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↓
POY分级 ↓
后拉伸 ↓
卷绕 ↓
成品DTY ↓
打包 图2-1 生产流程图
2.3生产流程简述
2.3.1 聚酯
1）聚酯原料是PTA，袋装料由叉车运到PTA投料间，用电动吊车投料口处，开包卸料，PTA落料至料斗。
2）PTA由料斗落入浆料配制槽，EG与催化剂（用EG将催化剂溶解，配制成合格溶液）用泵由管道送入浆料配制槽；PTA与EG的投料比为1：1.34；催化剂用量为0.036%。物料在浆料配制槽中进行浆料调配，配制槽配有搅拌器，在搅拌作用下，PTA、EG、配制好的催化剂溶液在浆料配制槽中形成均匀的浆料悬浮液。
3）混合均匀的物料经浆料输送泵输送到酯化反应器，物料在酯化反应器中进行两阶段酯化反应。物料先经过酯化加热器，再进入酯化反应器。酯化一段反应温度为266℃，物料在酯化一段的停留时间为2小时，PTA由固相变为液相，反应体系变为液相。反应压力0.3MPa,当酯化率达到91.5%时，物料进入酯化二段。物料在酯化反应器中由压差从酯化一段输送到酯化二段。酯化二段反应温度为269℃，停留时间为0.75小时，反应压力1.07MPa。当酯化率达到98%时，物料进入预缩聚反应器。酯化反应生成的水蒸汽与乙二醇混合，混合蒸汽由酯化反应器顶部排出，进入工艺塔分离。 酯化反应方程式为：
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nPTA+2nEG = nBHET+2nH2O （2-1）
4）物料完成酯化后进入预缩聚反应器，进行预缩聚反应。物料在预缩聚反应器中分两段进行预缩聚反应。缩聚反应为主，酯化反应继续进行。预缩聚一段反应温度为270 ℃，停留时间0.65小时，反应压力2.5 KPa。预缩聚反应时，体系粘度增大，BHET缩聚为聚酯，低聚物进一步聚合。完成预缩聚一段的物料因为压差自流到预缩聚二段，预缩聚二段反应温度为275 ℃，反应压力4 Kpa，物料停留时间为0.65小时。反应过程有EG生成，EG通过预缩聚反应器的顶部进入喷淋冷凝器，回收重新利用。 缩聚反应方程式为：
nBHET = PET+(n-1)EG （2-2）
5）反应体系的物料完成预缩聚后，分别输送到终缩聚反应器中，物料在终缩聚反应器中进行最后的缩聚反应，体系粘度变大，聚合度提高，达到纺丝熔体的分子量要求。终缩聚反应温度为283℃，停留时间为3.65小时，反应压力0.16Kpa。反应过程有EG生成，生成的EG由终缩聚反应器的上部输送到喷淋冷凝器，终聚反应器与喷淋冷凝器相连，进行抽真空。与其他技术采用水蒸汽喷射相比较，用乙二醇喷射产生真空有以下优点：一是能耗较低。 二是它的蒸汽凝液可以在装置中循环使用，不产生向外排放的废液，环保。 6）物料从终缩聚反应器出来后经熔体出料泵、熔体过滤器，过滤后进行纺丝。
2.3.2 纺丝部分
混合后的纺丝熔体通过纺丝组件经喷丝板喷出，采用内环吹冷却吹风，丝条冷却成型。成型的丝条经上油装置，经牵引机牵引落入盛丝桶。
2.4本设计的特点及存在的问题
2.4.1 设计的特点
本设计的特点为采用熔体直接纺丝生产纤维。这种方法比切片纺丝省去了切片干燥及熔融挤出的生产过程，减少了生产设备，简化了生产的流程，提高产品的产量及质量，且降低生产过程中原材料及公用工程的用量消耗，降低了成本，提高了生产效率和自动化程度。丝条的冷却成型采用内环吹风，使用内环吹风冷却丝条比外环吹可增加丝条的冷却量，即可使喷丝板的孔数增加，所
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以采用内环吹风比外环吹风产量增加，能耗减少，且内环吹对丝条冷却更均匀。 2.4.2 设计的创新
本设计采用的阻燃剂是RHPET-0405芳基磷酸酯阻燃剂是一类具有不同化学结构的芳基聚膦酸酯类阻燃剂。不含卤素、高效、耐久、无烟、无尘、热稳定性高，与许多聚合物具有较好的相容性，在聚合物的纺丝、纺粘等成形加工温度下处于熔融状态，易于混合均匀；单独少量使用即可达到好的阻燃效果，对材料的其它性能影响较小，是一种PTA理想添加型阻燃剂。 2.4.3 存在的问题
采用直接纺丝，对生产过程中工艺条件要求比较严格。生产聚酯的过程中对温度、压力的要求严格；生产连续性强，灵活性差，如果生产过程中出现问题使聚酯产品不合格，会直接影响后面的纺丝生产，对产品的质量及产量影响较大。
制定生产规章制度，在生产过程中，工人要严格按照生产规章制度工作，对于生产中出现的问题，要及时处理，避免出现的问题影响后面的生产。
第三章 工艺计算
3.1 物料衡算
物料衡算是通过对每一个生产过程的物料量的变化情况进行平衡计算，从而得出在正常情况下所需要的原材料和生产的副产物及废料量。物料平衡是原材料消耗定额的基本依据，也是进行设备选型和能量计算的先决条件。衡算的结果直接关系到生产成本。
物料衡算的理论基础是质量守恒定律，即当有物料损失的情况下，在每一个过程中，输入某一系统或者设备的物料的总量必然等于其输出物料的总量加上物料的损失量。物料衡算应用的基本公式如下：
G1=G2+G3
式中，G1——输入系统中各物料量的总和； G2——输出各物料量的总和；
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G3——物料损失量的总和。 3.1.1 物料平衡图 PTA： 829.4kg EG： 618.9 kg TiO2： 2.8 kg 催化剂：0.36 kg PTA浆料：1451.46 kg 阻燃剂：50.5 kg 酯交换反应：14651.46 kg 水：0.5kg 水：181.13 kg 干燥：50.5 kg 预缩聚反应：1269.87 kg 乙二醇：204.46kg 油：5 kg 水：45 kg 计量设备：50 kg 终缩聚反应：1065.41 kg 乙二醇：110.41kg 纺丝熔体：1005kg 油水挥发：43 kg 废丝： 12 kg 卷饶：1000kg
FDY物料恒算图
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PTA： 835.2 kg EG： 623.9 kg TiO2： 3 kg 催化剂：0.36 kg PTA浆料：1462.46 kg 阻燃剂：50.5 kg 酯交换反应：1462.46 kg 水：0.5kg 水：181.13 kg 干燥：50.5 kg 预缩聚反应：1280.87 kg 乙二醇：204.46kg 计量设备：50 kg 油：5 kg 水：45 kg 终缩聚反应：1076.41 kg 乙二醇：110.41kg 纺丝熔体：1016 kg 油水挥发：43 kg 废丝： 12 kg 卷绕：1011 kg 废丝：8 kg POY分级：1003 kg 废丝：2 kg 上油：10 kg 拉伸：1001 kg 废丝：10 kg 卷绕：1001 kg 废丝：1 kg 成品：1000 kg
DTY物料恒算图
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