高聚物合成工艺学知识点总结

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高聚物合成工艺学 考试重点

高聚物合成工艺学 考试重点

◆2、自由基聚合、聚合工艺,生产高分子有何特点?聚合工艺:本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合特点:自由基聚合所得的均聚物或共聚物都是碳碳主链的线性高分子量聚合物。

在纯粹状态下是固体,由于结构规整性差,所以多数是无定型聚合物。

物理状态与Tg有关。

◆4、PVC生产工艺,用乳液法和悬浮法的特点和区别?两者喷雾干燥后产品PVC都是粉状物。

悬浮得到的产品粒径约为100微米,而乳液得到的粒径在数10微米左右。

但加入增塑剂调合后,乳液聚合干燥的产品则生成糊状分散体系,静置后不沉降,而悬浮法的产品不能生成糊状物。

所以树脂绝大数是由悬浮法生产而需要PVC糊进行塑料成型加工时则必须用乳液法。

◆5、自由基聚合合成橡胶一般采用什么工艺?为什么?乳液聚合。

因为合成橡胶在室温下为弹性体状态,容易粘结成块,所以不用本体和悬浮聚合生产。

如果用溶液聚合则增加溶剂回收工序,成本提高了。

◆6、本体聚合特点优点:无其他反应介质;产品纯度较高;过程简单,无需回收缺点:(1):散热困难原因:体系放热大,单体比热小,传热效率低解决方法:设计反应器时尽可能增大传热面积,采用分段聚合,进行预聚合;向单体中添加聚合物以降低单位质量物料放出的热量,降低转化能(2):凝胶效应原因:聚合不完全解决方法:后处理去除未反应的单体◆7、悬浮聚合的特点优点:(1):散热容易(2):以水作为介质,成本低,溶液产品易沉淀,分离方便(3):产品颗粒形状好,符合不同颗粒要求(4):体系粘度低,温度易控制,产品质量稳定,易搅拌,易除去,回收方便缺点:带有少量分散剂残留物,不易产生透明,绝缘性好的产品,分子量比溶液聚合高,杂质比乳液聚合少◆8、有机液滴在水相中稳定的条件(1):有机分散相与水连续相的界面之间应当存在保护膜或粉状保护层以防液滴凝结(2):反应器的搅拌装置应具备有足够的剪切速率以便凝结的液滴重新分散(3):搅拌装置的剪切力应当能够防止两相由于密度不同而分层。

高聚物合成工艺学-第2章

高聚物合成工艺学-第2章

第二章思考题
1. 生产单体的原料路线有那些? 2. 石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?简 述石油化工路线裂解生产乙烯单体的过程,并由乙烯单 体可以得到那些聚合物产品?
(4)淀粉可以用来生产可降解塑料,薄膜制品等。
3. 农副产品糠醛
(1)糠醛是一种重要的有机化工原料,原料资源主要有玉米 芯、甘蔗渣、燕麦壳、棉籽壳、稻壳等。 (2)用植物纤维原料中的多缩戊糖生产。多缩戊糖在酸存在 条件下经加热水解为戊糖,戊糖在酸性介质中加热脱水而转 化为糠醛。
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糠醛获得的化工产品
1. 煤的干馏
将煤隔绝空气加热,随着温度升高,煤中有机物逐渐开始分解, 其中挥发性物质呈气态逸出,残留下不挥发产物就是焦炭。 按加热的温度不同可分为三种: 900-1100℃——高温干馏
700-900℃——中温干馏
500-600 ℃——低温干馏 煤焦油中约有l万种化合物,已测定出分子结构和性能的有 561种。发达国家能生产的焦化产品250多种。我国70多种。
纤维素的结构式
纤维素的衍生物
由纤维素废料获得的化工产品
2. 淀粉
(1)来源植物主要有玉米、土豆、木薯、甘薯、小麦、大米 等,其中产量最大的是玉米淀粉(80%)。 (2)由淀粉可生产乙醇、丙醇、丙酮、甘油、甲醇、甲烷、 醋酸、柠檬酸、乳酸等衍生物工业生产的有磷酸淀粉、醋酸淀粉、醚化淀 粉、氧化淀粉等。作为一种新型化工材料广泛应用于食品、 造纸、纺织、医药、涂料、塑料、环保和日用化妆品等。
2. 乙炔的生产
由乙炔获得的化工产品
第四节
从动、植物获得的原料路线
来源于自然界的动、植物获得的原料,能起到石油、煤炭 起不到或用极高代价才能起到的作用。 例,天然橡胶,天然纤维。

聚合物合成工艺学每章重点整理

聚合物合成工艺学每章重点整理


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• 高温聚合的特点:
• 溶液聚合的特点:
• • • • • • • • • • • • • • • • 优点:<1>与本体聚合相比,溶剂可作为传热介质使体系传热较易,温度容 易控制; <2>体系粘度较低,减少凝胶效应,可以避免局部过热; <3>易于调节产品的分子量及其分布。 缺点:a.单体浓度较低,聚合速率较慢,设备生产能力和利用率较低。 b.单体浓度低和向溶剂链转移的结果,使聚合物分子量较低。 c.使用有机溶剂时增加成本、污染环境。 d.溶剂分离回收费用高,除尽聚合物中残留溶剂困难。 a.溶剂对引发剂分解速度的影响:水作溶剂时对引发剂的分解速度影响小; 有机溶剂则有不同程度影响。某些有机极性溶剂对有机过氧化物有诱导分 解作用,加快聚合反应速度。 b.溶剂的链转移作用对分子量的影响:随着链转移常数Cs增大,聚合物分子 量逐渐降低。 c.溶剂对聚合物分子的支化与构型的影响:反应体系中有溶剂时,则可降低 向大分子进行链转移反应。 溶剂的选择应注意的问题:溶剂的活性:应当无阻聚或缓聚等不良影响以及 考虑对引发剂的诱导分解作用。
• 气相本体聚合——高压聚乙烯生产:
• • • • • • • • • 1)乙烯气相本体聚合的特点: 聚合热大、聚合转化率低、反应器内压力高、易发生链转移、存在一个压力 和氧浓度地临界关系。 2)影响乙烯聚合反应的主要因素: <1>压力的影响:操作压力:110~250MPa, 提高聚合体系的压力,通常将使聚合物速度增加,同时使聚乙烯分子链中的 支链增加,分子量降低,导致产品密度降低。 <2>温度的影响:操作温度:130℃~280℃, 温度升高将使聚合物的分子量相应降低,聚乙烯分子链中的支链度升高,使 产品的密度降低。 <3>引发剂的影响:引发剂的用量将影响聚合反应速率和分子量,引发剂用量 增加,聚合反应速率加快,分子量降低。生产上,引发剂用量通常为聚合物 质量的万分之一。 <4>链转移剂的影响:常用的链转移剂有丙烷、氢、丙烯等。 <5>单体纯度的影响:乙烯单体中杂质越多,会造成聚合物分子量降低,且会 影响产品各种性能,工业上,对乙烯的纯度要求超过99.95%。

