Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Работа № 82289


Наименование:


Курсовик Производство полиэтилентерефталата методом переэтерификации в непрерывном режиме производительностью 70000 т/год

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 1.12.2014. Сдан: 2012. Страниц: 51. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


с.

Введение 3
1 Литературный обзор 5
1.1 Полиэтилентерефталат 5
1.2 Исходное сырье и мономеры 7
1.3 Способы получения полиэтилентерефталата 11
2 Характеристика готовой продукции 12
3Переэтерификация диметилтерефталата этиленгликолем 14
3.1 Механизм переэтерификации 14 3.2 Кинетика переэтерификации 17
3.3 Катализаторы переэтерификации 18
3.4 Соотношение исходных компонентов 21
3.5 Влияние свободных карбоксильных групп и воды 24
3.6 Состав и свойства продуктов переэтерификации 26
4 Описание технологии производства 29
5 Технологические расчеты 34
5.1 Материальный баланс 34
5.2 Объемный расчет 41
5.3 Тепловой баланс 44
5.4 Механический расчет 48
Список используемых источников 51


Введение

Полиэтилентерефталат представляет собой вещество белого или светло-кремового цвета. Полиэтилентерефталат является полимером, способным существовать как в аморфном, так и в высококристаллическом состоянии, при этом переходы проявляются исключительно четко. Это свойство является отличительной чертой этого полимера.
Структура ПЭТФ придает материалу на его основе выдающиеся свойства:
- высокая жесткость и прочность;
- низкую газопроницаемость, а следовательно, отличные барьерные свойства;
- хорошие диэлектрические свойства
- стойкость к воздействию жиров и минеральных кислот;
- высокую ударопрочность (90 кДж/м2) в широком диапазоне температур;
- повышенная теплостойкость (Эксплуатационная температура до 1500С);
- хорошую перерабатываемость методами экструзии, литья под давлением, термоформованием.
Благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью, полиэтилентерефталат находит разнообразное применение и занимает пятое место в мире - 6,5% от объема потребления всех полимерных материалов. Непосредственно ПЭТФ используется для производства изделий методом литья под давлением в электротехнике, электронике, машино- и автомобилестроении [1].
На основе выпускаемой продукции проектируемого предприятия возможно производство материалов и изделий широкого ассортимента. Благодаря свойствам ПЭТФ можно использовать для создания пленки различной толщины и - назначения (дублированная с полиэтиленовой пленкой используемая для упаковки пищевых продуктов; металлизированная используемая для упаковки чипсов и другое; ламинированной для упаковки замороженных продуктов питания; с голографическими эффектами для нанесения в качестве верхнего слоя переплета книг и т.д.), для создания волокон различного назначения (техническая нить, текстильная нить, моноволокно, штапельное волокно) для создания листов и пленок для последующего термовакуумного формования, а также блистерной и скинупаковки различных пищевых и непищевых продуктов [2].

1 Литературный обзор

1.1 Полиэтилентерефталат

Полиэтилентерефталат (лавсан, терилен) - насыщенный жирноароматический полиэфир строения :
По своему строению ПЭТФ - типичный линейный волокнообразующий полимер, не имеющий разветвлений и сшивок, поэтому выше температуры стеклования Тс (70 - 75°С) макромолекулы (или их агрегаты - пачки, фибриллы и т.п.) при вытяжке сравнительно легко ориентируются вдоль оси волокна.
С помощью различных методов исследования выявлена структурная формула ПЭТФ:


Полиэтилентерефталат представляет собой вещество белого или светло-кремового цвета. Он нерастворим в обычных органических жидко­стях и образует растворы только в таких растворителях, как фенол, дифе-нилоксид, дифенил, нафталин, нитробензол, тетрагидронафталин, концен­трированная серная кислота, ?-метилнафталин, ж-крезол, смесь фенола с тетрахлорэтаном (1 : 1) или смесь фенола с дихлорэтаном (40 : 60) [1].
Технический полимер имеет средний молекулярный вес 15 000- 30 000. Полиэтилентерефталат имеет температуру плавления 255-257° С. В твердом состоянии он может быть аморфным или кристаллическим, с различным содержанием кристаллической фазы.
Если расплав быстро охладить, то полиэфир становится аморфным и прозрачным, но способность к кристаллизации у такого полимера сохраняется и образование кристаллов начинается при 80° С. Повышение температуры свыше 80° С способствует увеличению не только содержания кристаллической фазы, но и скорости кристаллизации. Температура стеклования полимера в аморфном состоянии 67° С, а в кристаллическом -81° С [2].
Кристаллический полимер, имеющий плотную упаковку молекул, обладает более высокой плотностью. В аморфном состоянии плотность полимера 1,33 г/см3, при 130° С она достигает значения 1,37 г/см3, а при 170° 1,40г/см3.
При кристаллизации полиэтилентерефталата наблюдается некоторое упорядочение молекул, но их полной ориентации не происходит. Волокно и пленка из такого кристаллического по­лимера хрупки. Вытягивание полимера, способствующее ориентации его цепей, приводит к упрочнению материала.
Таблица 1 - Основные свойства ПЭТФ
Свойства Значение
Плотность, кг/м3 1400
Температура плавления, °С 260-270
Разрушающее напряжение, МПа, при: растяжении сжатии 50-70 80-120
Модуль упругости, МПа 3,0
Относительное удлинение при разрыве, % 2-4
Ударная вязкость, кДж/м2 30
Твердость по Бринеллю, МПа 100-120
Водопоглощение за 24 часа, % 0,2
Морозостойкость, °С -50
Теплостойкость по Мартенсу, 0С 135-145
Диэлектрическая проницаемость при 106Гц 3,1
Электрическая прочность, МВ/м 140-180

Полиэтилентерефталат и изделия из него обладают хорошей химической стойкостью к действию фтористоводородной, фосфорной, муравьиной, уксусной и щавелевой кислот даже при высоких температурах и концентрациях. Но серная, соляная и азотная кислоты в боль­шей или меньшей степени разрушают его. В результате действия минеральных кислот наблюдается снижение прочности при рас­тяжении, появление хрупкости и выделение мономерной терефталевой кислоты (напри­мер, при действии серной кислоты) [3].

1.2 Исходное сырье и мономеры

Исходными веществами для получения полиэтилентерефталата являются диметилтерефталат и этиленгликоль. Кроме этих веществ, при синтезе полиэфира вводят катализаторы, термостабилизаторы, красители и пигменты, а также добавки, облегчающие процесс переработки полимера.
- Диметилтерефталат
Чистый диметилтерефталат - белый кристаллический порошок. Товар­ная форма - плоские чешуйки, полученные при кристаллизации расплава на холодном барабане, или крупные гранулы в форме ореха (последняя форма распространена в США) [4].

Диметилтерефталат характеризуется следующими константами [3]:
Относительная молекулярная масса ……………….194
Плотность при 20 °С, г/см3 ………………………...1,283
Температура плавления, °С……………………..140,6-140,7
Температура кипения, °С……………………………288
Плотность расплава, г/см3
при 180°С ……………………………..1,046
при 150 °С ………………….…………1,070
Теплота плавления, кДж/кг (кал/г)……………..165,4 (39,5)
Теплота испарения, кДж/кг (кал/г)……………..355,4 (84,9)
Теплота сгорания, кДж/кг (кал/г)……………….24 032 (5740)
Теплопроводность при 20 °С, Вт/(м·К)…………….0,23
Кинематическая вязкость расплава, мм2/с
при 145 °С ……………………………..0,90
при 160 °С ……………………………..0,78
Удельная теплоемкость в зависимости от температуры приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Зависимость удельной теплоемкости диметилтерефталата от температуры

Таблица 2 - Растворимость диметилтерефталата в органических растворителях при различных температурах [2]

Растворитель Температура, °С Растворимость, % (масс.)
Этиленгликоль 25 0,82
Метиловый спирт 25 0,86
Диоксан 25 7,53
Хлороформ 25 26,1
Ксилол 80 22
Толуол 80 29
Бензол 80 35


