHOOC-H2OEGCOOH＋HOCH2CH2OHHOOC-H2OEGCOOH＋HOCH2CH2OHHOOC-H2OEGCOOH＋HOCH2CH2OHHOOC-H2OEGBHET+H2O酯化反應(yīng)可在PTA的氫離子（H+）自催化作用下進(jìn)行，自催化的反應(yīng)機(jī)理是原料PTA羧基解離的H+自催化和EG進(jìn)行親和酯化反應(yīng)。酯化反應(yīng)和縮聚反應(yīng)在整個(gè)生產(chǎn)過程中都同時(shí)存在，但有所側(cè)重,前期以酯化反應(yīng)為主，后期以縮聚反應(yīng)為主。

酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，為了向正反應(yīng)方向進(jìn)行，必須及時(shí)除去生成的水。

一、酯化反應(yīng)機(jī)理（BHET）（PTA）（EG）EG與PTA的配比也有影響，EG過量時(shí)，會(huì)發(fā)生EG之間、EG與BHET之間的醚化反應(yīng)。在實(shí)際生產(chǎn)中，酯化反應(yīng)生成的BHET經(jīng)本體聚合生成二聚體、三聚體等，在酯化反應(yīng)結(jié)束時(shí)，反應(yīng)物料大部分為BHET的四聚體或五聚體。一、酯化反應(yīng)機(jī)理酯化反應(yīng)實(shí)際可能存在的反應(yīng)方程式：

二、酯化步驟在所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中，固態(tài)粉末狀的PTA和液態(tài)EG之間所發(fā)生的酯化反應(yīng)反應(yīng)速率很慢，一般忽略部不計(jì)。在酯化反應(yīng)的初始階段，固態(tài)PTA和EG之間進(jìn)行的酯化反應(yīng)分為如下兩步：固態(tài)粉末狀的PTA溶解于EG/酯化物的混合物中，已溶解的PTA在高溫下與EG發(fā)生酯化反應(yīng)，生成酯化物，其中主要的酯化物是對(duì)苯二甲酸雙羥乙酯（簡(jiǎn)稱BHET）。反應(yīng)的方程式如下：三

、酯化反應(yīng)影響因素

在酯化反應(yīng)階段，都設(shè)有用于分離和去除水的工藝塔。

PTA在反應(yīng)混合物中的溶解度遠(yuǎn)比在純EG中的溶解度大，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，PTA的溶解度逐漸增大。當(dāng)達(dá)到一定的反應(yīng)程度時(shí)，PTA完全溶解，反應(yīng)進(jìn)入均相酯化反應(yīng)階段，這時(shí)的酯化率就稱為“清晰點(diǎn)”（Es約為89％）。H+自催化加速三、酯化反應(yīng)影響因素

影響聚酯反應(yīng)的主要因素有：反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、物料停留時(shí)間、PTA與EG的摩爾比、催化劑濃度等。在不同階段，各項(xiàng)影響因素對(duì)最終產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)的影響力度不同，應(yīng)找出最主要的影響因素加以調(diào)整。在反應(yīng)初期，PTA未能全部溶于EG,故酯化反應(yīng)速率只與反應(yīng)溫度、壓力有關(guān)。

溫度的作用是提高PTA的溶解度，加快在均相中的反應(yīng)。

達(dá)到“清晰點(diǎn)”時(shí)，酯化反應(yīng)速率又與PTA和EG濃度有關(guān)，而EG的濃度取決于反應(yīng)壓力。壓力高即EG濃度高，故反應(yīng)速度快。但壓力高又會(huì)妨礙酯化副產(chǎn)物水的蒸發(fā)甚至導(dǎo)致水解反應(yīng)發(fā)生。另外，壓力高，EG蒸發(fā)速度慢，在酯化物料中停留時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)加速DEG的生成。酯化反應(yīng)的壓力調(diào)節(jié)應(yīng)遵循下列原則：壓力高限應(yīng)不妨礙EG與水的排出，低限又應(yīng)避免EG過量蒸發(fā)使物料配比失調(diào)，同時(shí)因大量EG循環(huán)而增加能量消耗。停留時(shí)間在酯化階段也是一項(xiàng)很重要的影響因素。停留時(shí)間太短，酯化率達(dá)不到要求，停留時(shí)間達(dá)到一定值后，酯化率幾乎不再增加，若再延長(zhǎng)反應(yīng)停留時(shí)間，只會(huì)使DEG生成量增加。隨反應(yīng)溫度的升高，酯化反應(yīng)速度和DEG生成反應(yīng)均同時(shí)增加。反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速率變慢，且所得的PET產(chǎn)品熔點(diǎn)低，DEG含量高，色澤也不好。 三、酯化反應(yīng)影響因素