高聚物合成工艺学复习资料

高聚物合成工艺学复习资料

高聚物合成工艺学复习资料-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章请简述高聚物生产的主要过程:原材料的准备、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程。

必须要有流程图。

原材料的准备过程:单体和溶剂的精制,目的是阻聚剂、除杂、提纯,方法有蒸馏、冷凝、干燥、吸附;催化剂(引发剂)和其它助剂的配制。

目的是稀释、计量。

聚合过程:聚合的主要任务:使单体在一定的温度、压力等条件和引发剂(催化剂)作用下进行聚合反应,获得具有一定分子量及分子量分布的具有加工性能和使用性能的聚合物。

聚合工艺条件及设备的要求:高纯度的单体助剂、严格控制反应条件、对设备管线的要求;聚合实施方法:自由基聚合实施方法、离子和配位聚合实施方法、缩聚实施方法。

聚合反应的操作方式:间歇聚合:分批投料,分批出料的聚合方法,该方法优点是易控制反应时间,易改变产品品种,适宜小批量生产,缺点工艺条件不稳定,质量不稳定,劳动生产率低;连续聚合:即连续进料并连续出料的聚合方法,其优点是自动化程度高,工艺和产品质量不稳定,污染小,能耗低,劳动生产率高,适宜大规模生产,缺点难变换产品品种,技术复杂,一次性投资大。

聚合设备主要类型:釜式聚合反应器、管式聚合反应器、塔式聚合反应器、挤出式聚合反应器。

分离过程分离的主要任务:除去未反应单体、残废催化剂和助剂、反应介质,有些生产过程不需要分离;主要分离方法:真空脱单体、水洗离心过滤、闪蒸脱单体、凝聚闪蒸脱单体过程——通过降低压力使单体汽化实现与聚合物分离的生产工过程凝聚过程——在合成橡胶生产过程中,把聚合物从乳液或溶液中分离出来的过程。

处理过程:合成树脂的后处理、合成橡胶的后处理回收过程:单体回收、溶剂回收第二章请概述生产单体的原料路线的石油化工路线并比较各自的特点。

石油裂解生产烯烃:原料轻柴油(沸点3500C以下),裂解温度 750~8200C,稀释剂水蒸汽,停留时间 0.2 ~0.5s,主要产品乙烯、丙烯、C4馏分,主要设备管式裂解炉;石脑油裂解生产芳烃:原料全馏程汽油C6 ~ C11(沸点220C以下,由原油常压蒸馏得到的汽油),裂解温度 8200C,主要产品有苯、甲苯、二甲苯,主要设备管式裂解炉、重整反应器C4馏分制取丁二烯:第三章自由基本体聚合1、自由基本体聚合单体、引发剂及聚合方法?2、高压聚乙烯生产过程中聚合温度、压力和停留时间对LDPE的大分子结构、分子量及其分布、聚合物的密度等有何影响?反应温度↑,反应速率↑,分子量↓,支链↑;压力↑,分子间碰撞几率↑,聚物合的产率和LDPE分子量↑,支链度↓,密度↑。

高聚物合成工艺学复习

高聚物合成工艺学复习

1、为什么要对聚合物进行后处理? 经过分离过程制得的聚合物,含有一定的水分和未脱除的少量溶剂,需要经过脱水和干燥。

2. 合成树脂的后处理过程潮湿的粉状树脂稳定剂干燥的粉状树脂干燥方法:气流干燥和沸腾干燥3.聚合方法的选择:聚合方法的选择取决于聚合物性质;相同性能的产品,产品质量好,设备投资少,生产成本低的方法将得到发展。

其它方法则逐渐被淘汰。

4.高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用答:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物。

对于废气处理,应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露,并且加强监测仪表的精密度,以便极早察觉逸出废气并采取相应措施,使废气减少到容许浓度之下。

对于三废的处理,首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中,不得已时则考虑它的利用,尽可能减少三废的排放量,例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法,或采用密闭循环系统。

必须进行排放时,应当了解三废中所含各种物质的种类和数量,有针对性地回收利用和处理,最后再排放到综合废水处理场所。

废弃物的回收利用有以下三种途径: 1、作为材料再生循环利用; 2、作为化学品循环利用;3、作为能源回收利用5.生产单体的原料路线有那些?答:石油路线:石油行高温裂解,得到的裂解气经分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等。

产生的液体经加氢后催化重整使之转化为芳烃,经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。

然后可将它们直接用作单体或进一步经化学加工以生产出一系列单体。

煤炭路线:煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。

由煤焦油经分离可得到苯,甲苯、苯酚等。

焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石,电石与水反应生成乙炔,由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。

其他原料路线:主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。

高聚物合成技术复习提纲

高聚物合成技术复习提纲

说明:粗体部分重点把握,方框部分为名词术语。

仅作为复习资料用。

1.高分子有天然高分子与合成高分子之分,合成高分子是通过聚合反应。

聚合反应根据不同的分类方法分成不同的类型,机理分为连锁聚合和逐步聚合,连锁聚合反应根据其活性中心分成自由基聚合,离子聚合和配位聚合,连锁聚合反应中只有一种单体参加的称为均聚合,两种或两种以上单体参加的则称为共聚合,但对其它聚合不适用,如己二胺与己二酸的缩聚不叫共聚合。

逐步聚合包括缩聚和逐步加成聚合。

根据聚合时单体和聚合物的结构变化分成加聚反应,缩聚反应和开环聚合反应,加聚反应的产物称为加聚物,缩聚反应的产物称为缩聚物。

2.会写常见单体或聚合物的聚合反应式。

(聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,天然橡胶,丁苯橡胶,顺丁橡胶,聚对苯二甲酸乙二醇酯聚己二酰己二胺)。

注意共轭二烯类单体聚合时有1,4-聚合,1,2-聚合和3,4-聚合之分,一般不加说明时只写1,4-聚合。

单体的生产路线主要有石油路线,煤炭路线和其它路线,石油路线主要生产三烯(乙烯,丙烯,丁二烯),三苯(苯,甲苯,二甲苯),煤炭路线主要生产乙炔。

4.三烯的生产主要是石油的炼制(常减压蒸馏)的轻油组分,如轻柴油或炼厂气经裂解分离后得到;三苯是石油的炼制(常减压蒸馏)的石脑油组分经重整或加氢汽油,萃取分离得到;煤炭炼焦后得到焦炭,与生石灰反应形成碳化钙,与水反应形成乙炔(反应式)。

5.单体有烯类单体(单烯类和共轭二烯类)和带有可反应官能团的单体,单烯类单体的选择性与取代基的体积效应和共轭效应有关,一般取代基的体积不太大,具有一定的吸电性的取代基可进行自由基聚合,如乙烯,氯乙烯,丙烯酸或酯类,甲基丙烯酸甲酯,乙酸乙烯酯,丙烯腈等;带有供电性取代基的可进行阳离子聚合,主要是异丁烯;带有吸电性取代基且形成π-π共轭的可进行阴离子聚合,如丙烯酸酯类,丙烯腈等;苯乙烯,丁二烯,异戊二烯等三种聚合均可。

