高分子工程设计-第2章 工艺流程设计
《技术与设计2》第二章 流程与设计 第一节 了解流程之工艺流程
资料架制作流程
准备制作 零件加工 表面涂饰 产品装配
资料架装配评价
一组 二组 三组 四组 五组 效率 质量 操作 规范 团队 协作 总分
资料架装配评价
一组 二组 三组 四组 五组 效率 质量 操作 规范 团队 协作 总分
科学合理的流程就是高效率，就是高质量！
请同学们思考：
我们在装配资料架的过程中，影 响我们装配速度、效率和质量的 重要因素是什么？
装配流程图
流程的意义－－效率、质量、安全
日常生活中，科学合理的流程，可 以指导我们正确地做事，提高工作和 学习的效率。
工农业生产中，运用科学合理的流 程可以有效地组织生产、提高生产效 率、保证产品质量、保证安全生产、 保护环境。
第二章 封装工艺流程
各种连线技术依IC集成度区分的应用范围
3.1 打线键合技术
打线键合（焊接）技术 打线键合（焊接）技术为集成电路芯片与封装结构之间的电路连线最常被使用的方 法。其方法是将细金属线或金属带按顺序打在芯片与引脚架或封装基板的键合点 （Pad）上而形成电路连接。 超声波键合（Ultrasonic Bonding U/ S Bonding ） 打线键合技术 热压键合（ Thermocompression Bonding T/C ） 热超声波焊接（Thermosonic Bonding T/S Bonding）
焊接粘结法
2.3 导电胶粘贴法
导电胶是大家熟悉的填充银的高分子材料聚合物，是具有良好导热导电性能的环氧 树脂。导电胶粘贴法不要求芯片背面和基板具有金属化层，芯片粘贴后，用导电胶 固化要求的温度时间进行固化，可在洁净的烘箱中完成固化，操作起来简便易行。 因此成为塑料封装常用的芯片粘贴法。以下有三种导电胶 三种导电胶的配方可以提供所需的电 三种导电胶 互连： （1）各向同性材料（ ICA，isotropic conductive adhesive ），它能沿所 有方向导电，代替热敏元件上的焊料，也能用于需要接地的元器件 （2）导电硅橡胶，它能有助于保护器件免受环境的危害，如水、汽，而且 可屏蔽电磁和射频干扰（EMI/RFI） （3）各向异性导电聚合物（ACA，anisotropic conductive adhesive ）， 它只允许电流沿某一方向流动，提供倒装芯片元器件的电连接和消除应变 以上三种类型导电胶都有两个共同点 两个共同点：在接合表面形成化学结合和导电功能。 两个共同点 导电胶填充料是银颗粒或者是银薄片，填充量一般在75%～80%之间，粘贴剂都是导电的。 但是，作为芯片的粘贴剂，添加如此高含量的填充料，其目的是改善粘贴剂的导热性，即 为了散热。因为在塑料封装中，电路运行过程产生的绝大部分热量将通过芯片粘贴剂和框 架散发出去。
高分子材料工程设计过程
绘图注意事项
工艺流程线的画法 1.线条 1.线条
• 工艺流程线用粗实线。 工艺流程线用粗实线。 • 用水平或垂直线表示，没有特殊要求不画斜线。 用水平或垂直线表示，没有特殊要求不画斜线。 • 如流程线之间或与设备之间重叠交错，但并不相连，中间应 如流程线之间或与设备之间重叠交错，但并不相连， 断开。 断开。
– 设计文件 设计说明书、附图（流程图、布置图、设备 设计说明书、附图（流程图、布置图、 图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等） 图等）和附表（设备一览表、材料汇总表等）
• 它是设计成果的汇总，是进行下一步工作的依据， 它是设计成果的汇总，是进行下一步工作的依据，
以上仅是车间工艺设计的大体内容， 以上仅是车间工艺设计的大体内容，叙述的顺序就是一 般的设计工作程序，实际设计过程中， 般的设计工作程序，实际设计过程中，这些工作内容 往往是交错进行的。 往往是交错进行的。
四、车间布置设计 – 确定整个工艺流程中的全部设备在平面上和空间中的正 确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。 确的具体位置，相应地确定厂房或框架的结构型式。