酯化系統(tǒng)的任務(wù)是將配制好的PTA和EG漿料升溫到250-290℃，進(jìn)行酯化反應(yīng)，生成酯化率90%-97%的齊聚物，供給下一道工序使用。酯化的反應(yīng)平均停留時(shí)間為2~4h，若是高溫酯化的，反應(yīng)平均停留時(shí)間為0.7~2h。

酯化釜配有水分離塔系統(tǒng)。從酯化釜中蒸發(fā)出的EG由工藝塔分離回流；而酯化生成的水由工藝塔分離后從塔頂排出，使酯化反應(yīng)能向正方向不斷進(jìn)行。經(jīng)過第一酯化釜的酯化率能夠達(dá)到85%-93%,經(jīng)過第二酯化釜的酯化率能夠達(dá)到95%以上。得到聚合度為3~6的低聚物（齊聚物），送到縮聚系統(tǒng)使用。 四、酯化系統(tǒng)工藝控制四、酯化系統(tǒng)工藝控制酯化1階段反應(yīng)溫度：260℃反應(yīng)壓力：微正壓或常壓反應(yīng)時(shí)間：192min酯化率：85%-93%酯化2階段反應(yīng)溫度：265℃反應(yīng)壓力：微正壓或常壓反應(yīng)時(shí)間：66min酯化率：95%以上不管酯化過程的分段數(shù)量是多少，在酯化反應(yīng)結(jié)束時(shí)，總要求其酯化率大于95%。注：一段酯化工藝要比三段酯化工藝少兩只反應(yīng)釜，在工藝流程上前者就顯得十分緊湊，而且反應(yīng)所需的時(shí)間也比較短，這就要求酯化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)思路新穎，結(jié)構(gòu)合理，工藝參數(shù)選擇適當(dāng)。五、酯化工藝參數(shù)控制酯化低聚合度低紡絲困難酯化酸值產(chǎn)品羧基含量二甘醇含量1.聚酯酯化評(píng)價(jià)指標(biāo)：主要指標(biāo)對(duì)未參加酯化反應(yīng)的PTA的羧基的測(cè)量。測(cè)量值偏大，說明酯化率低，酯化反應(yīng)不好。指標(biāo)：36-60mgKOH/g產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)端羧基含量高，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性差，易分解，是酸值的側(cè)面反應(yīng)。副產(chǎn)物酯化過程的副產(chǎn)物，易使得產(chǎn)品熔點(diǎn)降低，影響產(chǎn)品色相。五、酯化工藝參數(shù)控制酯化低聚合度低紡絲困難溫度乙二醇回流量壓力2.影響因素：五、酯化工藝參數(shù)控制酯化溫度/（℃）酸化酸值/（mgKOH/g）產(chǎn)品中羧基值（Mol/t）產(chǎn)品中二甘醇（EDG）w%26155290.9126249270.9826343251.05263.540231.1226435221.18溫度對(duì)聚酯酯化的影響實(shí)訓(xùn)任務(wù)：保持壓力和控制乙二醇回流量保持不變，改變溫度進(jìn)行酯化生產(chǎn)。實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)記錄：實(shí)訓(xùn)結(jié)果分析隨著酯化溫度的提高：酸化酸值呈下降趨勢(shì)；羧基值呈下降趨勢(shì)；副產(chǎn)物二甘醇含量上升；實(shí)訓(xùn)結(jié)論提高溫度：有利于促進(jìn)酯化反應(yīng)，提高酯化率；導(dǎo)致副反應(yīng)速率加快，副產(chǎn)物增多，產(chǎn)品質(zhì)量下降；乙二醇回流量對(duì)聚酯酯化的影響實(shí)訓(xùn)任務(wù)：在保持溫度和壓力不變，改變乙二醇回流量進(jìn)行酯化生產(chǎn)。實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)記錄：乙二醇回流量/（kg/h）酸化酸值/（mgKOH/g）產(chǎn)品中羧基值（Mol/t）產(chǎn)品中二甘醇（EDG）w%110058310.95120051270.98130043251.05140038231.07150031211.11實(shí)訓(xùn)結(jié)果分析隨著乙二醇回流量的提高：酸化酸值呈下降趨勢(shì)；羧基值呈下降趨勢(shì)；副產(chǎn)物二甘醇含量上升；實(shí)訓(xùn)結(jié)論提高乙二醇回流量：有利于促進(jìn)酯化反應(yīng)，提高酯化率；導(dǎo)致副產(chǎn)物增多，但影響沒有溫度的大。五、酯化工藝參數(shù)控制五、酯化工藝參數(shù)控制壓力對(duì)聚酯酯化的影響實(shí)訓(xùn)任務(wù)：在保持溫度并控制乙二醇回流量保持不變，改變壓力進(jìn)行酯化生產(chǎn)。實(shí)訓(xùn)數(shù)據(jù)記錄：壓力/（kpa）酸化酸值/（mgKOH/g）產(chǎn)品中羧基值（Mol/t）產(chǎn)品中二甘醇（EDG）w%3548280.934547260.985043251.055542251.156541241.21實(shí)訓(xùn)結(jié)果分析隨著壓力的提高：酸化酸值呈下降趨勢(shì)，趨勢(shì)較緩慢；羧基值呈下降趨勢(shì)，趨勢(shì)緩慢；副產(chǎn)物二甘醇含量上升，趨勢(shì)明顯；五、酯化工藝參數(shù)控制2.影響因素溫度＞乙二醇回流量＞壓力要通過參數(shù)調(diào)整酯化反應(yīng),第一選擇就是調(diào)節(jié)酯化反應(yīng)溫度。溫度和回流EG的流量都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品中的二甘醇含量劇烈波動(dòng),溫度造成的影響要嚴(yán)重一些。因此要通過提高溫度調(diào)整酯化反應(yīng)，必須要使產(chǎn)品中的二甘醇含量在中心值附近，否則要通過回流量來調(diào)整酯化反應(yīng)。影響程度控制要點(diǎn)：項(xiàng)目4：2.聚酯纖維

