На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, 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 № 82352


Наименование:


Курсовик Производство полиэтеленфталатного гранулята плёночного назначния

Информация:

Тип работы: Курсовик. Добавлен: 3.12.2014. Сдан: 2012. Страниц: 61. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание
с.
Введение 3
1 Литературный обзор 5
1.1 Применение полиэтилентерефталата 5
1.2 Исходное сырье и мономеры 8
1.3 Способы получения полиэтилентерефталата 13
1.3.1 Получение дигликольтерефталата 13
1.3.2 Поликонденсация БОЭТ 17
1.3.3 Поликонденсация ПЭТФ в твердой фазе 19
1.4 Производственный процесс получения полиэтилентереф-талата. Аппаратурное оформление процессов 20
1.4.1 Производство на основе диметилтерефталата 20
1.4.2 Производство на основе терефталевой кислоты и этиленгликоля 27
1.4.3 Получение ПЭТФ непрерывным способом на основе терефталевой кислоты и оксида этилена 31
1.5 Обоснование способа производства 33
2 Технологическая часть 34
2.1 Характеристика исходного сырья 34
2.2 Характеристика готовой продукции 39
2.3 Описание технологической схемы 40
3 Технологические расчеты 46
3.1 Материальный расчет 46
3.2 Объёмный расчёт 54
3.3 Тепловой расчёт 56
Список использованных источников 61

Введение [1]

Исследования по полиэтилентерефталату и полиэфирным волокнам были начаты в Великобритании Дж. Р. Уинфилдом и Г. T. Диксоном, работавшими в это время в фирме Calico Printers Association Ltd, в период начиная с 1935 г. В СССР (в России) научные исследования в области синтеза полиэтилентерефталата были начаты под руководством акад. В. В. Коршака в 1949 г.
Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) представляет собой прочный, теплостойкий (сохраняет основные эксплуатационные характе­ристики в диапазоне температур от -60 до 170 °С), биологически инертный, свето- и атмосферостойкий, прозрачный, доступный и широко распространенный в настоящее время полимерный материал, изготавливаемый на основе нефтяного сырья. ПЭТФ - сложный полиэфир, выпускается в России под названием "лавсан", за рубежом - полиэфир "майлар", "терилен". При быстром охлаждении расплава ПЭТФ до комнатной температуры образуется аморфный прозрачный полимер, кристалли­зующийся при температуре выше 85°С (степень кристаллизации до 60%). Присутствие кислорода в цепи придает полимеру хорошую морозостойкость (-70 °С), а наличие бензольного кольца - высокую теплостойкость. Изделия из ПЭТФ стойки к маслам и жирам, ко многим растворителям. ПЭТФ обладает хорошими диэлектрическими свойствами.
Основное применение ПЭТФ - изготовление полиэфирных волокон. Помимо этого, нашло широкое развитие производство ПЭТФ для бутылок, разнообразных плёнок, пластмасс и т.п. ПЭТФ используют в различных отраслях промышленности (автомобильной, текстильной, строительной, транспортной, машиностроительной и др.). Среди достоинств изделий из ПЭТФ - относительно низкая стоимость, лёгкость и прочность.
ПЭТФ - упаковка даёт производителям напитков следующие преимущества по сравнению с использовавшимися ранее материалами:
- прекрасные потребительские качества;
- широкие возможности переработки. Вторичный ПЭТФ можно добавлять в первичный материал, получать волокна для производства деталей технического назначения, получать красители для производства окрашенных пластиковых изделий.
- широкий выбор оборудования различной производительности.
1 Литературный обзор
1.1 Применение полиэтилентерефталата [2]

Полиэтилентерефталат (полиэтиленгликольтерефталат) - линейный гетероцепной термопластичный полиэфир терефталевой кислоты и этиленгликоля (или окиси этилена), имеющий строение:

Полиэтилентерефталат - твердый полимер белого цвета. Молекулярная масса промышленного полимера 20000 - 40000. При быстром охлаждении расплава полимера до комнатной температуры образуется аморфный прозрачный полимер, кристаллизующийся выше 85°С, температура плавления полиэтилентерефталата около 265°С. Поскольку температурные режимы переработки полиэтилентерефталата лежат обычно в интервале 200 - 300°С, изделия на его основе содержат аморфные и кристаллические области. Максимальная степень кристалличности неориентированного полимера 40 - 45%, ориентированного 60 - 65%.
При комнатной температуре полимер практически не растворяется в воде и органических растворителях; при нагревании (40 - 150°С) растворяется в фенолах и их алкил- и хлорпроизводных, анилине, бензиловом спирте, хлороформе, пиридине, дихлоруксусной и хлорсульфоновой кислотах, циклогексаноне и др. Полиэтилентерефталат обладает высокими прочностными и диэлектрическими показателями, низкой гидрофильностью и стойкостью к микроорганизмам [3-5].
Полиэтилентерефталат начал выпускаться в 50-х годах прошлого века в Англии под названием “терилен”, а в США - “дакрон”. В России полимер аналогичного состава получил название “лавсан”, из него изготавливают волокна, плёнки, профильно-погонажные и литьевые изделия методами экструзии и литья под давлением.
Основными факторами, определяющими способы переработки и дальнейшего использования полимера, являются его физико-механические свойства. Некоторые из свойств полиэтилентерефталата представлены в таблице 1.1:
Таблица 1.1 - Некоторые физико-механические свойства гранулята
полиэтилентерефталата [2]
Параметры гранулята Значение
Плотность при 20 °С, г/см3
аморфного 1,332
аморфно-кристаллического 1,38 - 1,40
кристаллического 1,455
Показатель преломления, nр, 1,574
Температура, °С
плавления 255 - 265
размягчения 245 - 248
стеклования 70 - 80
Теплота плавления, Дж/г 46 - 67
Теплопроводность, вт/(м?К) 0,14
Уд. теплоемкость, кДж/(кг?К.)
20 - 60 °С 1,129 - 1,289
90 - 200 °С 1,575 - 1,839
270 - 290 °С 1,999 - 2,074
Ударная вязкость, кДж/м2 90
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом?см 1?1019
Диэлектрическая проницаемость при 60 Гц 3,2 - 3,3
Равновесное влагосодержание при 20 °С, %
при 60%-ной относительной влажности воздуха 0,4 - 0,5
при 95%-ной относительной влажности воздуха 0,6 - 0,7
Одной из основных областей применения полиэтилентерефталата является производство волокон различного назначения. Полиэфирные волокна обладают высокой прочностью и стойкостью к агрессивным средам, благодаря чему они нашли широкое применение в промышленности. Полиэтилентерефталатное волокно применяется как в чистом виде, так и в смеси с другими волокнами. Техническая нить (34 - 222 текс) используется при изготовлении шинного корда транспортерных лент, приводных ремней, верёвок канатов, парусов, рыболовных сетей и тралов, брезентов, бензо- и нефтестойких шлангов, рукавов высокого давления, электроизоляционных и фильтровальных материалов. Из моноволокна вырабатывают сетки для бумагоделательных машин, щетки для хлопчатобумажных комбайнов и зерноочистительных машин, струны для теннисных ракеток, скрипок и т. д. Тонковолокнистую нить (4 - текс) применяют для обмотки электроприводов малого сечения и в медицине. Текстильную нить (3 - 30 текс) средней прочности используют для изготовления разных типов ткани.
По своим механическим показателям плёнка из полиэтилентерефталата почти втрое превосходит плёнки из целлофана, а плёнки из ацетилцеллюлозы - в десять раз. Пленки применяются в качестве электроизоляционного материала (например, для пазовой изоляции электрических машин), теплостойкой изоляции обмоток трансформаторов, двигателей и других электрических машин, а также кабельной изоляции.
Металлизированная пленка находит широкое применение в производстве радиоаппаратуры и товаров народного потребления. Эту пленку используют, кроме того, в производстве малогабаритных конденсаторов. Изготовляют также конденсаторы с диэлектриком из полиэтилентерефталатной пленки или ее комбинации с бумагой. При этом уменьшаются габариты конденсаторов, повышаются диэлектрическая прочность, устойчивость в условиях повышенной влажности и температуры, увеличивается срок службы изделий.
Металлизированную пленку, разрезанную на узкие полоски, применяют в производстве трикотажных изделий в качестве «серебряной» или «золотой» нитки. Из этой пленки делают украшения, ёлочные игрушки и т. д.
Высокая равнотолщинность, прочность, незначительная усадка при повышенных температурах обеспечили широкое применение полиэтилентерефталатных пленок как основы для лент магнитной записи и кинофотопленок.
Благодаря своей прозрачности (пленка пропускает до 90% света видимой части спектра) она находит применение для замены стекла в парниках, оранжереях и различных промышленных сооружениях. Полиэтилентерефталатных пленки находят широкое применение для герметизации двигателей холодильных устройств, в качестве мембран для счетных устройств и диафрагменных насо­сов, при изготовлении шлангов для транспортировки жидкого азота, в качестве рассеивателей света в оптических приборах, как конструкционный материал в вакуумной аппаратуре. Эти пленки используют также для упаковки пищевых продуктов и медикаментов.
В настоящее время полиэтилентерефталат нашел широкое применение в качестве материала для производства тары для пищевых продуктов, в частности, для безалкогольных и слабоалкогольных напитков.
За последние годы в России, США, странах Европы и Азии резко увеличилось использование полиэтилентерефталата, и в дальнейшем рынок полиэфира будет расширяться со средней скоростью 5-6% в год [6].