***丙烯只能进行配位聚合,目前配位聚合的单体是α-烯烃和共轭二烯烃。

高聚物合成工艺学总结

高聚物合成工艺学总结

名词解释浊点:非离子表面活性剂被加热到一定温度,溶液由透明变为浑浊,出现此现象时的温度称为浊点,乳液聚合在浊点以下进行均缩聚:一种单体参加的缩聚反应共缩聚:均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行缩聚三相点:离子型乳化剂在一定温度下会同时存在乳化剂真溶液、胶束和固体乳化剂三相态,此温度点称三相点。

乳液聚合在三相点以上进行。

离子聚合:乙烯基单体,二烯烃单体以及一些杂环化合物在某些离子的作用下进行的聚合反应称之为离子聚合反应。

(单体在阳离子或阴离子作用下,活化为带正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反应)配位聚合:是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子的空轨道配位,然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。

混缩聚(异缩聚物):两种单体参加的缩聚反应逐步加成聚合反应:某些单体分子的官能团可以按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物,但又不析出小分子副产物,这种反应称为逐步加成聚合反应。

扩链反应:预聚物通过末端活性基因的反应使分子相互连结而增大分子量的过程均相本体聚合:指生成的聚合物溶于单体(如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯)。

非均相本体聚合:指生成的聚合物不溶解在单体中,沉淀出来成为新的一相(如氯乙烯)。

HLB值:亲水亲油平衡值用来衡量乳化剂分子中亲水部分和亲油部分对其性质所做贡献大小的物理量。

HLB值越大表明亲水性越大;反之亲油性越大。

"临界胶束浓度"(CMC):表面活性剂分子形成胶束时的最低浓度.从结构而言,疏水基团越大,则CMC值越小。

在烃基带有极性基团时,CMC值增大。

萃取精馏:是用来分离恒沸点混合物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。

基本原理是,液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大的祖坟可以由精馏塔顶馏出,挥发度相对地变小的组分则与加入的溶剂在塔底流出。

高聚物合成工艺学-第5章

高聚物合成工艺学-第5章

(4)熔融缩聚连续生产的反应装置 a. 采用数个缩聚釜串联,分段控制,可减少对真空条件要求严格 的最后一个聚合釜的体积。 b. 最后一个缩聚釜,不仅要求能够保证保持高真空,而且高粘度 物料必须在缩聚釜中,呈活塞式流动避免返混。 c.采用卧式分室缩聚反应釜。
卧式分室缩聚反应釜
卧式两段搅拌分室缩聚反应釜
(5)温度的影响:多数缩聚反应是放热反应,即T↑,K↓,Xn ↓。
温度越高,反应速度越快 温度越高,平衡常数减小 注意反应温度过高存在分解副反应和单体挥发等不良作用。 (6)氧的影响 在高温下,会导致氧化降解、交联等副 反应,以及产品的性能和外观的影响。
在惰性气体保护下反应或加入抗氧化剂
(7)反应压力的影响:p↓,nw↓,Xn↑。
例如连续法生产PET树脂工艺 乙二醇 对苯二甲酸
混合釜 (T=30-40oC, p=大气压) 酯化釜I (T=250-260oC, p=1.5-2.0×105)
酯化釜II (T=255-270oC, p=0.5-1.0×105)
缩聚釜I (T=265-275oC, p=0.5-0.8×105) 缩聚釜II (T=275-280oC, p=0.05-0.08×105) 缩聚釜III (T=280-285oC, p=0.01-0.02×105)
第五章 缩合聚合生产工艺
第一节 概述 1. 逐步聚合反应
●聚合反应是通过单体功能基之间的反应逐步进行的。 ●每步反应的机理相同,因而反应速率和活化能大致相同。
●反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成,单
体以及任何中间产物两分子间都能发生反应。
●聚合产物的分子量是逐步增大的。
最重要的特征:聚合体系中任何两分子(单体分子或聚合物分子) 间都能相互反应生成聚合度更高的聚合物分子。

高聚物合成工艺学

高聚物合成工艺学

高分子合成工业
合成工业任务: 是将基本有机合成工业生产的单
体(小分子化合物),经过聚合反应(包括缩聚反应等) 合成高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工 业提供基本原料。基本有机合成工业、高分子合成 工业和高分子合成材料成型工业是密切相联系的三 个工业部门。 高分子合成材料的制备过程: 经过石油开采、石油 炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子合成材 料成型等工业部门。
合成纤维—— 合成纤维:通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺丝 或溶液纺丝制成。合成纤维中通常要加有少量消光剂、 防静电剂以及油剂等。消光剂的作用可以消除合成纤 维的光泽,一般为白色颜料如钛白粉,锌白粉等。油 剂的作用是增加纤维的柔性和饱合性。
1.2 高分子合成材料的特性和在国民
经济各部门中的应用
通用塑料: 通用塑料产量大,生产成本低,性能多样 化。主要用来生产日用品或一般工农业用材料。例如聚 氯乙烯塑料可制成人造革、塑料薄膜、泡沫塑料、耐化 学腐蚀用板材、电缆绝缘层等。
工程塑料: 工程塑料产量不大,成本较高,但具有优 良的机械强度或耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀等特性。可 作为工程材料,制成轴承、齿轮等机械零件以代替金属、 陶瓷等。
20世纪
50年代以后:由于发现了由有机金属化合物和过渡 金属化合物组成的催化剂体系,可以容易地使烯烃、 二烯烃聚合为性能优良的高聚物,因此对原料烯烃、 二烯烃的需要量急增。许多以煤和粮食为原料的化工 产品纷纷转向石油路线进行生产,石油化学工业迅速 扩大增长。
20世纪——
解放后:逐渐建立了化学纤维工业、合成橡胶工业 和塑料工业。相继建成了若干大型石油化工基地, 如燕山、兰州、吉林、大庆、齐鲁、金山、仪征、 高桥、辽阳等。它们以石油裂解气为原料,已形成 了合成纤维工业、合成橡胶工业和合成树脂与塑料 工业的骨干企业,使我国高分子合成材料工业迅速 发展。

高聚物合成工艺学重点整理

高聚物合成工艺学重点整理

高聚物合成工艺学重点整理IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】1.粘釜产生原因、危害及防止措施。

粘釜原因:物理因素:吸附作用;化学因素:粘附作用。

危害:(1)传热系数下降;(2)产生“鱼眼”,使产品质量严重下降;(3)需要清釜,非生产时间加长。

防止措施:(1)釜内金属钝化;(2)添加水相阻聚剂,终止水相中的自由基,例如在明胶为分散剂的体系中加入醇溶黑、亚硝基R盐、甲基蓝或硫化钠等;(3)釜内壁涂极性有机物,防让金属表面发生引发聚合或大分子活性链接触釜壁就被终止聚合而钝化;(4)采用分子中有机成分高的引发剂,如过氧化十二酰.清釜;(5)提高装料系数,满釜操作。

