Выбор технологической схемы и оборудования

М(ДМТ) = 194 г/моль,

Мэл.зв.(ПЭТФ) = 192 г/моль,

 

71860 * 194 / 192 = 72608 кг ДМТ/сутки

 

Расход товарного ДМТ, с учётом содержания основного вещества 98% составит:

 

72608 / 0,98 = 74090 кг ДМТ/сутки

 

Удельная норма расхода ДМТ:

 

74090 / 68571 = 1,08 кг ДМТ/кг гранулята или 1080 кг ДМТ/т гранулята

 

7. Определим расход ЭГ на производство ПЭТФ:

На 1 моль ДМТ расходуется 2,5 моль ЭГ с учётом избытка (0,5моль)

М(ЭГ) = 62 г/моль,

 

71090 * 62 * 2,5 / 194 = 59876 кг ЭГ/сутки

 

После переэтерификации в производство возвращается 0,5моль ЭГ и при поликонденсации 1 моль ЭГ. Общее количество возвращаемого ЭГ в производство после регенерации с учётом 10% потерь при возврате составит:

 

59876 * 1,5 * (1 – 0,1) / 2,5 = 32333 кг ЭГ/сутки

 

Удельный расход регенерированного ЭГ:

 

32333 / 68571 = 0,471 кг ЭГ/кг гранулята или 471 кг ЭГ/т гранулята

 

Расход свежего ЭГ составит:

 

59876 – 32333 = 27543 кг ЭГ/сутки

 

Удельный расход свежего ЭГ:

 

27543 / 68571 = 0,402 кг ЭГ/кг гранулята или 402 кг ЭГ/т гранулята

8. Количество выделившегося при переэтерификации метанола:

Из 1моля ДМТ получается 2 моля метанола. Потери метанола 0,005%

М(СН3ОН) = 32 г/моль,

 

74090 * 2 * 32 * (1 – 0,00005) / 194 = 24441 кг метанола/сутки

 

Удельный расход метанола:

 

24441 / 68571 = 0,356 кг метанола/кг гранулята

 

9. Расчёт ацетата марганца:

 

Ацетат марганца является катализатором стадии переэтерификации. Используется 1,8±0 1% раствор ацетата марганца в ЭГ.

Определим расход ацетата марганца, если его содержание от массы ДМТ составляет 0,02%, потери 0,01%:

 

74090 * 0,0002 / (1 – 0,0001) = 14,8 кг/сутки

 

Удельный расход ацетата марганца:

 

14,8 / 68571 = 0,00022 кг ацетата марганца/кг гранулята или 0,22 кг/т гранулята

 

Расход ЭГ на приготовление раствора ацетата марганца составит:

 

1,8 г ацетата марганца       содержится        в 100 г раствора

220 г ацетата марганца      содержится        в X г раствора

 

X = 100 * 220 / 1,8 = 12222 г

 

Масса ЭГ для приготовления 1,8% раствора составит:

 

12222 – 220 = 12002 г или 12,002 кг ЭГ

 

10. Расчёт ацетата кобальта и ДЭГ:

 

Ацетат кобальта вводят как дополнительный катализатор стадии поликонденсации в количестве 0,03% от массы ДМТ. ДЭГ вводят в процесс в качестве модификатора в количестве 2% от массы ДМТ.

Для ввода в процесс используют 1,5±0,05% раствор ацетата кобальта в диэтиленгликоле.

Определим расход ацетата кобальта, потери 0,01%:

 

74090 * 0,0003 / (1 – 0,001) = 22,2 кг/сутки

 

Удельный расход ацетата кобальта составит:

 

22,2 / 68571 = 0,00032 г/кг гранулята или 0,32 кг/т  гранулята

 

Расход ДЭГ с учётом потерь 0,01% составит:

 

74090 * 0,02 / (1 – 0,0001) = 1482кг ДЭГ/сутки

 

Удельный расход ДЭГ:

 

1482 / 68571 = 0, 22 кг/кг гранулята или 22 кг/т гранулята

 

11. Расход трёхокиси сурьмы:

Трёхокись сурьмы вводится в качестве катализатора поликонденсации. Используется 1,5±0,1% раствор в этиленгликоле. Содержание трёхокиси сурьмы составляет 0,003% от массы ДМТ, потери 0,01%

 

74090 * 0,0003 / (1 – 0,0001) = 22,2 кг/сутки

 

Удельный расход:

 

22,2 / 68571 = 0,00032 кг/кг гранулята или 0,32 кг/т гранулята

 

Расход ЭГ на приготовление раствора составит:

1,5 г трёхокиси сурьмы        содержится      в 100 г раствора

320 г трёхокиси сурьмы       содержится      в X г раствора,

тогда

X = 21333 г раствора

 

Масса ЭГ: 

21333 – 320 = 21013 г или 21 кг/т гранулята

 

12. Расчёт необходимого количества изофталевой кислоты:

ИФК вводят в процесс в качестве модификатора в количестве 0,5% от массы ДМТ, потери 0,01%.

