2014年高分子学院工厂设计

a计量：用泵将液体原料送入高位计量槽中。将固体原料用升降机送到反应釜旁，

并准确计量准备使用。

b 投料：先加二元醇，然后加入固体物料，用夹套油浴加热（边加边升温）。 c 升温到140℃物料完全熔化，升温速度不能太快！开动搅拌。 d 升温到160℃停止加热。

e 反应初期让馏出物直接回流到反应釜中，不进行分水

f 保持回流一小时左右，开始分水。保持水平冷凝器入口处温度为103℃。 g 分水操作约5-6小时，直到酸值为35左右。

h 温度控制：以馏出物和分水速度控制。从160℃，170℃，180℃，190℃，

200℃，210℃逐步上升（反应中期）

i 停止加热，180℃时加入阻聚剂。（0.01%--0.02%对苯二酚）冷却到170℃ j 在兑稀釜中加入计量好的苯乙稀，将树脂逐步放入兑稀釜（夹套中通冷凝水冷凝）中，保持在70℃到80℃之间混溶，温度不可以过高以免发生交联，温度过低不饱和聚酯在苯乙烯中溶解不好。当聚酯全部放入兑稀釜并完全溶解后，加大冷却水流量加快冷却。冷却到40℃时，开始放料，用铜丝网过滤后，流入容器中包装。

（4） 成品检验合格后，送入成品仓库。 （5） 停车

a当缩聚产品温度降到140℃并已稳定时，首先停止缩聚釜搅拌电机的运转。 b当兑稀釜中物料降温到40℃时，即可停止电机搅拌。 c一切操作结束后，做好卫生和设备保养工作。 （6） 时间生产 加料80分钟

升温至140℃ 60分钟 升温至160℃ 30分钟 保温160℃ 回流60分钟

分水，逐步升到210℃ 240分钟 冷却至142℃ 80分钟 掺混，冷却 180分钟

小计 730分钟，约12小时。

其中在聚合釜中约10小时。在兑稀釜中约3小时。

产品规格： 特性 浇铸体 玻璃钢 特性 浇铸体 玻璃钢 密度热膨胀系 1.10-1.146 1.6-1.8 80-100 3-6数10/℃ g/cm 折光率 力学性能 拉伸强度MPa 延伸率%

1.53-1.57 50-100 1-3 220-290 0.9-1.0 比热容KJ/kg℃ 电性能 介电常 数50Hz 介电常 41

2.3 3.0-4.36 2.8-4.1 3.0 4.5 2014年高分子学院工厂设计

拉伸弹性模量 GPa 压缩强度MPa 特性 弯曲强度Mpa 特性 冲击强度KJ/m 巴柯硬度 热变形温度℃ 导热系数W/m℃ 22-4 90-190 浇铸体 50-100 浇铸体 10-50 45-50 50-80 0.2 数5MHz 损耗角正 切值 击穿电 140-250 压kv/mm 玻璃钢 特性 弱酸的影 200-400 响 玻璃钢 特性 150-300 50-60 强酸的影响 0.02-0.04 18-22 浇铸体 无 浇铸体 无明显影响 稍有影响 浸蚀 0.013-0.025 16-28 玻璃钢 无 玻璃钢 不会太大 稍有影响 侵蚀 弱碱的影响 强碱的影100-200 响 有机溶剂0.2-0.3 的影响 受丙酮，卤代受丙酮，卤代烃烃浸蚀 浸蚀 生产工艺：

不饱和聚酯的生产工艺目前仍然以间歇发为主，按照技术方案的选择方法，我们将仍然选择采用间歇法的生产工艺。

一 生产流程和车间布置

不饱和聚酯树脂的生产流程分两步进行：第一步，使二元醇与二元酸缩聚成为一种可溶可熔的聚酯；第二步，将此聚酯溶于一种不饱和单体，并加入必要的阻聚剂，即得到产品。

车间一般为三层，平顶楼设简易房。底层为树脂产品卸料、过滤、装桶操作区。同时安装有醇输送汞、苯乙烯输送汞。二层为稀释操作区，有稀释罐及相应的立式冷凝器，加热和冷却系统等。三层为缩聚反应操作区，也主要是工艺操作控制区，。原料的称量，投料、产物的放料、合成过程的各种温度、惰性气体流量的检测于控制、各种汞，釜，罐的启动与停止等，都在此进行操作。因此该层设有控制室装有各种检测记录及控制仪表和开关按钮。设备有反应釜及相应的分馏柱、醇计量称、蒸馏液接受罐等，还设有反应釜的加热和冷却系统。楼顶平台上装有卧式冷凝器，放在简易小室内。在各层之间有提升机运送固体物料。