生

產(chǎn)主要使用設(shè)備離心泵1熱媒系統(tǒng)2精餾工藝塔4目錄CONTENTS釜式反應(yīng)器3刮板冷凝器5來自漿料配置槽第一酯化器第二酯化器送到第一縮聚反應(yīng)器工藝塔凝液收集槽流向尾氣淋洗塔塔頂冷凝器塔頂回流泵塔釜出料泵EG送去漿料配制槽水+EG不凝氣液相EG自第二酯化器第一預(yù)縮聚器第二預(yù)縮聚器刮板冷凝器乙二醇封槽送去預(yù)聚物輸送泵乙二醇循環(huán)泵乙二醇冷卻器尾氣淋洗塔自第二預(yù)縮聚器預(yù)縮聚物輸送泵預(yù)聚物過濾器后縮聚器刮板冷凝器乙二醇液封槽乙二醇冷卻器輸送到尾氣淋洗塔去漿料調(diào)配槽乙二醇循環(huán)泵終產(chǎn)物聚酯熔體螺桿泵電源頻率可調(diào)加熱棒電源功率可調(diào)加熱棒電源功率可調(diào)聚酯熔體在溶體加熱器中被加熱到290-300℃，然后經(jīng)螺桿泵計(jì)量擠出經(jīng)過過濾機(jī)過濾后，進(jìn)入紡絲組件，經(jīng)過單螺桿泵擠出后，通過噴絲板成絲。成絲的纖維經(jīng)過甬道經(jīng)過紡絲機(jī)，通過導(dǎo)絲輥由牽引機(jī)引入到絲桶中。甬道后面設(shè)置有環(huán)吹風(fēng)系統(tǒng)，熱空氣自外界對(duì)纖維進(jìn)行冷卻。螺桿泵電源頻率可調(diào)離心泵一、離心泵的分類（一）按工作葉輪數(shù)目來分類

1.單級(jí)泵：即在泵軸上只有一個(gè)葉輪。

2.多級(jí)泵：即在泵軸上有兩個(gè)或兩個(gè)以上的葉輪，這時(shí)泵的總揚(yáng)程為n個(gè)葉輪產(chǎn)生的揚(yáng)程之和

（二）按工作壓力來分類

1.低壓泵：壓力低于100米水柱；

2.中壓泵：壓力在100~650米水柱之間；

3.高壓泵：壓力高于650米水柱。

（三）按葉輪進(jìn)水方式來分類

1.單側(cè)進(jìn)水式泵：又叫單吸泵，即葉輪上只有一個(gè)進(jìn)水口；

2.雙側(cè)進(jìn)水式泵：又叫雙吸泵，即葉輪兩側(cè)都有一個(gè)進(jìn)水口。它的流量比單吸式泵大一倍，可以近似看作是二個(gè)單吸泵葉輪背靠背地放在了一起。播發(fā)視頻：離心泵結(jié)構(gòu)四、按泵殼結(jié)合縫形式來分類1.水平中開式泵：即在通過軸心線的水平面上開有結(jié)合縫。2.垂直結(jié)合面泵：即結(jié)合面與軸心線相垂直。五、按泵軸位置來分類1.臥式泵：泵軸位于水平位置。2.立式泵：泵軸位于垂直位置。