 

74090 * 0,0005 / (1 – 0,001) = 37 кг/сутки

 

Удельный расход составит:

 

37 / 68571 = 0,00054 кг/кг или 0,54кг ИФК/т  гранулята

 

Расход ЭГ для приготовления суспензии ИФК в ЭГ:

Для приготовления необходимо: на 100кг ИФК – 70л ЭГ

 

В сутки необходимо 37 кг ИФК.

 

Рассчитаем необходимое количество ЭГ:

 

ИФК 100 кг   –   70 л ЭГ,

ИФК 37 кг     –   X л ЭГ

 

X = 70 * 5 / 100 = 25,9 л/сутки

 

 

ρэг = 1,110 кг/л, тогда масса ЭГ составит:

 

 

25,9 * 1,110 = 28,75 кг ЭГ/сутки

 

13. Расчёт расхода фосфористой кислоты:

Фосфористая кислота применяется на стадии поликонденсации для стабилизации полимера. Используется 1,1±0,1% раствор кислоты в ЭГ. Содержание кислоты составляет 0,015% от массы ДМТ, потери 0,03%.

 

74090 * 0,00015 / (1 – 0,0003) = 11,12 кг/сутки

 

Удельный расход кислоты:

 

11,12 / 68571 = 0,00016 кг/кг или 0,16 кг/т гранулята

 

Расход ЭГ на приготовление раствора:

 

160 * 100 / 1,1 = 14545 г раствора

 

 

Масса ЭГ 14545 – 160 = 14385 г или 14,4 кг ЭГ/т гранулята. 

Содержание

 

   Введение                                                                                               4

 

1 Литературный обзор: "Основные  закономерности

   получения полиэтилентерефталата  пищевого назначения"               6

 

2 Выбор технологической схемы  и оборудования. Описание 

   технологического процесса                                                                20

 

3 Контроль производства                                                                      34

 

4 Расчёт удельных норм расхода  сырья и 

   вспомогательных                  материалов                                            43

 

5 Расчёт основного технологического  оборудования                          48

 

6 Расчёт дополнительных энергозатрат  на 

   твёрдофазную дополиконденсацию  и кристаллизацию ПЭТФ         52

 

7 Автоматизация процесса кристаллизации аморфного ПЭТФ           55

 

8 Охрана труда и техника безопасности                                                56

 

9 Охрана окружающей среды                                                                61

 

10 Технико-экономическое обоснование проекта                                65

 

                 Список использованных источников                                                73                                    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Список использованных  источников

 

1 Люккерт Х. Метод производства  полиэфирного гранулята для бутылок// Хим. волокна, 1995. - №3. – С.23-35.

 

2 Айзенштейн Э.М. Семинар по полиэфирам  в Монте-Карло //  Хим. волокна, 2001. - №1. – С.70-71.

 

3 Симонова М.И. Изучение поликонденсации  полиэтилентерефталата в твёрдой фазе // Хим. волокна, 1975. - №5. – С.19.

 

4 Репина Л.П. Полиэфирные волокна  из химически модифицированного  ПЭТФ: Обзор. информ. Сер. "Промышленность  химических волокон". – М: НИИТЭХим., 1977. – 400с.

 

5 Бойко Ю.М., Марихин В.А. Твёрдофазная дополиконденсация полиэтилентерефталата: кинетика и развитие морфологии // Высокомолекулярные соединения, 2000 - №11 – С.1817-1818.

 

6 Геллер Ю.А., Реутский В.А. Определение  кинетики сушки гранул полиэтилентерефталата // Хим. волокна, 2001 - №6 – С.13-14.

 

7 петухов Б.В. Полиэфирные волокна. – М. : Химия, 1976. – 270с.

 

8 Проспект фирмы "HASAKAWA"

 

9 Корягина Л.П. Производство полиэфирных  волокон. – Мн. : Высшая школа, 1983. – 234с.

 

10 Зазулина З.А., Дружинина Т.В. Основы  технологии химических волокон. – М. : Химия, 1985. – 305с.

 

11 Технологический регламент № 32-02-88 Производство синтетического  волокна №3. Химико-прядильный цех, 1988. –488с.

 

12 ГОСТ 2. 109-73. Основные требования  к чертежам. – М.: Изд-во стандартов, 1976. – 46с.

 

13 Требования к выполнению и оформлению дипломных проектов по специальности 48.01.02 "Химическая технология органических веществ и материалов" специализации "Технология химических волокон".: Методические указания. – Могилёв, 2002. – 38с.

 

 

 

 

Реферат

 

дипломного проекта студентки группы ТХВЗ-961 Касаткиной С.И. на тему: "Реконструкция завода синтетического волокна для выпуска ПЭТФ пищевого назначения"

Ключевые слова: переэтерификация , поликонденсация, твёрдофазная дополиконденсация, ПЭТФ, гранулят, полиэфиры.

Предусмотрена технологическая схема получения ПЭТФ "пищевого" назначения.

Разработано:

• возможность введения модификаторов в ПЭТФ для улучшения литьевых свойств полимера;
• возможность получения ПЭТФ "пищевого" назначения из волоконного,  при введении в процесс установки твёрдофазной дополиконденсации.

 

Дипломный проект содержит:

 

страниц – 73;                    таблиц – 18;                рисунков – 6.