减少粘釜的方法:目前先进的方法是聚合配方中加入防粘釜剂防粘釜剂的种类很多,(而且生产工厂技术保密,主要是苯胺染料、蒽醌染料等的混合溶液或这些染料与某些有计酸的络合物,一般用量极少,产生明星的作用)此时产生的少量粘釜物用高压水枪冲洗即可(水压>21mpa)达到清釜目的。

2.高分子合成材料的生产过程答:1)原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备2)催化剂配制过程特点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制.意义:控制反应速率,引发反应3)聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量4)分离过程特点:聚合物众位反应的单体需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率5)聚合物后处理过程特点:聚合物中含有水等;需干燥.意义:产品易于贮存与运输6)回收过程特点:回收未反应单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境3.生产单体的原料路线有几条试比较它们的优缺点答:工业上生产的高聚物主要是加聚高聚物和缩聚高聚物。

高聚物合成工艺学---绪论

高聚物合成工艺学---绪论

高聚物合成工艺学---绪论一、判断1、由于塑料包装物大多呈白色,它们造成的环境污染被称为白色污染。

(对)2、连续聚合特点是聚合反应条件是稳定的,容易实现操作过程的全部自动化,机械化,便于小批量生产。

(错)3、进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。

根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器。

(对)4、本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体不含有反应介质,如果单体几乎全部转化为聚合物,通常不需要经过分离过程。

如果要求生产高纯度聚合物,应当采用真空脱除单体法。

(对)5、乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合剂,也需要经过分离过程。

(错)6、合成橡胶是用物理合成方法生产的高弹性体。

经硫化加工可制成各种橡胶制品。

(对)7、合成纤维通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺丝或溶液纺丝制成。

加有少量增光剂、防静电剂以及油剂等。

(对)8、合成树脂生产中回收的溶剂。

通常是经离心机过滤与聚合物分馏得到的。

(对)9、高分子合成工厂中最易发生的安全事故是引发剂、催化剂、易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。

(对)10、塑料具有取材容易,价格低廉,加工方便,质地轻巧等优点。

(对)二、填空1、根据产量和使用情况合成橡胶可分为(通用合成橡胶)与(特种合成橡胶)两大类。

2、在溶液聚合方法中,如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为(淤浆聚合)。

4、塑料的原料是合成树脂和(添加剂)。

5、塑料成型重要的有:注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、(压缩成型)等。

6、高分子合成工业的产品形态可能是液态低聚物、坚韧的固态高聚物或(弹性体)。

7、高分子合成工业的基本原料为(石油)、天然气、煤炭等。

8、为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行,聚合釜中必须安装(搅拌器)。

三、选择题1、高分子合成生产过程,正确的顺序为:(D)设 1-原料准备与精制过程; 2-分离过程;3-聚合反应过程; 4-催化剂(引发剂)配制过程;5-回收过程;6-聚合物后处理过程A. 1→2→3→6→4→5 ;B. 1→3→2→4→6→5C. 1→3→6→2→5→4 ;D. 1→4→3→2→6→52、工业采用的合成树脂干燥主要是气流干燥和沸腾干燥。

高聚物合成工艺学 名词解释

高聚物合成工艺学 名词解释

名词解释:链转移常数:链转移速率常数K tr和增长速率常数K p之比,代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。

P46 均缩聚物:用一种单体分子中含有两种可相互发生缩聚反应的官能团,则其缩聚产物称为均缩聚物。

P109 一级交联:一种是通过氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基或缩二脲基等化学键所形成的交联,它们是不可逆的和稳定的,键能都较大,常称为一级交联。

P138缩聚反应:含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应。

P107硫化三要素:时间、温度、压力P36动态界面缩聚:在搅拌力的作用下使两相中的一相为分散相,另一相为连续相,此时大大的增加了两相的接触面积,而且界面层可以不断的更新,从而促进了缩聚反应的进行。

P121人造纤维:由非纤维状天然高分子化合物经化学加工得到的纤维。

P191阻聚剂:阻聚剂可以防止聚合作用的进行,在聚合过程中产生诱导期(即聚合速度为零的一段时间),诱导期的长短与阻聚剂含量成正比,阻聚剂消耗完后,诱导期结束,即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。

缓聚剂:缓聚剂是调节树脂的放热性能,以满足工艺要求的添加剂,它不产生诱导期,只降低聚合速度,缓聚剂除不少品种与阻聚剂相同外,最有效的是α-甲基苯乙烯。

透气性:一般为一定厚度的薄膜于一定时间,与规定压力下,单位面积所透过的气体体积。

P184填空:1.支数表征纤维的粗细程度。

P1922.在橡胶硫化阶段,除了交联键的形成,还存在交联键的、和断裂。

P4353.塑料在长期受热条件下使用时会发生热老化现象,表现为颜色发生变化、机械强度降低、重量有损失等。

P1874.阴离子聚合所用的催化剂为5.过氧化二酰基和过氧化碳酸酯等化合物在分解时除了产生自由基外,还放出气体。

6.溶液聚合时,溶剂对产物分子量有影响只要是因为7.表面活性剂的表面张力随溶质浓度增加而下降达到一定值后,浓度在增加表面张力变化很小。

8.乳化剂可分为阳离子、阴离子、非离子乳化剂。

9.异氰酸酯指数大于2则说明分子不扩链,端基为—NCO,且存留有未反应的异氰酸酯。

高聚物合成工艺学

高聚物合成工艺学

1、高分子合成工业的任务 将基本有机合成工业生产的单体,经过聚合反应(包括缩聚反应等)合成高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。

基本有机合成工业、高分子合成工业和高分子合成材料成型工业是密切相联系的三个工业部门。

(2)对于三废的处理:①在进行工厂设计时应当考虑将其消除在生产对程中,不得已时则考虑它的利用,尽可能减少三废的排放量。

必须进行排放时.应当丁解三废中所含各种物质的种类和数量,有针对性地进行回收利用和处理,最后再排放到综合废水处理产所。

不能用清水冲淡废水的方法降低废水中有害物质的浓度。

②对含有不涪于水的油类废水,利用密度的不同,流经上部装有挡板的水池以清除浮油,然后进行生物氧化处理。

③对含有固体微粒的废永应流经沉降池,使微粒自然沉降,然后废水迷往处理中心。

如果废水中溶有较多的有机溶荆.则不适于生化处理,需要焚烧处理。

废水中舍有重金属时·应当用离子交换树脂进行处理。

④有机废渣通常作为锅炉燃料进行焚烧。

(3)回收利用方法:①作为材料再生循环使用;②作为化学品循环使用;③作为能源回收利用 6、最重要的原料来源路线:①石油化工路线;②煤炭路线;③其他原料路线.7、C4馏分的组成:丁烷、丁烯和丁二烯,是石油炼制过程中和液态烃高温裂解过程中产生。