一、離心泵的分類二、離心泵的結(jié)構(gòu)外部由電機(jī)、連軸器保護(hù)罩、離心泵護(hù)殼、泵體、底座組成。內(nèi)部由電機(jī)連軸器、機(jī)封壓蓋內(nèi)、葉輪、導(dǎo)輪、機(jī)封動(dòng)環(huán)和彈簧組成。二、離心泵的結(jié)構(gòu)1.葉輪葉輪內(nèi)有6~12片彎曲的葉片，其彎曲方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反。液體從葉輪中央入口進(jìn)入后，隨葉輪高速旋轉(zhuǎn)而獲得了能量。圖(a)所示為葉片兩側(cè)均有蓋板的葉輪，稱為閉式葉輪；圖(b)所示為在吸入口側(cè)無蓋板的葉輪，稱為半閉式葉輪；圖(c)所示為葉片兩側(cè)均無蓋板的葉輪，稱為開式葉輪。二、離心泵的結(jié)構(gòu)2.導(dǎo)輪導(dǎo)輪葉片方向

引導(dǎo)液體在泵殼的通道內(nèi)平緩的改變方向，使能量損失減小，使動(dòng)能向靜壓能的轉(zhuǎn)換更為有效。二、離心泵的結(jié)構(gòu)3.泵殼泵殼的作用匯集液體，作導(dǎo)出液體的通道；使液體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)換，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。離心泵是一種葉片泵，在泵內(nèi)充滿液體的情況下，使葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，葉輪槽道小的液體在離心力的作用下被甩向外圍而流進(jìn)泵殼，于是葉輪中心壓力降低，這個(gè)壓力低于進(jìn)水池液面的壓力，液體就在這個(gè)壓力差的作用下由吸入池進(jìn)入葉輪，這樣泵就可以不斷的吸入壓出，完成液體的輸送。

三、離心泵的工作原理播發(fā)視頻：離心泵的工作原理熱媒系統(tǒng)一、什么是熱媒？熱媒是指?jìng)鬟f熱量的媒介物質(zhì)。如現(xiàn)在普遍采用的熱水、蒸汽，空氣。由此可以分為熱水采暖系統(tǒng)，蒸汽采暖系統(tǒng)，熱風(fēng)采暖系統(tǒng)。熱媒分為以下兩類：一次熱媒：直接被使用的熱介質(zhì)二次熱媒：再次被使用的熱介質(zhì)

以熱水汀為例，熱水汀內(nèi)部流過的蒸汽是一次熱媒，熱水汀管路后面的風(fēng)扇吹出的風(fēng)是二次熱媒。熱媒系統(tǒng)是聚酯裝置的重要輔助部分，擔(dān)負(fù)著反應(yīng)器、焰體管道等的加熱和保溫任務(wù)。熱媒加熱系統(tǒng)分為三個(gè)部分：熱媒爐系統(tǒng)，一次熱媒回路系統(tǒng)和二次熱媒回路系統(tǒng)。熱媒經(jīng)熱媒爐加熱后，經(jīng)過一次熱媒回路總管送往聚酯裝置，經(jīng)二次熱媒泵送往聚酯裝置，經(jīng)熱媒回路系統(tǒng)的熱媒泵送往聚酯裝置的各個(gè)用戶，再回到一次熱媒總管，如此循環(huán)往復(fù)，供聚酯生產(chǎn)需要。一、什么是熱媒？二、熱媒爐的工作原理熱媒加熱爐的作用是提供聚酯裝置所需要的熱量。按燃燒方式的不同，熱媒爐主要分為底燒式、頂燒式和橫燒式。通過熱媒爐加熱導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油再與被加熱原油換熱實(shí)現(xiàn)被加熱介質(zhì)的溫度升高。高溫導(dǎo)熱油在循環(huán)泵的驅(qū)動(dòng)下，為加熱器提供熱量，卸載熱量后的導(dǎo)熱油經(jīng)循環(huán)泵加壓回到熱媒爐，吸收熱量后再傳給用熱單元，如此周而復(fù)始以導(dǎo)熱油為熱媒實(shí)現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞。