1.2 Исходное сырье и мономеры

Основными исходными продуктами для получения полиэтилентерефталата являются: терефталевая кислота (или ее диметиловый эфир) и этиленгликоль (или оксид этилена). Принципиально возможно часть этиленгликоля заменить на другие диолы. В промышленности нашли применение также изофталевая кислота, ее диметиловый эфир, калиевая соль сульфоизофталевой кислоты и м-оксиэтоксибензойная кислота. Диолы для модификации используют значительно реже.
Кроме этих веществ, при синтезе ПЭТФ вводят катализаторы, термостабилизаторы, матирующие или окрашивающие вещества, оптические отбеливатели, добавки для уменьшения трения и слипаемости [4].
1.2.1 Терефталевая кислота

Терефталевая кислота - белое кристаллическое вещество. Кристаллы бывают двух форм - игольчатой и в виде призм. Температура плавления кристаллов в запаянном капилляре - 425 - 430 °С. При комнатной температуре терефталевая кислота очень плохо растворяется почти во всех растворителях.
Терефталевая кислота плохо поддается очистке. Ее очистку ведут путем перекристаллизации из раствора в уксусной кислоте или сублимацией. Чистая терефталевая кислота, пригодная для прямой этерификации этиленгликолем, должна содержать не менее 99,97% основного вещества, содержание примеси 4-карбоксибензальдегида не должно превышать 0,0025%, а цветное число 5%-ного раствора в диметилформамиде должно быть не более 10 единиц по шкале АРНА. Общее содержание металлов (магния, хрома, никеля, кобальта, железа, титана, молибдена и марганца) не должно превышать 0,0009%.
Терефталевая кислота может быть получена окислением практически любого p-диалкилбензола, но промышленное применение в основном нашли способы синтеза на основе p-ксилола путем его окислением кислородом воздуха.
Обычно терефталевая кислота выпускается двух типов - мелко- и крупнодисперсная Мелкодисперсная терефталевая кислота сильно пылит, нижний предел взрываемости терефталевой кислоты в воздухе равен 40 г/м3. Нижняя концентрация кислорода, при которой возможен взрыв, составляет 12,4% (об.) при 20 °С и 11,0% - при 120 °С.
С точки зрения техники безопасности предпочтительно использовать крупнодисперсную кислоту, либо (если это допускается технологическим регламентом) применять продукт в гранулированной или таблетированной форме.
При работе с терефталевой кислотой персонал должен быть обеспечен защитными очками и пыленепроницаемой маской.
1.2.2 Диметилтерефталат