8、引发剂的选择 ①根据聚合方法选择适当溶解性能的水溶性或油溶性引发剂;②根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂;③根据分解速度常数;④根据分解活化能;⑤根据引发剂的半衰期。

特点:①本体聚合是四种方法中最简单的方法,无反应介质,产物纯净,适合制造透明性好的板材和型材; ②后处理构成简单,可以省去复杂的分离回收等操作过程,生产工艺简单,流程短,设备少,较经济; ③反应器有效反应容积大,生产能力大,易于连续化,生产成本比较低.缺点:①放热量大,反应排除困难,不易保持一定的反应温度;②物料黏度很大 11、本体聚合中改善传热所采用的方法? ①加入一定量的专用引发剂调节反应速率; ②采用较低的反应温度,使放热缓和; ③反应进行到一定转化率,粘度不高时就分离聚合物; ④分段聚合,控制转化率和“自动加速效应”; ⑤改进和完善搅拌器和传热系统,以利于聚合设备的传热; ⑥采用“冷凝态”进料和“超冷凝态”进料;⑦加入少量内润滑剂改善流动性。

高聚物合成工艺设计基础资料

高聚物合成工艺设计基础资料

1、选择工艺路线的原则生产流程应满足产品性能规格要求;选择新技术和新工艺;选定的工艺路线必须能够进行工业化生产;对各项技术经济进行比较;连续化生产问题;装置的大型化;治理三废,消除污染;提高自动化水平,使用计算机管理和控制。

2、工艺流程设计的基本过程基本原则:自顶向下,由整体到局部,由粗至精,逐步细化具体过程:确定整个流程的组成;确定每一个过程或工序的组成;确定操作条件;确定控制方案;合理利用原料和能源,保证经济技术指标;确定三废治理方法;确定安全生产措施3、化工工艺设计各阶段的成果(相关图纸及文件)⑴生产工艺流程草图主要内容:物料流程、图例、设备一览表物料流程包括:设备示意图;流程管线及流向箭头;文字注解。

绘制方法:从左至右,先物流,后图例,最后设.表;设备细实线,物料粗实线,动力中实.线。

⑵工艺物料流程图设备简单外形图,设备名称及位号;物料表;主要设备注明规格和操作条件等⼯工艺参数。

⑶带控制点的工艺流程图强调控制措施和手段;几经修订:设备设计及控制设计完成即开始,布置设计后确定;表示出全部工艺设备,包括物料流程、控制点和图例三部分,由工艺和自控专业人员合作完成。

4各种设备连接方式的优缺点以及应用领域串联:设备串联的特点是物流为单向流动,前置单元设备的出料物流是后续单元设备的进料物流,有时后续单元设备还有其它的进料,而前置单元设备的出料物流不全进入后续单元设备。

从操作设备的功能来分,设备的串联可以分为三种情况:分离设备与分离设备的串联、反应器与反应器的串联、反应器与分离设备的串联。

并联及旁路:两个单元设备并联外,还有三个或多个单元设备的并联,其作用主要是为了增大物料的处理量,扩大生产能力。

分流器的作用只是起简单的分流作用,其各股出料物流的组成均相同,且各并联单元设备的操作条件相同,因而各并联流程的出料物流组成理论上相同。

旁路:这种流程常用在调节产物的组成,在特殊情况下也有用于增大生产能力方面的。

高聚物合成工艺学资料

高聚物合成工艺学资料

高聚物合成工艺学资料高聚物合成工艺学第一章高分子化合物生产过程(1) 原料准备与精制过程:包括单体、溶剂、去离子水等原料贮存、冼涤、精制、干燥、调整浓度等过程与设备。

(2) 催化剂(引发剂)配制过程:包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。

(3) 聚合反应过程:包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备。

(4) 分离过程:包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂、低聚合物等过程与设备。

(5) 聚合物后处理过程:包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。

(6) 回收过程:主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程与设备。

第二章石油化工路线从轻柴油制取乙烯和丙烯轻柴油(b.p<350)----裂解物为乙烯、丙烯、C4馏分裂解特点: 750—820度热裂解、停留时间0.2-- 0.5秒,控制烃类裂解分压,以抑制副反应。

5. 精制过程:脱酸、除水、除炔。

分离过程:深冷分离法乙炔和乙烯合成其他单体和树脂路线见书31和35—乙烯可以合成各种单体,从而得到各种合成树脂与合成橡胶。

例如:CH2=CH2—聚乙烯 CH2=CH2+CH3-CH=CH2—乙丙橡胶CH2=CH2+Cl2+O2—CH2Cl-CH2Cl—CH2=CHCl—聚氯乙烯CH2=CH2+CH3COOH+O2—CH2=CH-OOCCH3—聚乙酸乙烯酯—聚乙烯醇—维纶树脂第三章自由基聚合生产工艺引发剂的选择:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。

(2)根据引发剂的分解速度随温度的不同而变化,所以要根据反应温度选择合适的引发剂。

(3)根据分解速度常数选择引发剂。

(4)根据分解活化能Ed选择引发剂。

(5)根据引发剂的半衰期,选择引发剂。

间歇法悬浮聚合时,反应时间应是引发剂半衰期的2倍以上。

若无适当的引发剂,则可用复合引发剂,复合引发剂的半衰期tmt0.5m[I]m1/2 = t0.5A[I]A1/2 + t0.5B[I]B1/2连续聚合中,应根据物料在反应器中的平均停留时间选择适当的引发剂,未分解的引发剂量与停留时间的关系用经验式计算:v = ln2/( t/τ+ln2)τ= t,则有40%未分解的引发剂带出反应器,τ= t/6,则有10%未分解的引发剂带出反应器。

高聚物合成工艺学-名词解释

高聚物合成工艺学-名词解释

名词解释:链转移常数:链转移速率常数K tr和增长速率常数K p之比,代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。

P46 均缩聚物:用一种单体分子中含有两种可相互发生缩聚反应的官能团,则其缩聚产物称为均缩聚物。

P109 一级交联:一种是通过氨基甲酸酯基、脲基甲酸酯基或缩二脲基等化学键所形成的交联,它们是不可逆的和稳定的,键能都较大,常称为一级交联。

P138缩聚反应:含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应。

P107硫化三要素:时间、温度、压力P36动态界面缩聚:在搅拌力的作用下使两相中的一相为分散相,另一相为连续相,此时大大的增加了两相的接触面积,而且界面层可以不断的更新,从而促进了缩聚反应的进行。

P121人造纤维:由非纤维状天然高分子化合物经化学加工得到的纤维。

P191阻聚剂:阻聚剂可以防止聚合作用的进行,在聚合过程中产生诱导期(即聚合速度为零的一段时间),诱导期的长短与阻聚剂含量成正比,阻聚剂消耗完后,诱导期结束,即按无阻聚剂存在时的正常速度进行。