熱媒爐的結(jié)構(gòu)組成如右圖所示，主要包括外部爐體、爐管、上連箱、下連箱、梯子、平臺(tái)、吊架、燃燒器、排液管等部件。三、熱媒爐的結(jié)構(gòu)由熱媒站出來的熱媒由各個(gè)熱媒循環(huán)泵打到裝置中進(jìn)行熱交換。冷卻水熱媒四、熱媒在聚酯的應(yīng)用如酯化一反應(yīng)的溫度控制：

112-RO1內(nèi)部的物料是通過夾套及內(nèi)盤管內(nèi)流動(dòng)的熱媒加熱的。

內(nèi)盤管熱媒的循環(huán)由112-P01/A/B/C完成；夾套及汽相管加熱由熱媒蒸發(fā)器112-E01的汽相熱媒完成。

四、熱媒在聚酯的應(yīng)用夾套內(nèi)盤管釜式反應(yīng)器釜式反應(yīng)器從外型上來看是高徑比接近于1的圓筒型反應(yīng)器。釜式反應(yīng)器又稱為槽式反應(yīng)器，是各類反應(yīng)器中應(yīng)用范圍比較廣泛的一類反應(yīng)器，主要用于液－液均相反應(yīng)，同時(shí)也可用于氣－液、液－液非均相反應(yīng)。操作方式非常靈活，可根據(jù)生產(chǎn)的不同要求采用間歇操作、連續(xù)操作及半間歇半連續(xù)操作方式。釜式反應(yīng)器的主要特點(diǎn)是：適用的溫度和壓力范圍寬；操作彈性大；適應(yīng)性強(qiáng)。釜式反應(yīng)器播放視頻：釜式反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和工作原理一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)：殼體結(jié)構(gòu)、攪拌器、密封裝置、換熱裝置一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)反應(yīng)器的筒體皆為圓筒形。底、蓋常用的形狀有平面形、碟形、橢圓形和球形，也有的釜底為錐形。

反應(yīng)釜的頂蓋也叫上封頭，通過法蘭將頂蓋與筒體相連接。在頂蓋上通常開有工藝接管、人孔、手孔、視鏡等。此外，反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置也大多直接支承在頂蓋上。工藝接管口主要用于進(jìn)、出物料及安裝溫度、壓力的測(cè)定裝置手孔或人孔的安設(shè)是為了檢查內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件視鏡主要是為了觀察反應(yīng)器內(nèi)物料的混合情況及反應(yīng)情況一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——攪拌器攪拌器的作用：通過攪拌達(dá)到物料的充分混合，增強(qiáng)物料分子碰撞，強(qiáng)化反應(yīng)器內(nèi)物料的傳質(zhì)傳熱。攪拌器的選型主要根據(jù)物料性質(zhì)、攪拌目的及各種攪拌器的性能特征來進(jìn)行一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——攪拌器攪拌器類型：漿式攪拌器、框式攪拌器、錨式攪拌器、旋槳式攪拌器、渦輪式攪拌器、螺帶式攪拌器漿式攪拌器框式攪拌器錨式攪拌器渦輪式攪拌器旋槳式攪拌器螺帶式攪拌器一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——傳熱裝置一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——傳熱裝置夾套式：套在反應(yīng)器筒體外面能形成密封空間的容器高度

取決于傳熱面積，一般應(yīng)高于料液的高度，應(yīng)比釜

內(nèi)液面高出50－100mm左右，以保證傳熱。蛇管式：換熱面積較大時(shí)采用。一般有水平式蛇管和直立式

蛇管兩種。蛇管結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢修困難。一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——傳動(dòng)裝置