• 化工计算 绘出工艺流程图 车间布置设计 绘制车间布置图 化工计算→绘出工艺流程图 车间布置设计→绘制车间布置图 绘出工艺流程图→车间布置设计 • 平面与立面的。 平面与立面的。 • 是工艺人员的主要设计任务之一，它也是决定车间面貌的又一 是工艺人员的主要设计任务之一， 个重要设计项目
高分子成型工艺第二章.pptx
2、稳态流动和非稳态流动
稳态流动，是指流体的流动状况不随时间而变化的流动， 其主要特征是引起流动的力与流体的粘性阻力相平衡，即 流体的温度、压力、流动速度、速度分布和剪切应变等都 不随时间而变化。
反之，流体的流动状况随时间面变化者就称为非稳态流动。
聚合物熔体是一粘弹性流体，在弹性形变达到平衡之前， 总形变速率由大到小变化，呈非稳态流动；而在弹性变 形达到平衡后，就只有粘性形变随时间延长而均衡地发 展，流动即进入稳定状态。
速度仅沿流动Βιβλιοθήκη 向发生变化，如图 质点2—2（a）所示，称为拉伸流动， 质点速度仅沿与流动方向垂直的方 向发生变化，如图2—2(b)所示，称 为剪切流动。
5、一维流动、二维流动和三维流动
在一维流动中，流体内质点的速度仅在一个方向上变化， 即在流通截面上任何一点的速度只需用一个垂直于流动 方向的坐标表示。 例如，聚合物流体在等截面圆管内作层状流动时其速度 分布仅是圆管半径的函数，是一种典型的一维流动。
（二）、非牛顿型流体及其流变形为
1、粘性系统
不同类型流体粘性流动 时的τ随γ 变化的关系 曲线，称为流动曲线或 流变曲线。
粘性系统在受到外力作 用而发生流动时的特性 是：其剪切速率只依赖 于所施加剪切应力的大 小。
（1）宾汉流体
与牛顿流体相比，剪切应力与剪切速率之间也呈线性关系。但此 直线的起始点存在屈服应力τу，只有当剪切应力高于τу时，宾汉流体才 开始流动。
对聚合物流体流变性的研究，一般都假定是在稳态条件 下进行的。
3、等温流动和非等温流动
等温流动，是指在流体各处的温度保持不变情况下的流动。 在等温流动的情况下，流体与外界可以进行热量传递，但 传入和传出的热量应保持相等。
高分子材料工厂及工艺设计基础---教学大纲
《高分子材料工厂及工艺设计基础》课程教学大纲课程代码：050331034课程英文名称：Polymer Materials Engineering Design课程总学时：32 讲课：20 实验：0 上机：12适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017.06一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标高分子材料工厂工艺设计是高分子材料与工程专业必修的一门综合性、实践性较强的专业主干课。
它全面、系统地介绍高分子材料生产工艺设计的流程、工艺选择、物料衡算、热量衡算、设备的选型和设计等工程知识，以使学生提高综合运用所学专业基础及专业知识的能力和工程计算能力，以及分析问题、解决问题的能力，强化工程意识。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.熟悉设计生产高分子产品的工艺过程；2.获取相关数据和参数的基本技能；3.掌握高分子工程与工艺的设计和计算的基本能力；4.掌握初步的设计能力和一定的工程素养。
为后续课高分子材料工程设计、毕业设计打下理论基础，也使学生能更快适应今后的高分子材料加工工作的需要。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：熟悉设计的一般过程；掌握工艺流程设计及化工流程图绘制；掌握物料衡算和能量衡算；掌握设备选用及设备图的表达、车间设备布置及布置图表达；了解管路布置设计、非工艺项目的设计条件、工程设计概算、车间的组织管理等内容。