缓聚剂:缓聚剂是调节树脂的放热性能,以满足工艺要求的添加剂,它不产生诱导期,只降低聚合速度,缓聚剂除不少品种与阻聚剂相同外,最有效的是α-甲基苯乙烯。

透气性:一般为一定厚度的薄膜于一定时间,与规定压力下,单位面积所透过的气体体积。

P184填空:1.支数表征纤维的粗细程度。

P1922.在橡胶硫化阶段,除了交联键的形成,还存在交联键的、和断裂。

P4353.塑料在长期受热条件下使用时会发生热老化现象,表现为颜色发生变化、机械强度降低、重量有损失等。

P1874.阴离子聚合所用的催化剂为5.过氧化二酰基和过氧化碳酸酯等化合物在分解时除了产生自由基外,还放出气体。

6.溶液聚合时,溶剂对产物分子量有影响只要是因为7.表面活性剂的表面张力随溶质浓度增加而下降达到一定值后,浓度在增加表面张力变化很小。

8.乳化剂可分为阳离子、阴离子、非离子乳化剂。

9.异氰酸酯指数大于2则说明分子不扩链,端基为—NCO,且存留有未反应的异氰酸酯。

聚合物合成工艺学各章重点及要点

聚合物合成工艺学各章重点及要点

聚合物合成工艺学各章重点及要点部分内容不全,大家自己看书第一章绪论1.高分子化合物的生产过程及通常组合形式原料准备与精致,催化剂配置,聚合反应过程,分离过程,聚合物后处理过程,回收过程2.聚合反应釜的排热方式有哪些夹套冷却,夹套附加内冷管冷却,内冷管冷却,反应物料釜外循环冷却,回流冷凝器冷却,反应物料部分闪蒸,反应介质部分预冷。

第二章聚合物单体的原料路线1.生产单体的原料路线有哪些?(教材P24-25)石油化工路线,煤炭路线,其他原料路线(主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料)2.石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料?并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品?(教材P24-25、P26、P31)得到单体和原料:乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。

得到聚合物:聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。

3. 合成聚合物及单体工艺路线第三章自由基聚合生产工艺§ 3-1自由基聚合工艺基础1.自由基聚合实施方法及选择本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。

聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。

2.引发剂及选择方法,调节分子量方法种类:过氧化物类、偶氮化合物,氧化还原体系。

选择方法:(1)根据聚合操作方式和反应温度条件,选择适当分解速度的引发剂。

(2)根据引发剂分解速度随温度的不同而变化,故根据反应温度选择适引发剂。

(3)根据分解速率常数选择引发剂。

(4)根据分解活化能选择引发剂。

(5)根据引发剂的半衰期选择引发剂。

分子量调节方法:控制引发剂用量、控制反应温度、选择适当分子量调节剂。

§ 3-2本体聚合生产工艺1.本体聚合传热方法、排热措施排热措施:采用预聚、后聚分步聚合法;反应达到一定转化率就分离出聚合物;较低温度,较低引发剂浓度下反应;紫外线或辐射引发聚合;强化聚合设备的传热。

高聚物合成工艺学-第6章

高聚物合成工艺学-第6章

3. 原料
(1)异氰酸酯:TDI、MDI、PAPI (2)聚醚或聚酯多元醇: 软泡要求Mc值大,故须采用分子量较大的多元醇(f=2-3)。 硬泡要求Mc值小,故须采用分子量较小的多元醇(f= 3-8)。
(3)催化剂:常用混合催化剂。
(4)发泡剂:水或低沸点卤代烃。
(5)泡沫稳定剂:降低原料各组分的表面张力,增加互溶性及稳定 发泡过程,有利于得到均匀的泡沫微孔结构。
(4)丙烯酰胺在催化剂下的加成聚合反应
n CH2=CH—CO—NH2
[-CH2—CH2—CO—NH-]n
在石油、造纸、自来水等工业和领域应用广泛。
第二节 聚氨酯的合成原理 1. 聚氨酯(Po1yurethane, PU)的发展
1937,德国Bayer合成第一种聚氨酯热塑性塑料Durthane U。
1. 聚氨酯的类型
生成的树脂非常坚韧,应用少。
二元异氰酸酯与短链二元醇
(1)线型聚氨酯 二元异氰酸酯与长链二元醇
具有弹性的高聚物
(2)嵌段型聚氨酯 利用聚酯或聚醚型HO——OH长链,先生成预聚体,再经扩链 反应而得到聚酯或聚醚型嵌段的聚氨酯。
一级交联型:通过化学键进行交联。 (3)交联型聚氨酯
二级交联型:某些极性基团的‘氢键’交联。
5. 其他助剂
制备泡沫塑料中需要发泡剂、泡沫稳定剂等;聚氨酯橡胶需要防 老剂、填充剂及硫化剂等。
第四节 聚氨酯大分子结构与性能的关系
二元异氰酸酯+聚酯或聚醚多元醇 预聚体
软段
硬段
交联PU
a. 软、硬段化学组成、分子量大小及柔性链段比率。
PU结构与性能
b. R基团的化学组成。 c. 交联密度的大小、交联基团的类型。
c. 异氰酸酯的线型聚合反应

高聚物合成工艺学

高聚物合成工艺学

高聚物合成工艺学1. 试概述生产单体的原料路线的石油化工路线并比较各自的特点。

答:生产单体的原料路线:石油化工路线、煤炭路线和其它原料路线 1)石油化工路线:原油经石油炼制得到汽油、石脑油、煤油、柴油等馏分和炼厂气,用它们作原料进行高温裂解,得到的裂解气经分离得到乙丙烯、丁烯、丁二烯等,生产的液体烃经加氢后催化重整使之转化为芳烃,经萃取分离可得到苯、甲苯、二甲苯等芳烃化合物。

然后可将它们直接用作单体或进一步或进一步经化学加工以生产出一系列单体。

石油化工路线是当前最重要的单体合成路线。

2).煤炭路线煤炭经炼焦生成煤气、氨、煤焦油和焦炭。

由煤焦油经分离可得到苯、甲苯、苯酚等。

焦炭与石灰石在电炉中高温反应得到电石,电石与水反应生成乙炔,由乙炔可以合成一系列乙烯基单体或其他有机化工原料。

50年代以前高聚物单体的合成路线主要是乙炔路线,也是煤炭路线,后来逐渐转变为石油化工路线。

目前我国正处在向石油化工路线转变的过程中。

).其他原料路线 3主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学加工为单体。

本路线原料部充足、成本较高,但它是在充分利用自然资源,变废为宝的基础上小量生产某些单体,其出发点还是可取的。

以木材或棉短绒等天然高分子化学加工可得到纤维素塑料与人造纤维 2、高压聚乙烯生产过程中聚合温度、压力和停留时间对LDPE的大分子结构、分子量及其分布、聚合物的密度等有何影响,1):a(压力?、熔融指数?、压力?、乙烯分子间距离缩短,相当于增加了乙烯的浓度,增加了游离基与乙烯分子碰撞的机会。

b. 压力?单体容积处理量?,产量?c. 压力?,密度?,短支链?,增加10MPa,密度增加0.0007g/cm3d. 压力?,长支链?e. 压力?,利于均相反应,乙烯传热改善。