電動(dòng)機(jī)減速器聯(lián)軸器攪拌軸傳動(dòng)裝置一、釜式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)——密封裝置機(jī)械密封填料密封1、彈簧座2、彈簧3、動(dòng)環(huán)4、靜環(huán)座5、靜環(huán)密封圈6、防轉(zhuǎn)銷7、靜環(huán)8、動(dòng)環(huán)密封圈9、緊定螺釘10、靜環(huán)座密封圈1、本體2、螺釘3、襯套4、螺塞5、油圈6、油杯7、O形密封圈8、水夾套9、油杯10、填料11、壓蓋12、螺母13、雙頭螺住二、釜式反應(yīng)器的操作釜式反應(yīng)器的日常運(yùn)行比較簡(jiǎn)單。在操作過程中，最難控制同時(shí)也是最重要的控制主要是溫度?？刂品桨竿ㄟ^夾套冷卻水換熱組成反應(yīng)釜?dú)庀嗤庋h(huán)系統(tǒng)通過釜外料液循環(huán)系統(tǒng)要維持等溫操作，換熱介質(zhì)的溫度要隨時(shí)發(fā)生變化來適應(yīng)放熱或吸熱速率的變化。精餾工藝塔一、蒸餾與精餾原理（一）基本概念：1.蒸餾:蒸餾是利用原油混合物中各個(gè)物質(zhì)揮發(fā)性（沸點(diǎn)）的不同，將其分離的方法。2.汽化：液體分子轉(zhuǎn)化為氣體分子的現(xiàn)象。（蒸發(fā)，沸騰）3.液化：氣體分子轉(zhuǎn)化為液體分子的現(xiàn)象。（冷凝）4.氣液平衡狀態(tài)：一定的溫度和壓力下Pi（液）=Pi（氣）。（二）石油加工中常用的幾蒸餾方式：閃蒸（平衡氣化或一次氣化）、簡(jiǎn)單蒸餾（漸次氣化）、精餾、特殊精餾四種方式。一、蒸餾與精餾原理（二）石油加工中常用的幾蒸餾方式：按蒸餾方式簡(jiǎn)單蒸餾

平衡蒸餾（閃蒸）精餾

特殊精餾恒沸蒸餾

萃取蒸餾

水蒸汽蒸餾較易分離的物系或?qū)Ψ蛛x要求不高的物系難分離的物系很難分離的物系或用普通方法難以分離的物系加熱某一物料至部分氣化，經(jīng)減壓設(shè)施，在容器的空間內(nèi)，于一定溫度和壓力下，氣、液兩相分離，得到相應(yīng)的氣相和液相產(chǎn)物，叫做閃蒸。1.閃蒸常用于只需粗略分離的物料。常見的設(shè)備有閃蒸罐、閃蒸塔、蒸餾塔的氣化段等一定的壓力下，液體原料被加熱到某一溫度為泡點(diǎn)溫度，生成的氣體當(dāng)即被引出，隨即冷凝，如此不斷升溫，不斷冷凝，直到所需要的程度為止。這種蒸餾方式稱為簡(jiǎn)單蒸餾。簡(jiǎn)單蒸餾常用于實(shí)驗(yàn)室或小型裝置上，如恩氏蒸餾；2.簡(jiǎn)單蒸餾2.簡(jiǎn)單蒸餾乙醇水加熱汽相:醇富集液相:水富集冷凝冷卻乙醇產(chǎn)品廢水如：乙醇水體系的蒸餾分離精餾操作的用途：許多生產(chǎn)工藝常常涉及到互溶液體混合物的分離問題，如有機(jī)合成產(chǎn)品的提純，溶劑回收和廢液排放前的達(dá)標(biāo)處理等等。分離的方法有多種，精餾就是工業(yè)上最常用的方法之一。3.精餾利用混合物中各組分揮發(fā)能力（沸點(diǎn)不同）的差異，通過液相和氣相的回流，使氣、液兩相逆向多級(jí)接觸，在熱能驅(qū)動(dòng)和相平衡關(guān)系的約束下，使得易揮發(fā)組分（輕組分）不斷從液相往氣相中轉(zhuǎn)移，而難揮發(fā)組分卻由氣相向液相中遷移，使混合物得到不斷分離，稱該過程為精餾。類型：板式塔和填料塔3.精餾問題:1.精餾到底是一個(gè)什么過程?2.精餾塔有幾部分組成,作用分別是什么?3.精餾的實(shí)現(xiàn)條件有那些?4.你見過幾種形式的精餾塔?.答案:1.精餾是一個(gè)多次汽化,多次冷凝傳質(zhì)傳熱的過程.2.精餾段,提餾段,進(jìn)料段.3.①混合物的沸點(diǎn)不同。

②必須有回流。

③有濃度差和溫度差。

④提供氣液接觸的場(chǎng)所。4.完整的、不完整的、帶側(cè)采的精餾塔。3.精餾一、蒸餾與精餾原理4.小結(jié)平衡蒸餾：相當(dāng)于總進(jìn)料一次通過一個(gè)理論板，進(jìn)行一次分離。分離效果不及簡(jiǎn)單蒸餾。簡(jiǎn)單蒸餾：相當(dāng)于分批多次采用一個(gè)理論塔板進(jìn)行蒸餾，故同一理論板相當(dāng)多次發(fā)揮作用。精餾：通過多次部分氣化和多次部分冷凝，最終可以獲得幾乎純態(tài)的易揮發(fā)組分和難揮發(fā)組分，但得到的氣相量和液相量卻越來越少。

