合成聚酯的连续缩聚过程的模拟

摘要

该文提出了将反应精馏法应用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET聚酯纤维）的酯化反应部分，并采用过程模拟软件ASPENPLUS来模拟整个反应精馏的过程，将酯化反应部分分为直接酯化法和酯交换法两种进行研究.结果表明，与传统的酯化反应过程相比较，采用反应精馏法可以简化酯化流程，节省大量能量和开支，是一项切实可行的方案.该反应精馏法亦可应用于生产聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT聚酯）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（PTT聚酯）的酯化反应部分.对于生产瓶级聚酯的固相缩聚部分，采用Chang-kwonKang的数学模型，综合考虑了化学反应和小分子副产物物理扩散共同作用的结果，对单个颗粒内部的固相缩聚过程进行了模拟，并将模拟结果与文献结果进行对照，验证了模拟的准确性.并将单个颗粒的固相缩聚扩展至多个颗粒，以例全面考察各种影响因素对固相缩聚的影响，并可用来解释工业生产中遇到的一些问题.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1聚酯工业简介

1.1.1聚酯的发展历史及现状

1.1.2聚酯纤维

1.1.3聚酯瓶和包装材料

1.1.4我国的聚酯工业

1.2聚酯生产的工艺原理

1.2.1 PET聚酯

1.2.2 PBT聚酯

1.2.3 PTT聚酯

1.3聚酯生产工艺

1.3.1 PTA直缩法工艺

1.3.2主要设备

1.4过程模拟系统ASPEN PLUS

1.4.1物性计算

1.4.2单元操作

第二章酯化反应部分的模拟

2.1 PET聚酯

2.1.1模型塔的建立

2.1.2模拟结果与讨论

2.2 PBT聚酯

2.2.1酯交换法

2.2.2直接酯化法

2.2.3只有主反应的酯交换反应

2.2.4只有主反应的直接酯化反应

2.2.5讨论

2.3 PTT聚酯

2.3.1 DMT酯交换法

第三章PET固相缩聚模拟

3.1固相缩聚工艺过程

3.2模型的选取

3.3固相缩聚过程模拟

3.3.1模拟计算分为两大部分

3.3.2固相缩聚的数学模型

3.4固相缩聚模型的算法

3.4.1计算各主产物和副产挥发物(EG和W)的浓度

3.5结果与讨论

3.5.1挥发性副产物EG和W的浓度分布

3.5.2 TPA及其它基团的浓度分布

3.5.3多个颗粒的固相缩聚模拟

符号说明

参考文献

致谢