2):a. 温度?,反应速度?,b. 温度?,链增长速度比链转移速度慢得多,链转移增加。

温度?,已生成的大分子裂解,平均分子量降低。

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第一讲第一章绪论§1.1 高分子合成工业概述工艺学:研究将原料加工成产品的过程的科学,属技术科学,高聚物合成工艺学研究内容包括原料特点、生产原理、生产流程、操作条件、设备的构造和材料。

1. 分类:天然、半合成、合成天然橡胶经硫化制备橡胶制品,蛋白质改性产品乳酪素,纤维改性产品赛璐珞2. 高聚物的用途:皮革制品、纤维及其制品、纸张、橡胶制品、塑料制品、涂料、粘合剂、离子交换树脂、生物医学制品等。

3. 石油化工包括石油开采、石油炼制、基本有机合成、高分子合成、高分子材料成型加工,其中高分子合成工业起着承前启后的作用,以燕化为例阐述我国高分子化工的发展。

1959年开始顺丁橡胶的研究,主要是催化剂的研究,Ni, Co.Ni, Ti, Co,70年开始建设,是我国首个具有知识产权的大规模的化工装置。

§1.2高分子化合物的生产过程高分子合成工业的基本任务:将简单的有机化合物(单体),经聚合反应使之成为高分子化合物。

官能团:能够发生聚合反应的活性基团或原子。

单体:含有二或二以上官能团的能够发生聚合反应的有机化合物。

(请举例)因规模大、工艺复杂,故以线性加成聚合反应为主讲解高聚物生产过程。

高聚物的合成工艺过程包括:原料准备与精制过程、催化剂(引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程、聚合物后处理过程、回收过程、三废处理过程。

一、原料准备与精制过程原料:单体、溶剂,主要是去离子水的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备,方法:精馏1. 杂质的危害:1) 阻聚和链转移作用,降低分子量;2) 使催化剂中毒和分解,降低催化剂的催化作用;3) 缩聚过程中单官能物的封端作用,降低分子量;4)使聚合物产生色泽,降低产品质量,因此,要求单体纯度在99%以上。

2. 单体的贮存由于单体往往是易燃、易爆、有毒、自聚的有机化合物,因此在贮存过程中应注意如下问题:1) 防止与空气接触;2) 使贮罐不会产生过高压力;3) 防止泄漏;4)加阻聚剂;5) 贮罐远离反应装置;6) 最好使用耐压容器二、催化剂(引发剂)配制过程(聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存、调整浓度等过程与设备。

引发剂用于自由基聚合,常用的引发剂包括过氧化物、偶氮化合物、过硫酸盐等。

(提问)催化剂用于离子聚合及配位聚合,常用的催化剂包括烷基金属化合物、金属卤化物、以及路易士酸。

(提问)贮存需注意的事项:1) 易燃易爆如过氧化物小包装、低温贮存、防火、防撞击,固体加适量水使之潮湿,液体加溶剂稀释;2) 烷基金属化合物接触空气自燃,遇水爆炸,低级烷基的铝化合物制备成惰性溶剂如加氢汽油、苯和甲苯的溶液,便于贮存和输送;3) 过渡金属卤化物接触潮湿空气水解生成腐蚀性烟雾,防止接触空气。

三、聚合过程(包括聚合和以聚合为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备)1. 聚合反应特点聚合过程是高分子合成工业中最主要的化学反应过程,其产物特点:1) 实际是同系物的混合物;2) 坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液;3) 不能采用一般精制方法(精馏、结晶、萃取)进行精制。

由于上述特点,聚合反应对聚合反应工艺条件和设备的要求非常高:纯度、反应条件、设备材质。

生产不同牌号产品的方法:使用分子量调节剂;改变反应条件;改变稳定剂等2. 聚合反应分类聚合反应反应机理操作方式逐步聚合自由基聚合离子聚合和配位聚合本体、溶液间歇和连续熔融、溶液、界面、固体3. 间歇操作1)定义2)周期:准备-进料-反应-出料-清理,在反应过程中要经历升温、恒温、降温三阶段。

缺点:1)不易实现全部自动化;2)产品规格难控制;3)生产规模小。

优点:1)反应条件易控制;2)物料的停留时间相同;3)灵活性大(适合小批量生产,易改变品种和牌号。

4. 连续操作1)定义2)优点:聚合反应条件稳定;2)自动化程度高;3)产品质量规格稳定;4)污染小;5)生产规模大;6)成本较低。

3)缺点:不易经常改变产品牌号。

5. 聚会反应器1)分类:管式、塔式、釜式,特殊的:螺旋挤出机式、板框式,其中以釜式最常用。

对于聚合反应器必须具有良好的热交换能力和优良的反应参数控制系统。

2)釜式聚合反应器的排热方式:1)夹套;2)夹套附加内冷管;3)内冷管;4)反应物料釜外循环;5)回流冷凝器;6)反应物料部分闪蒸;7)反应介质预冷。

3)聚合反应器中的物料形态:高粘度熔体、高粘度溶液、固体微粒-液体分散体系、胶体分散液、粉状固体、固体制品(本体浇铸聚合)。

4)搅拌器:平浆式、旋浆式、涡轮式、锚式、螺带式。

搅拌器的作用:对于均相反应体系,搅拌器起加速传热的作用;对于非均相体系,搅拌器起加速传热和传质的作用。

旋浆式、涡轮式搅拌器适合低粘度流体的搅拌,平浆式、锚式搅拌器适合高粘度流体的搅拌,螺带式搅拌器适用于粘度很高、流动性很差的合成橡胶溶液聚合反应釜的搅拌。

四、分离过程聚合产物的组成:聚合物、未反应单体、催化剂残渣、反应介质等。

1)有些产品直接应用于生产不需分离,如本体、熔融缩聚产品、直接用作涂料和粘合剂的乳液或溶液。

2)本体产品分离:真空、薄层或现状流动3)自由基悬浮聚合:对于压力下液化的单体——闪蒸(迅速减压)对于沸点较高的单体——蒸汽蒸馏,离心过滤4)离子聚合及配位聚合的淤浆液——先闪蒸分离未反应单体,然后采用甲醇或乙醇等醇类破坏金属有机化合物,经过洗涤,离心过滤,最终分离催化剂5)高粘度溶液:如顺丁橡胶的凝聚釜采用水析法6)乳液:直接使用的乳液采用闪蒸或浓缩的方法分离未反应单体,采用喷雾干燥法获得五、后处理1. 合成树脂的后处理过程潮湿的粉状树脂干燥干燥的粉状树脂包装粉状合成树脂商品稳定剂造粒粒状塑料均匀化粒状塑料商品干燥方法:气流干燥和沸腾干燥2. 合成橡胶的后处理过程箱式干燥机和挤压膨胀干燥机干燥压块合成橡胶商品六、回收过程:主要回收溶剂循环使用,合成橡胶的油水分离罐。