Термостабильность диметилтерефталата имеет большое значение, осо­бенно если этот мономер транспортируется в расплавленном состоянии по трубопроводам или перевозится в цистернах с установки его синтеза на производство полимера и хранится несколько суток в резервуарах. Установлено, что в расплавленном продукте с течением времени увеличивается кислотное число, становится заметным пожелтение. Для термостабилизации расплавленного диметилтерефталата рекомендуют добавлять насыщенный одноосновный спирт с числом углеродных атомов от 1 до 4. Особенно пригодным оказался метиловый спирт в количестве 0,1-1,0 %(масс). Введе­ние метилового спирта в расплавленный диметилтерефталат проводят в по­токе азота или двуокиси углерода, насыщенных метиловым спиртом при 40 - 50 °С, и непрерывно барботируют его через расплав. В большие резервуары метиловый спирт вводят с помощью насоса, а потери на его постепенное испарение перио­дически возмещают.
Введение метилового спирта позволяет хранить диметилтерефталат при 160 °С в тече­ние 7 суток без существенного изменения каче­ства. Механизм термостабилизирующего дей­ствия метилового спирта не выяснен; возмож­но, что он блокирует каталитически активные центры на поверхности сосуда. Инертные газы и низшие кетоны не оказывают термостаби­лизирующего действия.
По другому способу, в расплавленный диметилтерефталат добавляют до 0,01% заме­щенного фенола и диалкилфосфита, при этом способность продукта к переэтерификации не уменьшается.
В расплавленном состоянии диметилтерефталат может гореть. Темпера­тура вспышки паров 146 °С. Считается, что энергии слабой искры электро­статического разряда недостаточно для взрыва его пыли, но все же известен случай взрыва полупроизводственной установки, в которой очень мелкий кристаллический порошок диметилтерефталата передавался потоком воздуха по трубе в циклон [1].
Токсикологическое действие диметилтерефталата выражается в раздра­жении кожи и слизистой оболочки глаз [4].

- Этиленгликоль

Этиленгликоль HOCH2CH2OH - бесцветная гигроскопичная жидкость, смешивается с водой, спиртом во всех отношениях.
Получают окислением этилена с последующей гидрата­цией окиси этилена или путем взаимодействия формальдегида, окиси углерода и воды. Перспективным способом является прямой синтез полиолов из окиси углерода и водорода, в результате которого получают смесь этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина.
Этиленгликоль является горю­чей жидкостью с температурой вспышки 120 °С и температурой самовоспламенения 380 °С. Концентрационные пределы воспламенения паров в воздухе равны 3,8-64% (об.).
Таблица 3 - Свойства этиленгликоля
Показатель Значение
Температура плавления, 0С Температура кипения, °С Плотность, г/см3 при 20 °С при 150 °С при ........


Список используемых источников

1 Технология пластических масс: Учеб. для студентов вузов, обучающихся по спец. «Химическая технология пластических масс» / Под ред. В.В. Коршака. Издание 3-е, перераб. и доп. М.: Химия, 1985. 560 с.
2 Николаев А.Ф. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. М.: Химия, 1966. 768 с.
3 Производство изделий из полимерных материалов: Учеб. пособие / В.К. Крыжановский, М.Л. Кербер, В.В. Бурлов, А.Д. Паниматченко. СПб.: Профессия, 2004. 464 с.
4 Петухов Б.В. Полиэфирные волокна. М.: Химия, 1976. 272 с.
5 Никифоров В.А. Общая химическая технология полимеров: Учебное пособие. Тверь, 1992. 160 с.
6 Описание технологического процесса получения гранулята полиэтилентерефталата. Тверь: ОАО «Сибур-ПЭТФ», 2001. 413 с
7 Никифоров В.А. Проектирование заводов пластических масс: Учебное пособие/В.А. Никифоров, Е.А.Панкратов, Н.Н.Филатова. Тверь: ТГТУ, 1995. 116с.
8 Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств/ Под ред. М.А. Михалева. М.: Легпромиздат, 1989. 492 с.





Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть похожие работы

* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.