07360220聚合物反应工程及设备设计顾建良

1、聚合物反应工程及设备Curse Project Polymer Reaction Engineering and Equipment课程编号： 07360220学时： 45（三周）学分 ：3先修课程： 材料科学导论、高分子材料科学基础、高分子材料学、高分子化学、高 分子物理、高分子结构与性能、聚合物流变学、聚合物反应工程及设备、聚合物加工原 理、聚合物成型工艺、塑料模具设计及加工、高分子专业综合实验、高分子材料生产工 艺设计适用专业： 高分子材料科学与工程一、目的与任务聚合物反应工程及设备和聚合物成型工艺是高分子材料科学与工程专业必 须掌握的两门专业课程， 聚合物反应工程及设备的研究内容是根据

2、聚合反应的不同 和聚合物系性质的不同，应用设计聚合反应器用的动力学知识，设计出工业聚合反应装 置；聚合物成型工艺的研究内容是根据聚合物不同性质和高分子材料制品性能要求， 通过各种成型方法，使高分子材料形成一定尺寸、形状和性能的产品。它们是实践性和 实用性强的专业课程，其研究方法是相关理论指导下的实验研究。 聚合物反应工程及 设备课程设计的目的是使学生在学过高分子化学、高分子物理、高分子结构与性能、 聚合物流变学、聚合物反应工程及设备、聚合物加工原理、聚合物成型工艺等相关专业 理论课的基础之上，结合高分子专业综合实验，通过对聚合反应器和聚合物成型设备及 工艺参数的设计，熟悉聚合反应器和聚合物成型

3、设备的结构及设计原理，初步掌握聚合 反应器和聚合物成型设备的设计。本课程设计中包括聚合物成型工艺课程设计的内 容。二、要求、内容与进度安排1要求（含工作量要求）（ 1） 根据课程设计的任务， 学习相关原理， 查阅相关文献资料， 认真写好文献资 料检索报告。了解聚合反应器和聚合物成型设备的结构和工艺参数；（ 2） 了解缩聚反应的原理和影响缩聚反应的因素，熟悉聚酯聚合反应器的结构， 了解反应器结构和工艺参数对聚合反应的影响， 观察工艺参数的改变与聚合反应进程和 产品质量的关系，初步掌握聚合反应器的设计;(3) 了解聚合物纺丝成型原理和方法，熟悉聚酯纺丝成型设备的结构，了解成型 设备结构和工艺参数对

4、纺丝成型的影响， 观察工艺参数的改变与纺丝成型产品质量的关 系，初步掌握纺丝成型设备设计；(4) 写出课程设计报告。2内容(1) 了解课程设计的任务，查阅有关资料。查阅与课程设计有关的聚合反应器和 聚合物成型设备的结构和工艺参数方面的文献资料，检索的主要内容是聚酯缩聚反应流 程、缩聚反应器类型及结构、缩聚反应参数、聚酯纺丝成型方法、设备及纺丝工艺参数。(2) 聚合反应器设计。根据聚酯缩聚时聚合度及其分布随转化率的变化关系，采 用直缩法流程。连续缩聚反应器由多个形式不同的反应器串联而成。以对苯二甲酸和乙 二醇为原料使之淤浆化，在高温和弱加压下进行酯化反应， 在高真空下缩聚生产出PET 聚酯。酯化

5、工序采用立式搅拌釜，缩聚工序采用卧式搅拌釜，可以增加一个预缩聚釜。根据反应平衡常数和反应动力学性质及反应物体系的物化性质设计聚合反应器，考察工艺参数对聚合过程和产品性能的影响，从而设计出合理的反应器。(3) 纺丝成型设备设计。根据成纤聚合物的性质和所纺制的纤维性能要求，化学 纤维的纺丝常采用熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。其中熔体纺丝分为直接纺丝和切片 两种，结晶型高聚物PET常采用切片纺丝法。熔体纺丝过程包括切片熔融、输送、定量、 喷丝、冷却及后加工。熔体纺丝设备由纺丝箱及纺丝头组件、计量泵与喷丝板、丝条冷却装置和卷绕装置构成。纺丝过程的主要工艺参数是：熔融条件、喷丝条件、丝条冷却 工艺条件和卷绕工艺条件，考察工艺参数对纺丝过程和产品性能的影响，从而设计出合 理的聚酯纺丝设备。3进度安排及学时起止日内容学时第1天课程设计要求和任务安排5第14天聚合反应器和聚合物成型设备文献资料检索、写出检索报告10第59天聚酯聚合反应器设计15第1015天聚酯纺丝成型设备设计15课程设计结束后一周内提交课程设计报告三、考核与成绩评定课程设计成绩的考核，以文献检索结果报告、课程设计报告和课程设计过