PET物料衡算VIP免费

3 工艺计算 一 物料衡算 本聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)连续操作工艺是采用高纯度对苯二甲酸（PTA）与乙二醇（EG）为原料，直接酯化后经缩聚反应得到PET 。单条生产线每年可生产15 万吨PET,这条生产线主要由浆料配制工序、酯化工序、聚合工序、切粒包装工序、回收工序五个工序组成。 1 画出物料平衡关系示意图 完整 PET 连续操作工序的物料衡算过程比较复杂，为了说明问题，只对流经反应器的物流进行物料衡算，流经反应器物料平衡关系简图，如图 1 所示 。 203.1 101.0 101.1 102.1 201.1 202.1 203.1 R101 R102 R201 R202 R203 图 1 PTA 直接酯化缩聚连续操作主反应器物料平衡关系示意图 101.0－浆料；101.1，102.1－酯化产物；201.1，202.1－预缩聚物；203.1－PET 熔体； 101.2，102.2，201.2，202.2，203.2－上升蒸汽；101.3，102.3－回流 EG；003.1－消光剂 2 物料发生的物理与化学变化 写出主、副反应方程式 (1)化学变化 PET 合成过程中，每个反应器中都发生酯化反应、酯化缩聚反应和缩聚反应，其反应方程式(用官能团表示)如下： 酯化反应（esterification）: COOH + HOCH2CH2OHCOOH2CH2OH + H2O 酯化缩聚反应（poly condensation by esterification ）: COOH + HOCH2CH2OHCOOH2CH2OOC+ H2O 203.2 202.2 102.2 102.3 201.2 003.1 101.3 101.2 缩聚反应（poly condensation） 2COCH2CH2OHCOCH2CH2OOC+HOCH2CH2OH 在酯化反应釜中，以酯化反应与酯化缩聚反应为主;在缩聚釜中，以酯化缩聚与缩聚反应为主，在此不考虑副反应，业不对副反应进行物料衡算。为了描述各反应进行的程度特做如下定义： 酯化率： T0TT0PTAmolPTAmolPTAmolPTA90 mol=PTAmolNN=Nx 参加反应（）初始（）初始（）残留 （）初始（） 缩聚反应程度:： PT0NPETmolP==PTAmolN生成链接（）初始（） 乙二醇与PTA 摩尔比：E0rT0NM = N 平均聚合度：11nxp  (2)物理化学变化（相变化） 在各酯化釜中，由于反应温度高于水和 EG 的沸点,酯化生成的水被蒸出反应体系。根据气液平衡关系，反应液中仍含有少量的水,水蒸出时夹带出一定比例的EG，蒸出的 EG 经分离后全部返回到反应器中，因此各酯化反应器中原料配比不变，即 Mr＝Mr0 。 在缩聚反应釜中，为了使缩聚反应向生成聚合物的方向移动，需尽量降低反应液中EG 的含量，因此,缩聚阶段特别是反应后期，需在高真空的条件下进行, 各缩...