2.基本能力：具备查阅资料、选用公式和收集数据的能力；具有设计高分子材料生产工艺流程和工艺计算的能力；具有设备选型和设计的能力；具有物料衡算和热量衡算的能力3.基本技能：具有用简洁的文字、规范的图表（如工艺流程图、设备布置图、物料平衡表、设备及材料一览表等）来表达自己设计结果的能力。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和基本理论的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；加入课堂讨论，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系高分子材料生产加工工艺实例并注重培养学生的创新能力；有条件可采用高分子材料生产加工仿真模拟课件，增强学生的感性认知，也可现场参观高分子材料生产过程或聘请企业工程技术人员讲授。
高分子材料加工厂设计课程设计
高分子材料加工厂设计课程设计一、绪论随着科技的不断发展，高分子材料逐渐成为一种应用广泛的材料。
在不同的工业领域中，高分子材料都起到着重要的作用，因此，为了能够更好地应对市场需求，不断提高产品品质，设计一家高分子材料加工厂就显得极为重要。
本课程设计的目的就在于通过模拟仿真的方式，设计一家高分子材料加工厂，让学生了解高分子材料加工厂全面的工厂设计和流程控制。
二、课程设计要求2.1 教学内容本课程设计的内容主要包括以下几个方面：•高分子材料的性质和加工特性•高分子材料加工的工艺流程与设备•高分子材料加工中常见的问题及解决方法•生产线的布局设计•利用仿真软件来模拟生产线的效果2.2 教学目标通过本课程设计的学习，学生应该能够掌握以下知识和技能：•理解高分子材料的性质和加工特性•掌握高分子材料加工的工艺流程与设备•能够针对高分子材料加工中常见的问题提出解决方法•能够设计生产线的布局•能够利用仿真软件来模拟生产线的效果并进行优化三、课程设计流程3.1 理论学习在课程设计的第一阶段，学生需要了解高分子材料的性质和加工特性，掌握高分子材料加工的工艺流程与设备，以及常见问题的解决方法。
这一阶段的学习可以通过课堂讲解和阅读材料来完成。
3.2 生产线设计在第二阶段，学生需要安排生产线的布局，并确定所需的设备和材料。
学生需要考虑布局的合理性、设备的类型和数量、储存模式等。
本阶段的学习可以通过实地考察、生产线平面图及设备选型手册等方式完成。
3.3 生产线仿真在第三阶段，学生需要利用仿真软件对所设计的生产线进行模拟和优化。
学生需了解仿真软件的基本使用方法，并将其应用于生产线的模拟中。
在模拟过程中，学生需要记录、分析和处理模拟结果，以优化生产线的工艺流程和设备配置。
四、实验操作在课程学习中，学生需要完成以下实验操作：4.1 高分子材料的物理性质测试学生需测定高分子材料的密度、熔点、热稳定性等物理性质，以便对其性能进行评估。
4.2 高分子材料加工工艺过程测试学生需对包括挤出、注塑、挤塑和吹膜等高分子材料加工工艺过程进行测试，以了解高分子材料在不同加工过程中的行为特性。
高分子材料加工厂设计练习题答案
工厂设计习题第一章：概述1.工厂设计的基本概念•工厂设计的含义：是指相关专业技术人员协作,将一个待建项目,用图纸文字和表格详细说明,然后,由施工人员完成的工作过程。
•工厂设计过程的特点：是针对具体任务，将多学科技术进行有机组合的过程，是在同一目标下，进行集体劳动和创造的过程。
•工厂设计的主要内容：工艺设计、总图运输设计、机械设计、自控仪表设计、土建设计、公用工程（给排水、供电、采暖通风）设计和工程概算预算等。
2.高分子材料加工厂建设的四个主要阶段•1、立项阶段（项目建议书、可行性研究报告、设计任务书）•2、工程设计阶段（基础设计、施工设计）•3、施工阶段（设计代表工作阶段）•4、开车验收阶段3.项目建议书是进行可行性研究和编制任务书的依据，其主要内容包括：•①项目建设的目的和意义；②产品需求初步预测；③产品方案和拟建规模；•④工艺技术方案（技术来源、原料路线、生产方法）；⑤主要原材料、燃料、动力等的供应；•⑥建厂条件和厂址的初步选择；⑦环境保护及安全生产措施；⑧工厂组织和劳动定员；•⑨项目实施规划设想；⑩投资估算和资金筹措设想；⑩经济效益和社会效益的初步估计。
