聚乳酸(PLA)作为生物医用材料，具有优良的生物相容性、生物可降解性和适宜的力学性能，广泛应用在生物医学领域，同时纺织、包装材料等领域也得到广泛应用。目前制备高分子量聚乳酸主要是通过丙交酯开环聚合得到。由于丙交酯价格昂贵，引起聚乳酸及其改性产品难于象普通塑料一样在大众领域推广普及。 本文围绕降低丙交酯制备成本的工程技术展开研究。首先筛选、制备出用于丙交酯合成的催化剂，然后对催化剂进行复配研究，找到复配催化剂同单一催化剂之间的催化效率的差异。其次，采用单因素实验确定各因素影响丙交酯产率的变化规律。然后用正交实验找到了制备丙交酯的最佳反应条件。最后，利用能量衡算公式，求算出丙交酯制备全过程的能量消耗，为产品节能降耗提供了理论计算数据。本次研究的主要结果如下： (1)采用均匀沉淀法制备出纳米氧化锌粉体材料，将其作为催化剂应用于丙交酯制备中，考察它与常规氧化锌在催化活性上的区别。通过动态光散射仪和X－射线衍射线宽法测得氧化锌粉体的平均粒径为65nm，符合纳米催化剂的尺度要求。 (2)以丙交酯初产率为指标，对氧化锌、氯化亚锡、乳酸钠、辛酸亚锡、纳米氧化锌等几种催化剂进行单剂催化活性测试和复配实验。结果表明，单一催化剂乳酸钠的催化效率高于其他各种催化剂及其复配体系，达到79.3％的初产率。 (3)用单因素实验分析得到脱自由水的温度、真空度，催化剂用量，热裂解温度、真空度以及稀释剂加量等是影响丙交酯产率的因素，并且获得了各因素变化对丙交酯产率的影响规律。 (4)用正交实验法对丙交酯制备条件进行优化，得到的最佳反应条件为：脱水阶段在3h内温度由120℃逐渐升高到140℃，真空度由-0.025MPa升高到-0.050MPa；乳酸钠催化剂用量0.5％，热裂解温度240℃，热裂解真空度-0.080MPa，稀释剂用量30mL，对应的丙交酯初产率为81％。在本次实验条件下发现，对丙交酯制备产率影响最大的是热裂解温度，其次是脱水温度。采用熔点测定仪和红外光谱等手段测试证明所得产物确系丙交酯。 (5)按照物料衡算和能量衡算的原理，对丙交酯制备的反应过程、步骤，操作条件等进行了分析，结合公式计算出以10000mol进料为基准的反应过程能耗，其中热能消耗5243688 kJ，机械能消耗176400 kJ，总能耗5420088 kJ，丙交酯制备过程中机械能消耗相比热能消耗而言小得多。所以从节能降耗考虑，应该更多关注体系加热能耗的降低，尤其应提高电加热设备对加热介质的热量传输效率、尽量降低脱水阶段温度和热裂解温度或者缩短它们相应的时间。