Чистый диметилтерефталат - белый кристаллический порошок. Товарная форма - плоские чешуйки, полученные при кристаллизации расплава на холодном барабане, или крупные гранулы разнообразной формы. Диметилтерефталат легко очищается ректификацией.
Диметилтерефталат получают метилированием терефталевой кислоты избытком метилового спирта под давлением или парами метилового спирта в псевдоожиженном слое терефталевой кислоты и твердого катализатора. В отличии от терефталевой кислоты диметилтерефталат растворим в органических растворителях (этиленгликоль, метиловый спирт, четыреххлористый углерод, диоксан, хлороформ и т. д.).
Диметилтерефталат должен иметь температуру кристаллизации 140,63 ± 0,02 °С; кислотное число - не более 0,05 мг КОН/г; содержание железа не должно превышать 0,0001%; содержание альдегидов не должно быть более 0,001 %, метилбензоата и метилтолуилата не более 0,0025%, а цветное число расплава должно быть менее 20 единиц по сравнению с цветом стандартного раствора хлорида кобальта и хлорплатината калия.
Большое значение имеет термостабильность диметилтерефталата, потому что в расплавленном продукте с течением времени увеличивается кислотное число, становится заметным пожелтение. Введение метилового спирта позволяет хранить диметилтерефталат при 160 °С в течение 7 суток без существенного изменения качества. Инертные газы и низшие кетоны не оказывают термостабилизирующего действия.
В расплавленном состоянии диметилтерефталат может гореть. Температура вспышки паров 146 °С. Токсикологическое действие диметилтерефталата выражается в раздражении кожи и слизистой оболочки глаз.
1.2.3 Этиленгликоль

Этиленгликоль - двухатомный спирт. Чистый этиленгликоль представляет собой маслянистую желтоватую жидкость без заметного запаха, смешивающуюся с водой и спиртом.
Этиленгликоль получают окислением этилена с последующей гидратацией окиси этилена при температуре 170 - 172°С. Перспективным способом является прямой синтез полиолов из окиси углерода и водорода, в результате которого получают смесь этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина. Даже незначительное содержание в этиленгликоле различных примесей в дальнейшем сильно влияет на свойства полимера.
Этиленгликоль, предназначенный для производства полиэтилентерефталата, должен содержать не менее 99,7% основного вещества, количество воды не должно превышать 0,1 - 0,2%. Содержание железа должно быть не более 0,00002%, содержание диэтиленгликоля должно быть не более 0,1%.
1.2.4 Оксид этилена

Оксид этилена в нормальных условиях является газом. В промышленности окись эти........


Список использованных источников

1 index.php/category/polymers/polyethylene-terephthalate/
2 Никифоров В.А. Общая химическая технология полимеров: Учебное пособие. -Тверь, 1992. - 160 с.
3 Энциклопедия полимеров: в 3-х томах / Под ред. В.А. Каргина. - М.: Советская энциклопедия, т1 1972. - 1224 стб., т2 1974. -1032 стб., т3 1977. - 1150 стб.
4 Яковлева А. Д. Технология изготовления изделий из пластмасс. - Л.: Хи­мия, 1977. - 360 с.
5 Николаев А.Ф., Технология пластических масс. - Л.: Химия, 1977. - 368с.
6 Павлов К.Ф.. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. / К. Ф. Павлов К.Ф., П. Г. Романков, А. А. Носков. - Л., «Химия», 1981. - 576 с.
7 Петухов Б. В. Полиэфирные волокна. - М.: Химия, 1976. - 272 с.
8 Никифоров В.А.. Проектирование заводов пластических масс: Учебное пособие. / В. А. Никифоров, Е. А. Панкратов, Н. Н. Филатова. - Тверь, 1995. - 116 с.
9 Лащинский А. А. Основы конструирования и расчёта химической аппаратуры / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. - Л.: Машиностроение, 1970. - 752 с.
10 Описание технологического процесса получения гранулята полиэтилентерефталата. - Тверь: ОАО «Сибур - ПЭТФ», 2001. - 413 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.