4.设计任务书主要内容：①编制设计说明书的依据（上级领导机关确定拟建项目的文件）。
②建设规模、生产方法、产品规格和产量。
③厂址和占地面积。
④工厂构成和劳动定员。
⑤原材料规格、燃料种类及供应情况。
⑥水、电、汽等动力的主要规格及来源。
⑦与其他工业企业的协作关系（主要指交通运输）。
⑧设计分工和进度要求。
⑨施工单位和建厂期限。
⑩投资估算和要求达到的经济效益5.可行性研究主要包含哪些主要内容？工业可行性研究的内容•①总论：说明项目的建设背景,建设此项目的必要性和意义，可行性研究的依据和范围。
•②需求预测和拟建规模：说明拟建项目中产品的国内外现有生产能力，国内外市场需求预测；进行价格与产品竞争能力分析，拟建项目的规模，产品方案和发展方向；合理建设规模的技术经济比较和分析；老企业技术改造与新建项目的技术经济比较和分析。
工艺流程设计
工艺流程设计一般情况下在工艺流程设计确定原料路线和工艺技术路线的基础上,才可以得到进行，它和车间布置设计是决定整个装置基本面貌的关键性的步骤，其决定了对设备设计和管路设计等单项设计业。
工艺设计的核心是工艺流程设计，由于在化工设计中工艺计算、设备选型、设备布置等工作都与工艺流程有直接关系。
其他各项工作只有在工艺流程确定后，才能陆续开展,这是因此，工艺流程设计在工艺设计时,往往是开始的最早的，同时又是结束的最晚的。
1、工艺流程设计的任务工艺流程设计的任务主要包括两个方面：一是生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式的确定，要求达到由原料制得所需产品的目的；二是工艺流程图的绘制，要求把生产过程中当原料经过各个单元操作过程制得产品时物料和能量发生的变化和其流向以及采用了哪些化工过程和设备图解的形式表示，再进一步把化工管道流程和计量控制流程通过图解形式表示出来。
由于在整个设计中起着至关重要的作用是工艺流程设计，因此，为了设计出能够实现优质、高产、低消耗和安全生产的工艺流程，应该按下列步骤逐步进行设计。
（1）确定整个流程的组成（2）确定每个过程或工序的组成（3）确定工艺操作条件（4）控制方案的确定（5）原料与能量的合理利用（6）制定“三废”处理方案（7）制作安全生产措施2、工艺流程设计的方法首先要看所确定的生产方法是待开发的新工艺，还是正在生产或曾经运行过的成熟工艺。
前者需针对新技术开发进行概念设计；后者是可以参考借鉴但需要局部改进或局部采用新技术、新工艺的问题。
两种情况，一个工艺流程一般都可分成四大部分，即原料预处理过程、反应过程、产物的后处理（分离净化）过程和“三废”的处理过程。
在工艺流程设计时，以下几个方面的问题一是需要主要考虑。
（1）反应过程（2）原料预处理过程（3）产物的分离净化（4）产品的后处理（5）未反应原料的循环与利用（6）确定“三废”排出物的处理措施（7）确定公用工程的配套措施（8）确定操作条件和制定控制方案（9）制定切实可靠的安全生产措施（10）保温、防腐的设计在工艺流程设计中，可能会有若干种方案产生，选择最优方案时，常用方案比较的方法。
高分子合成工艺课程设计说明书(DOC 78页)
高分子合成工艺课程设计说明书(DOC 78页)北京理工大学珠海学院课程设计说明书题目: 年产量六万吨LDPE的工艺设计学院：化工学院专业班级：材料科学与工程学号：学生姓名：指导教师：北京理工大学珠海学院课程设计任务书2014 ～2015 学年第一学期学生姓名：专业班级：指导教师：工作部门：一、课程设计题目：LDPE的合成工艺流程设计二、课程设计内容（含技术指标）1．查阅大量书籍、文献及其他资料，全面搜集国内外LDPE生产厂的有关资料，包括技术路线及特点、工艺参数、原材料和公用工程单耗、产品质量、三废治理以及各种技术路线的发展情况与动向等。
2．分析对比LDPE可能的生产工艺，最终确定合适的原料、聚合原理、实施方法（本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合），操作过程（间歇操作、连续操作）。
本设计可采用气相自由基本体聚合。