精馏七、三废处理第二讲第二章 生产单体的原料路线§2.1 原料路线简介 1. 石油化工路线石油汽油、石脑油、煤油、柴油和炼厂气高温裂解分离乙烯、丙稀、丁烯、丁二烯液体加氢催化重整苯、甲苯、二甲苯单体2. 煤炭路线煤炭炼焦煤焦油苯、甲苯、苯酚+石灰石高温电石+水乙炔单体其中,煤炭化工路线又分为煤焦油化工路线、一碳化工路线、乙炔化工路线(焦炭化工路线)。

干馏(carbonization ):在隔绝空气的条件下,煤分解蒸馏得到焦碳及其它馏分的过程。

3. 其它原料路线主要是以农副产品或木材工业副产品为基本原料,直接用作单体或经化学方法加工为单体。

自农副产品中得到的最主要的单体是糠醛,以糠醛为原料可获得丙酮、苯酚、康醇和甲醛等。

其他如淀粉、纤维素和非食用油。

§2.2 石油化工原料路线 一、相关名词:1. 原油:从油田开采出来未经加工的石油。

根据所含主要碳氢化合物类别,原油分为石蜡基石油、环烷基石油、芳香族石油及混合基石油。

我国:石蜡基石油。

2. 石脑油:轻汽油和重汽油的混合物,又叫直流汽油。

3. 石油气:天然气、油田气、炼厂气的总称。

4. 天然气:从有气无油的矿井中开采出来的主要含低分子烷烃的气体。

两类:干性天然气,主要组分是甲烷,难液化,用作燃料。

湿性天然气,含较多的乙烷、丙烷、丁烷,易液化,是高分子合成工业的主要原料。

5. 油田气:伴随着石油开采而得到的气体,又称油田半生气。

6. 合成气:由氢和一氧化碳组成的各种混合物的总称。

7. 炼厂气:由炼油过程中收集到的气体。

8. 乙烯装置:以年产的乙烯量为标准的石油裂解装置在工业上称为乙烯装置。

9. 抽余油:将原油炼制后或裂解后的汽油馏分经铂重整,将芳烃抽除后的馏分,在从中提取60~90℃的馏分,称为抽余油。

10. 加氢催化重整:石脑油中特定馏分经过加氢后经多组分含铂催化剂的作用下,在重整反应器中发生脱氢、环化、异构化和裂解反应生成芳烃的过程。

直链变环链11. 深冷分离法:将裂解气冷冻到-100℃左右的低温,使除H2和CH4以外的低级烃全部冷凝液化,然后利用各种烃的相对挥发度的不同,用精馏的方法在适当的温度压力条件下,使各种烃逐一分离。

12. 萃取精馏:用来分离恒沸点混和物或组分挥发度相近的液体混合物的特殊精馏方法。

原理:液体的混合物中加入较难挥发的第三组分溶剂,以增大液体混合物中各组分的挥发度的差异,使挥发度相对地变大地组分可由精馏塔顶馏出,挥发度相对较小地组分则与加入地溶剂在塔底流出,然后进行分离。

二、原油炼制1 常压蒸馏(300-400℃以下):石油气、石油醚、汽油(石脑油)、煤油、轻柴油、重柴油2 减压蒸馏:(高沸点)柴油、变压器油、含蜡油等,不能蒸出的为渣油。

三、石油裂解生产烯烃1. 原料:1)液态油品和裂解副产物乙烷、碳四馏分,2)湿性天然气,3)油田气,4)炼厂气2. 装置:管式裂解炉,压缩机、蒸馏塔、热交换器、油水分离器、气体干燥、脱酸性气体、炔烃氢化和冷箱3. 过程:沸点350℃以下的液态烃,在稀释剂水蒸气存在下于750-820℃高温热裂解为低级烯烃、二烯烃的过程。

停留时间0.2-0.5s。

4. 液态烃高温裂解产品:5. 精制过程:脱酸、除水、除炔。

6. 分离过程:深冷分离法脱丙烷塔C4馏分裂解汽油四、石油裂解生产芳烃沸点小于220℃,直馏汽油。

65-145℃馏分裂解分离加氢重整生成油芳烃抽取混合芳烃抽余油蒸馏苯、甲苯、二甲苯五、由碳四馏分制取丁二烯途径:1.由裂解气分离得到的碳四馏分中抽取丁二烯;——萃取精馏法,所用溶剂包括DMF、DMSO、CN、NMP2.由炼厂气或轻柴油裂解气碳四馏分分离出来的丁烯为原料进行氧化脱氢制取丁二烯。

生产工艺流程:图2 第一萃取精馏岗位工艺流程图图3 第二萃取精馏岗位工艺流程图注:为了防止丁二烯在萃取精馏塔内自聚,循环溶剂中加入一定量的阻聚剂糠醛和亚硝酸钠,为了防止溶剂起泡,降低塔板效率,在循环溶剂中加入一定量的消泡剂硅油图4 精馏岗生产工艺流程为了防止产生丁二烯过氧化物和端基聚合物,在第一精馏塔和第二精馏塔回流线和冷凝器入口加入一定量的阻聚剂对叔丁基邻苯二酚(TBC ),为保证第二精馏塔冷凝系统有TBC ,产品丁二烯重不含有TBC ,馏出物从塔顶出来后分为两条线:馏出物的大部分经EA-118a 去产品罐区,一部分进回流冷凝器EA-118bc ,经回流罐回流,TBC 由EA-118bc 入口加入。

§2.3 单体氯乙烯的合成 单体氯乙烯的合成方法:氧氯化法:1. 氯气经液化或气相与乙烯加成生成二氯乙烷(EDC )CH 2CH 2+Cl 22Cl CH 2Cl以溴乙烷为催化剂,反应温度40~50℃,FeCl3或AlCl3为催化剂,反应温度15~135℃,收率90%2. EDC 热裂解生成氯乙烯单体和HClCH 2+CH 2Cl CH 2Cl CHCl HCl480~500℃,浮石或活性炭为催化剂,收率50~60%3. 乙烯、HCl 和氧气经氧氯化反应生成EDC 和水CH 2CH 2+ HCl + O CH 2ClCH 2Cl + H 2O反应温度为330~420℃总反应:4CH 2CHCl 4CH 2CH 2+ 2Cl 2 + O + 2H 2O流程叙述:乙烷合成法:4C 2H 6 + 2Cl 2 + 3O 24C 2H 3Cl + 6H 2O乙炔合成法:C 2H 2 + HCl C 2H 3Cl§2.4煤炭原料路线§2.5 其他原料路线去界区外放空第三讲第三章 自由基聚合工艺和本体聚合生产工艺§3.1自由基聚合工艺基础自由基聚合适用单体——乙烯基单体和二烯烃单体 聚合物结构——碳-碳主链的线型结构实施方法——本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合 引发方式——个别热引发,基本是引发剂引发。

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