二、認(rèn)識(shí)精餾塔

典型的精餾設(shè)備是連續(xù)精餾裝置，包括精餾塔、冷凝器、再沸器等。用于精餾的塔設(shè)備有兩種，即板式塔和填料塔。二、認(rèn)識(shí)精餾塔——板式塔二、認(rèn)識(shí)精餾塔——板式塔二、認(rèn)識(shí)精餾塔——板式塔塔為一圓形筒體，塔內(nèi)設(shè)多層塔板，塔板上設(shè)有氣、液兩相通道。塔板具有多種不同型式，分別稱之為不同的板式塔?；旌衔锏臍?、液兩相在塔內(nèi)逆向流動(dòng)：氣相從下至上流動(dòng)，液相依靠重力自上向下流動(dòng)，在塔板上接觸進(jìn)行傳質(zhì)。兩相在塔內(nèi)各板逐級(jí)接觸中，使兩相的組成發(fā)生階躍式的變化，故稱板式塔為逐級(jí)接觸設(shè)備。板式塔通常由一個(gè)呈圓柱形的殼體及沿塔高按一定間距水平設(shè)置的若干層塔板所組成。操作時(shí)，液體靠重力作用由頂部逐板向塔底排出，并在各層板上形成均勻流動(dòng)的液層；氣體則在壓力差推動(dòng)下，由塔底向上經(jīng)過均布在塔板上的開孔依次穿過各層塔板由塔頂排出。塔內(nèi)以塔板作為氣液兩相接觸傳質(zhì)的基本構(gòu)件。工業(yè)生產(chǎn)中的板式塔，根據(jù)板間有無降液管溝通而分為有降液管和無降液管兩大類，前者用量較多，它主要由塔體、溢流裝置和塔板構(gòu)件等組成。二、認(rèn)識(shí)精餾塔——板式塔三、精餾設(shè)備——板式塔塔板是供氣液兩相進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱的場(chǎng)所。每一塊塔板上氣液兩相進(jìn)行雙向傳質(zhì)，每一塊塔板是一個(gè)混合分離器只要有足夠的塔板數(shù)，就可以將混合液分離成兩個(gè)較純凈的組分。

塔板的作用

填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒，底部裝有填料支承板，填料支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。二、認(rèn)識(shí)精餾塔——填料塔三、精餾影響因素1.壓力2.進(jìn)料狀態(tài)3.進(jìn)料量4.進(jìn)料組成5.進(jìn)料溫度6.上升蒸汽和加熱量7.回流比8.塔頂冷劑量9.塔頂采出量10.塔底采出量11.進(jìn)料口的位置12.塔高、塔徑刮板冷凝器一、為什么需要真空系統(tǒng)和刮板冷凝器聚酯的縮聚過程不斷地生成乙二醇(EG),且反應(yīng)為可逆反應(yīng),如不及時(shí)去除EG,會(huì)使反應(yīng)無法繼續(xù),甚至發(fā)生降解,從而使分子量達(dá)不到要求。因此,必須及時(shí)脫除這部分EG,也就是說,要進(jìn)行“脫揮”。要完成好“脫揮”過程,第一,要降低氣相分壓;第二,要加大脫揮的氣固兩相之間的接觸面積。真空度是控制PET聚合度的關(guān)鍵參數(shù),真空系統(tǒng)的好壞,直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,甚至影響生產(chǎn)正常運(yùn)行,真空系統(tǒng)也就成為聚酯裝置中極為重要的組成部分?？s聚過程在減壓下進(jìn)行,會(huì)造成低分子夾帶即低聚物生成,它在低溫處凝結(jié)而造成真空系統(tǒng)堵塞,形成了聚酯生產(chǎn)中的主要故障。一旦真空系統(tǒng)堵塞嚴(yán)重,會(huì)影響生產(chǎn)線的正常工作,必須停機(jī)檢修和清堵。因此需要借助刮板冷凝器去除。二、刮板冷凝器的作用刮板冷凝器主要是捕集齊聚物，利用EG噴淋冷卻液來吸收反應(yīng)器排出的工藝尾氣中的EG蒸汽及低聚物,其中低聚物在受到噴淋冷凝后,凝結(jié)在器壁和冷凝器入口處,通過不斷旋轉(zhuǎn)的刮板將其刮下，解決了縮聚真空系統(tǒng)低聚物堵塞的問題。齊聚物與噴淋及冷凝的乙二醇一起流入乙二醇液封罐中，通過吊籃和過濾器去除齊聚物，并定期排放，從而疏通真空系統(tǒng)，減輕終聚真空系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。三、刮板冷凝器的結(jié)構(gòu)