3．进行工艺流程的设计，包括工序、设备之间的相互连接顺序、物料流动及变化情况、工艺参数的确定、自控方案的确定等项内容的设计，最终以带控制点的工艺流程图及相应的文字说明形式阐述清楚。
4. 进行物料衡算，年产量为6万吨，一年工作300天。
三、进度安排四、基本要求1．提交一份不少于3000字的课程设计说明书，说明书结构为：封面，任务书，摘要，关键词，目录，正文，参考文献。
2. 课程设计说明书正文应包括设计步骤、设计要点、主要技术关键的分析、设计思路和方案比较等内容。
3. 说明书资料充分、完整，语句通顺，层次分明，文字简练，说明透彻。
书写符合规范，图表符合要求。
4. 熟悉高分子合成工艺流程的思路和课程设计的编写过程和格式要求。
五、参考资料[1] 陈昀. 聚合物合成工艺设计[M]. 北京:化学工业出版社, 2009[2] 赵德仁,张慰盛. 高聚物合成工艺学[M].北京: 化学工业出版社,2009[3] 潘祖仁. 高分子化学[M]. 北京: 化学工业出版社,2003[4] 陈敏恒,丛德滋,方图南. 化工原理[M].北京: 化学工业出版社,2002化工与材料学院《高分子合成工艺课程设计》说明书[5] 王久芬. 高聚物合成工艺[M]. 北京: 国防工业出版社, 2008教研室主任签名：年月日化工与材料学院《高分子合成工艺课程设计》说明书摘要聚乙烯的生产设计是功能高分子材料的重要组成部分，而LDPE（低密度聚乙烯）是一种常见的、适用性广的塑料材料。
高分子材料基本加工工艺第二章 第三节 第四节
所以， 所以， 制件厚薄两部分的内在结构很不一致， 制件厚薄两部分的内在结构很不一致，在它们的交界处 存在着很大的内应力， 存在着很大的内应力，易引起制品的变形或开裂
对制品进行热处理， 对制品进行热处理， 消除弹性形变
二、高分子熔体黏度的影响因素
实验条件和生产工艺条件的影响 温度；压力；剪切速度或剪切应力等） （温度；压力；剪切速度或剪切应力等） 影 响 因 素
（二）分子结构参数的影响
1、分子量的影响 、
缠结是高分子材料链状分子的突出结构特征， 缠结是高分子材料链状分子的突出结构特征，对材料的力学 性能和流动性有特别重要的影响。 性能和流动性有特别重要的影响。
2、分子量分布的影响 、
高分子材料的分子量分布及平均分子量
在高分子材料加工时，特别橡胶制品加工时， 在高分子材料加工时，特别橡胶制品加工时，希望材料分子 量分布稍宽些为宜。而塑料不适宜。 量分布稍宽些为宜。而塑料不适宜。
牛顿型流体 pA> pB 高分子液体的“爬杆” 高分子液体的“爬杆”效应
高分子液体 pA< pB
（二）挤出物胀大现象
挤出物胀大现象又称口型膨胀效应或Barus效应 ， 是指 效应， 挤出物胀大现象又称口型膨胀效应或 效应 高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸， 高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截 面形状也发生变化的现象。 面形状也发生变化的现象。
侧 吸 效 应
无管虹吸效应 该现象也与高分子液体的弹性行为有关。 该现象也与高分子液体的弹性行为有关。液体的这种弹性使之容易产生拉 伸流动，拉伸液流的自由表面相当稳定，因而具有良好的纺丝和成膜能力。 伸流动，拉伸液流的自由表面相当稳定，因而具有良好的纺丝和成膜能力。
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高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
操作过程不同 同一个反应体系可采用不同的操作过程。常见的操作过程比
较见表2-3 。
表2-3 常见的操作过程 选择生产方法 是决定设计质量的
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
工艺流程设计是高分子工程设计中非常重要的环节，它通过工 艺流程图的形式，形象地反映了聚合物合成生产装臵由原料进入到
