文档介绍：聚酯物料平衡和热量计算
一物料平衡
1 基础数据和计算依据
日产负荷:960 T/D,时产负荷40000 Kg/h;
基片特性粘度:η=;端羧基Av=;
终缩聚117-R01温度:284℃;
预聚物115-R01出口:η=;端羧基Av=;
115-R01温度:275℃;
113-R01出口齐聚物:酸值AN=(KOH)/g;温度:℃;
012-R01出口齐聚物:酸值AN=57mg(KOH)/g;温度:℃;
酸值与端羧基换算公式:AN= X Av;
聚合度计算公式Pn= -;
PTA相对分子质量:166;
EG相对分子质量62;
PET大分子内单链相对分子质量:192;
投料比例:EG:PTA=(摩尔比);
012-RO1酯化率为es=90%;1/213-R01酯化率为97%;
酯化率计算公式:es=100-(OH%)n/Pn
末端为羧基的齐聚物的相对分子质量:
M(WCOOH)n= X ( Pn -1)+
末端为羟基的齐聚物的相对分子质量:M(WOH)n= X ( Pn -1)+
末端为羟基的齐聚物占总量的百分比:(OH%)n=2×108-102×MWCOOHn×Avn2×106+MWOHn-MWCOOHn)×Avn
末端为羧基的齐聚物占总量的百分比:(COOH%)n=100- (OH%)n
计算忽略内容:不考虑副反应;不考虑添加剂反应和质量;缩聚阶段不考虑雾沫夹带;全程物料无损失;反应中生成的水全部蒸发。
2 化学反应方程式
酯化反应:
6H6COOH+2HOCH2CH2OHD2H2O+HOCH2CH2OOC6H6COOCH2CH2OH
缩聚反应:
n HOCH2CH2OOC6H6 COOCH2CH2OHD
HO-[CH2CH2OOC6H6 COO]n-CH2CH2OH+(n-1)HOCH2CH2OH
酯化和缩聚合并反应方程式:
n 6H6COOH+(n+1)HOCH2CH2OHD
HO-[CH2CH2OOC6H6 COO]n-CH2CH2OH+2n H2O
3 计算过程
计算基础切片聚合度为90,根据PET分子式单链相对分子质量为192,计算出PET大分子的分子量约为Mn=17280。目前日产960T/D,计算终缩聚反应釜的出料负荷F=40000Kg/h,则进料PTA质量流量MPTA=FMn×90×166≈34528Kg/h;进料PTA摩尔流量MQPTA=208Kmol/h。根据EG:PTA=(摩尔比)计算EG进料质量流量为:MEG=×208×60= Kg/h。
012-R01酯化反应釜物料平衡计算
按照012-RO1酯化率es1达到90%计算得:
参加反应的PTA量为:MPTA反1== Kg/h;
MPTA出1== Kg/h;
则反应生成水的质量:M水1= MPTA反1÷166X18X2= Kg/h;
参照现有几个酯化生成工艺,发现上升蒸汽中EG含量在50-