該設(shè)備由兩部分組成：立式部分是真空噴淋塔,塔內(nèi)設(shè)置由乙二醇噴淋嘴及錐帽式乙二醇噴淋分配系統(tǒng)，噴嘴噴出的乙二醇能夠形成噴淋膜，起到良好的冷凝捕集作用。臥式部分是帶有刮板的緩沖罐，內(nèi)設(shè)有兩塊刮板，一塊在氣相管線出口，又叫大刮板，另一塊在液相排出管線上，又叫小刮板，小刮板由一副刮刀組成，主要將外室的夾帶物通過大氣推進(jìn)熱井殘?jiān)^濾器。吸收塔

吸收塔是實(shí)現(xiàn)吸收操作的設(shè)備。按氣液相接觸形態(tài)分為三類：第一類是氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔；第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔；第三類為液體以膜狀運(yùn)動(dòng)與氣相進(jìn)行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。一、吸收塔類型播放視頻二、吸收塔結(jié)構(gòu)項(xiàng)目4：3.酯化系統(tǒng)操作規(guī)程一、酯化系統(tǒng)工藝流程來自漿料配置槽第一酯化器第二酯化器送到第一縮聚反應(yīng)器工藝塔凝液收集槽流向尾氣淋洗塔塔頂冷凝器塔頂回流泵塔釜出料泵EG送去漿料配制槽水+EG不凝氣液相EG酯化部分細(xì)圖一、酯化系統(tǒng)工藝流程第一酯化器第二酯化器塔頂冷凝器尾氣淋洗塔凝液收集槽工藝塔塔頂回流泵塔釜出料泵來自漿料配置槽送到第一縮聚反應(yīng)器送去漿料配制槽二、酯化生產(chǎn)操作規(guī)程開車準(zhǔn)備第一酯化釜開車第一酯化釜停車第二酯化釜開車尾氣淋洗塔投用工藝塔投用第二酯化釜停車進(jìn)料攪拌升溫回流停升溫?；亓魍嚢璩隽线M(jìn)料攪拌升溫回流停升溫?；亓魍嚢璩隽希?）尾氣淋洗塔投用打開生產(chǎn)水進(jìn)尾氣淋洗塔C2501流量控制閥FV1401前后手閥FV1401F、FV1401R打開生產(chǎn)水進(jìn)尾氣淋洗塔C2501流量控制閥FV1401打開尾氣淋洗塔C2501液位控制閥LV1404前后手閥LV1404F、LV1404R當(dāng)尾氣淋洗塔C2501塔釜液位LIC1404達(dá)到50%，打開塔釜液位控制閥LV14041.開車前準(zhǔn)備（2）工藝塔投用A.進(jìn)料升溫打開工藝塔C1301塔頂出口閥門XV1205打開塔頂尾氣去洗滌閥門XV1204打開含水乙二醇進(jìn)入工藝塔C1301閥門XV1213待液位達(dá)到50%以上后，打開二次熱媒對(duì)工藝塔加熱閥門XV1214當(dāng)工藝塔塔頂溫度達(dá)到70℃，打開塔頂冷凝器循環(huán)冷卻水上水閥門XV1203二、酯化生產(chǎn)操作規(guī)程B.回流當(dāng)凝液收集槽液位LI1302達(dá)到50%，打開塔頂回流泵P1301進(jìn)口閥門XV1206啟動(dòng)塔頂回流泵P1301打開塔頂回流泵P1301出口閥門XV1207打開工藝水塔C1301塔頂回流流量控制閥FV1202前后手閥FV1202F、FV1202R打開工藝水塔C1301塔頂回流流量控制閥FV1202調(diào)整流量控制閥FV1202的開度，將工藝水塔靈敏板溫度TIC1202控制在120±10℃打開塔頂廢水去預(yù)處理工段閥門XV1210C.采出當(dāng)工藝水塔塔底液位LIC1301達(dá)到50%，打開塔釜出料泵P1302進(jìn)口閥門XV1208啟動(dòng)塔釜出料泵P1302打開塔釜出料泵P1302出口閥門XV1209打開工藝水塔C1301塔釜液流量控制閥FV1205前后手閥FV1205F、FV1205R打開工藝水塔C1301塔釜液流量控制閥FV12051.開車前準(zhǔn)備二、酯化生產(chǎn)操作規(guī)程2.第一酯化釜開車操作打開漿料輸送泵P1101A/B向第一酯化反應(yīng)