产品输出的整个生产过程(物料和能量变化;物料流向;产品生产所经
据建厂实际条件提出一个或几个工艺路线方案,然后汇集相关专业专
家及上级领导进行综合论证与评定,确定最终工艺路线。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
§2.2 工艺流程设计
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
表2-1 两种聚合机理的比较 有时,同一单体 可由不同聚合机理 进行聚合,如己内酰 胺以碱作催化剂时 属阴离子开环聚合, 用水或酸作催化剂
分析与比较
全面分析对比的内容很多，主要有：① 几种技术路线在国内外 采用的情况及发展趋势；② 产品的质量情况；③ 生产能力及产品规 格；④ 原材料、能量消耗情况；⑤ 建设费用及产品成本；⑥ 三废
的产生及治理情况；⑦ 其他特殊情况。
得出不同工艺路线各项经济技术指标的比较结果,掌握不同工艺 路线的特点。 筛选与确定 将不同工艺路线的对比分析结果与本项目设计任务书相结合, 根
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 确定主工艺流程的工作方法 ① 以反应过程为中心
首先根据反应过程的特点、产品性能要求、物料特性、选定的
基本工艺条件来选定反应器的型式和数量,确定反应器之间的连接方 式,然后以反应器为中心提出向外展开设计的条件和要求。 ② 原料的预处理过程 实际生产中,一般根据需要采取预热（冷）、汽化、干燥、粉碎
筛分、提纯精制、混合、配制、压缩等化工单元操作对原料进行预
处理。通常,原料预处理的化工操作过程是根据原料性质、处理方 法而选取不同的装臵及不同的输送方式，从而可能设计出不同的流 程。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 ③ 产物后处理过程 根据从反应工序流出物料的组成和性质以及设计任务对产品性
以图解形式表示生产过程(包括物料经过各 个单元操作过程流向及物料和能量变化情 况，所涉及的化工过程和设备及其化 工管道流程和计量控制流程)
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 ③ 确定控制方案
时属逐步聚合。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 实施方法不同
同一个反应体系可采用不同的工业实施方法。常见的聚合工
业实施方法比较见表2-2 。
表2-2 常见聚合工业实施方法
工艺流程是指在整个生产过程中各种物料在各个工序及各个设备
之间的流动过程及变化情况,或是指整个生产过程中各个工序和各个
设备的任务以及它们之间的相互联系。 工艺流程设计是继工艺路线选定之后,同车间布臵设计决定整个
车间（装臵）基本面貌的关键步骤，对设备设计和管路设计等单项
设计也起着决定性作用, 是将所选定工艺路线具体化的过程, 是整个 设计工作的核心, 最终均以工艺流程图形式体现。
例如:生产尼龙6可用己内酰胺 ( NH (CH 2 )5 CO)开环聚合或ω-氨
基己酸(NH2(CH2)5COOH)缩聚；PET可先用对苯二甲酸二甲酯 （DMT）和乙二醇(EG)酯交换反应或对苯二甲酸（PTA）和EG直
接酯化得对苯二甲酸乙二醇酯（BHET）,然后进行缩聚。
聚合机理不同 聚合反应分为连锁聚合和逐步聚合，表2-1为这两种反应机理的 比较。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
§2.1 工艺路线的选择
2.1.1 高分子合成工艺路线 工艺路线也就是生产方法（production technique） ,是指使用何
术关键是从生产的源头控制污染物的 产 生并全程控制污染。(减少污染来源; 再循环利用; 后处理; 排放) 符合国情 消费水平及消费趋势;化工机械设备及电器仪表的制造能力;化工 原料及设备用金属材料的供应情况;环境保护的有关规定和化工生产 中三废排放情况;劳动就业与化工生产自动化水平的关系;资金筹措和