整个车间的管线阀门全部采用不锈钢材料制造，电器装置包括马达、启动器、开关等，都符合放火，防爆要求。

将丙二醇，苯乙烯各种液态原料直接用汞打进地面或地下贮罐，苯酐，顺酐等物料需加热成液态，用汞输送进贮罐。贮罐内有加热盘管或电热器，使顺酐贮

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罐保持60℃，苯酐贮罐保持155℃，输送汞亦可使贮罐内原料进行自身循环，并通过袋式过滤器进行净化。

苯酐和顺酐由专门保温管道输送到反应釜附近的称量罐，按规定量自动计量，并分别喂入反应釜，各个醇可用一根不保温的管道输送入称量罐，并依次喂入反应釜。每次管道输送一种物料完毕，都立即用惰性气体反吹，将管道冲刷干净。

在这种情况下，惰性气体用量较大，工厂需自设二氧化碳气体发生站，产生符合质量要求的低成本惰性气体。

树脂产品可直接装筒，也可用泵输送进树脂贮罐。根据树脂品种的不同可分别设不同的贮罐如有触变或无触变的树脂，通用或特种树脂等进行贮存，准备出厂。

不饱和聚酯合成车间的平面要根据车间内生产设备大小或多少而定。反应釜的容量一般为2.5~10吨，小型生产可用1吨左右。稀释罐容量一般为相对应的反应釜的1.5倍以上。如车间内设有几条生产线时，要考虑各台反应釜的缩聚产物可以分别放送到两台以上的稀释罐的可能性，依此来合理布置三层反应釜的平面位置和二层稀释罐的平面位置。

反应釜的加热可用多种方法，采用油夹套间接加热和锅内蒸汽盘管加热相结合较好。蒸汽盘管中也可以改通冷却水，使反应料在必要时能迅速冷却，使反应中止。油的加热可在另外的油加热系统进行。再将热油送往反应釜夹套中，也可直接在夹套的热油中插入电加热器进行加热。

二 主要生产设备

缩聚反应用设备

（一）反应釜

反应釜是用不锈钢制造，反应釜避外有隔热层，防止反应料及加热用油的热量散失，造成反映温度变化。反应釜的尺寸和形状如后面附图。

（二）搅拌器

反应釜内装有螺旋桨式搅拌器，其位置在反应釜的中心线上，叶片离反应釜底约0.9m。它是整个反应物温度均匀，防止局部过热，而且使各种反应物虚象接触良好，水分排出卡，是反应加速。

（三）加热和冷却盘管

加热和冷却盘管是控制反应温度的重要工具。反应开始时要加热，使反应物料达到规定的温度，以加快反应，并维持反应物为液态，。反应进行时要保持规定的温度，以确保反应正常进行。反应温度过高会产生交联，凝胶，反应物过量挥发，产物变色。反应温度过低则反应太慢，达不到规定的反应程度。通过控制进入盘管中的加热介质的流量，可以有效得控制反应温度，当缩聚反应达到规定的

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程度时，反应料要降温，以防止发生早凝胶，并节省反应时间，此时盘管中可以减少加热介质流量，通过低温介质使反应物冷却。

盘管用不锈钢制成，呈螺旋状安装在反应釜内壁，由反应釜底开始向上延伸到反应釜高3/4左右。盘管内用热油加热物料。

（四）夹套

反应釜的内壁和底部为双层夹套，夹套中通有热交换介质。

（五）惰性气体输入管

惰性气体输入管由反应釜顶插入反应物到接近反应釜底的部位，，其作用是使反应釜内液面上空间充满惰性气体，排除氧气，防止树脂变色。通过惰性气体起着对反应物料的搅拌作用，通过其流量的调节可以加速反应水的排除，强制反应过程。

（六）物料孔

用来加入固体物料。

（七）人孔

也叫观察孔，用来观察反应釜里面的情况。

（八）取样管

定期检测，以确定反应程度。

（九）蒸汽排出和冷却装置

蒸汽排出管管径比较粗（Φ10~20cm），也是用不锈钢制成。 1. 回流冷凝分馏柱

在反应釜排出蒸汽中，有相当数量的醇随水蒸气外逸。必须使醇回流，一保持规定的醇酸比，而又使水蒸气得以排除。因此，分馏柱的温度要保持在醇的沸点和水的沸点之间，分馏柱中可装填以比表面积大的填充物，如不锈钢或陶瓷的短环状多孔物等，，使醇能更有效地分离出来。 2. 冷凝器

从分馏柱出来的水蒸气和惰性气体再进入冷凝器，使水分冷凝，此时少量在分馏柱中未能冷凝回调节分馏柱顶部的蒸汽温度。如冷凝液中醇含量便高时，可以降低分馏柱顶部的蒸汽温度，防止醇的损失，使水能更快排出。 3. 冷凝液接受器

冷凝液接受器是一个容器，有量规指示液面甘地。顶部有排气孔，可排出惰性气体，底部有阀门可防水，通过所收集的水量多少可显示反应进行的阶段。在冷凝器接受器的管路上可装一个带阀门的取样管，取冷凝水样进行折射率的测试。

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