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 生产装臵大型化
生产规模越大,投资费用占产品成本比例越低,而且大规模连续化
工业生产装臵还具有占地面积少、布局紧凑、节约能源、劳动生产率 高、操作过程及产品质量稳定、便于计算机系统控制和管理等优点。
能质量指标要求,对产物进行副产物处理、未反应物分离与回收、溶
剂或分散介质分离与回收以及产物聚集态处理等,对应用于产物净化、 分离设备类型、连接方式及操作仍然是整个工艺流程设计关键 ④ 产品后处理过程 聚合反应后的最终产品在出厂前一般必须经过检验、 计量、
包装、储存、 运输等过程,这些过程一般比较简单或有成套定型设
外汇储备情况。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
2.1.3 高分子合成工艺路线选择主要步骤 收集资料、调查研究 根据建设项目的产品方案及生
具体而言: 国内外生产情况，各种生 产方法及工艺流程;原料来源 及产品应用情况; 试验研究报 告;安全技术及劳动保护措施; 综合利用及三废处理;生产技 术是否先进，生产连续化、自 动化程度;设备的大型化及制 造、运输情况; 基本建设投资、 产品成本、占地面积;水、电、 气、燃料的用量及供应，主要 基建材料的用量及供应;厂址、 地质、水文、气象等资料;车 间（装臵）环境与周围的情况
种原料、根据何种原理、选择何种实施方法、通过何种操作过程实
现从原料变为产品的方法(引进国外技术新建工厂; 大型生产装臵的 扩建; 选用国内开发成功的技术建厂; 国内成熟工艺技术的扩建、搬 迁或改变生产技术路线),无论是何种类型均具有多样性。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计 原料不同
产规模，全面搜集国内外同类型
生产厂的有关资料，包括技术路 线及特点、工艺参数、原材料和
公用工程单耗、产品质量、三废
治理以及各种技术路线的发展情 况与动向等。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
历的工艺过程及使用的设备仪表)。 工艺流程设计是整个设计的核心, 设备选型、工艺计算、设备 布臵等工作都与工艺流程有直接关系(只有确定工艺流程后才能展 开其它作，它涉及各个方面，各方面的变化又影响工艺流程设计)。 本章主要介绍工艺路线的选择、工艺流程设计、工艺参数的选 择、典型设备的自控流程和工艺流程图绘制五个内容。
工业生产过程控制目标参数有产品的性能、质量、生产的安全性、
可靠性、经济效益等,这些目标参数通常也是比较、选择、确定高分 子合成工艺路线的依据或原则。 满足产品的性能指标要求 不同的聚合工艺路线生产出的产品质
例如: 1.在工业生产中,要得到高 粘度PET,为什么用PTA而 不用DMT为原料制备? 2.LDPE和HDPE分子链结 构、性能和用途有什么 不同? 3. 对于自由基聚合而言,四 种常见实施方法生产的聚 合物性能有什么区别,生 产工艺有什么不同?
量不同,产品性能也有很大的差异。选择
工艺路线时,必须首先考虑该工艺路线生 产出的产品性能能否满足设计任务书中产 品质量要求。
高分子工程设计 Design of Polymer Engineering, Shaanxi University of Technology 第 2 章 工 艺 流 程 设 计
生产上的可靠性
指所选择的工艺路线是否成熟可靠,投料生产后达到预期目标的
把握程度有多大。
技术上的先进性 应充分利用先进技术、工艺、设备,提高整套生产装臵的技术水 平和经济效益。 经济上的合理性 选定适当的经济指标(如投资建设费、生产操作费、投资能力、 投资回收期、市场需求等)进行综合比较以求最低成本和最大经济效 益。
④ 画出工艺流程草图
⑤ 配合物料衡算,画出物料流程图(PFD) ⑥ 进行其它项目的设计(化工计算、设备机械设计、车间布臵设计