脱单操作名词解释聚合反应工程
期末复习化学反应工程名词解释
化学反应工程名词解释第二章：1间歇操作-------是指一批物料投入反应器后，经过一定时间的反应再取出的操作方法。
2 连续操作------指反应物料连续地通过反应器的操作方式。
3 半连续操作------指反应器中的物料，有一些是分批地加入或取出，而另一些则是连续流动通过反应器。
5、均相反应-----参予反应的各物质均在同一相内进行的化学反应。
6、化学计量方程-----表示反应物、生成物在化学反应过程中量的变化关系的方程。
7、非基元反应--若一个化学反应，总是经过若干个简单反应步骤，最后才能转化为产物分子8、基元反应-----分子经一次碰撞后，在一次化学行为中就能完成的反应。
9、转化率--关键组分A反应掉的物质的量 -△nA与其初态的物质的量nA0之比，用xA表示。
10、复合反应 ----在同一反应物系中同时进行若干个化学反应,化学反应的数目与独立的计量方程数相同。
13、反应级数-----指动力学方程中浓度项的指（幂）数。
第三章：1、平推流反应器------------在连续流动的反应器内物料允许作径向混合（属于简单混合）但不存在轴向混合（即无返混）。
2、全混流反应器----连续操作的充分搅拌槽型反应器（简称）。
3、反应时间－－在间歇反应器中反应达到一定转化率所需时间（不包括辅助时间）。
4、平均停留时间－－各物料微元从反应器入口至出口所经历的平均时间。
5、停留时间 ------连续流动反应器中流体微元从入口到出口所经历的时间6、返混－－不同停留时间的粒子的混合。
8、空速－－单位时间内投入到反应器中的物料的体积流量与反应器有效容积之比。
11、绝热温升-----系统总物料为1mol时，反应物全部转化后绝热状态下所引起的温度升高。
14、平推流-------同一截面上各微元具有相同的速率，径向剧烈混合；15吸附等温线-----描述一定温度下，气体吸附量与压力之间的关系。
第七章1流态化现象------使微粒固体通过与气体或液体接触而转变成类似流体的操作。
聚合反应工程
（5）、少量（0.01—0.1%）阻聚剂足以使聚合反应终止。
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3.2.2 离子型溶液聚合
离子聚合包括阳离子聚合和阴离子聚合,它们的生长反 应可分别用下式表示：
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3.2 聚合反应动力学
聚合反应动力学主要是研究聚合速率、分子量与 引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关 系。实验数据的处理主要有积分法和微分法（第二章 讲过的内容），常以单体的消失速率来表达聚合反应 动力学方程式：
rMddMtkfM
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k i M 2 k i M 3
M h M R R '
直接光引发 2I0M
2I0 1eMb
光敏引发剂引发 2I0S
光敏剂间接引发 2I0 1eSb
13
光敏引发剂引发或光敏剂间接引发 ：
有些非热引发的物质经光激发成为自由基或 间接光敏剂吸光后本身不直接形成自由基，而是 将吸收的光能传递给单体或引发剂而引发聚合。
（1）、聚异丁烯和丁基橡胶 阳离子聚合工业应用： 异丁烯
AlCl3 引发剂
聚异丁烯 丁基橡胶
0~－40℃下，异丁烯经阳离子聚合，可合成低分子量聚 异丁烯（5万），产品是粘滞液体或半固体，主要用作粘合剂、 嵌缝材料、密封材料、动力油料的添加剂（改进粘度）。
－100℃下低温聚合，得橡胶状固体的高分子量聚异丁烯
（1）、离子聚合的生长链带电荷，为了抵消其电荷，在活
性链旁就要有一个带相反电荷的离子 （B -或A +）
第一章 绪论 第二章 聚合物反应工程(2-1,2-2)
第一节 化学反应和反应器分类
第一节 化学反应和反应器分类
3．按操作方式分类 (1)间歇反应器在反应前先将反应物一次放入反 应器内，当反应达到规定转化率后，取出反应物 由于在反应过程中反应物料的浓度随时间不断变 化，所以间歇反应是不稳定过程。这类反应器通 常是使用釜式反应器。间歇反应器能用一釜进行 多品种的生产，操作灵活、弹性大，投资少。 间歇反应器操作时需要较多的辅助时间。 (2）连续反应器，反应器操作是反应物料连续进 入反应器内并由引出反应产物。反应器内任一点 的组成不随时间改变，此类反应器可采用釜式。 管式或塔式。
第一节 化学反应和反应器分类
平推流和理想混合流是为了分析方便而人为的加以 理想化的二种极端的流动型态，平推流反应器中不 存在返混，而理想混合流反应器中返混最大，工业 上所使用的实际反应器由于种种原因而产生死角， 沟流，傍路、短路及不均匀的速度分布使之偏离理 想流动，这种偏离谓之非理想流动。相应的反应器 即为非理想流动反应器，在其中存在部分的返混。 在工程设计上，常常把比较接近某种理想流动型态 的过程当作理想流动来处理。
聚合物反应工程
第八章 第一节 第二节 第三节
聚合过程及聚合反应器 工业聚合方法 聚合反应器 聚合反应器选择原则
第四节 聚合过程实例
第二章 化学反应工程基础
本章主要讨论几种典型的均相反应装置的性 能．特征及其计算方式，以及反应器的流动模型。 内容涉及等温情况下动力学方程式的建立。各类 反应器没计基本原理，返混对化学反应的影响。 停留时间分布的测定及数字特征、理想与非理想 流动模型、模型参数与化学反应的关系．混合状 态对化学反应的影响，通过本章学习主要掌握： (])如何根据反应的特点与反应器的性能特征来正 确选择反应器型式与操作方式； (2)造成非理想流动的原因及其测定与描述，非理 想流动对化学反应的影响，
聚合反应工程
名词解释1.聚合反应工程：①研究各种宏观动力学因素对聚合结果的影响，以及研究反应器设计，控制和工程放大等问题。
②研究聚合物制造过程中的化学反应工程。
2.化学反应速率：单位时间单位反应体积中生成或消失的某组分的摩尔数。
Ra=（1/v）（dn a /dt）3.反混：反应器内不同停留时间的流体微元间的混合。
4.停留时间分布函数：系统出口流体中，已在系统中停留时间小于t（或介于0~t 间）的微元所占的分率等于F（t）5.停留时间密度分布函数：系统出口流体中已在系统中停留时间为t到t+dt间的微元所占的分率为E（t）dt6.膨胀率：当反应物A全部转化后系统体积的变化率。
7.简单反应：又叫单一反应，是指只用一个化学反应和一个动力学方程便能表述的反应。
8.脉冲示踪法：在极短时间内（瞬间）一次性向系统中稳定流动的流体加入一定量示踪剂，并且开始计时，连续检测出口处示踪剂浓度随时间的变化。
9.阶跃示踪法：把系统中作稳定流动的流体突然切换为流量相同并含有示踪剂的流体，同时计时并检测出口处示踪剂浓度随时间的变化。
10.数学期望：在讨论停留时间分布时平均停留时间就是数学期望。
11.方差（离散度）：是用来衡量随机变量与其均值的偏离程度，是E（t）函数对平均停留时间的二次矩12. 动力学链长：一个活性种从引发开始阶段到终止阶段所消耗的分子数13.多级串联理想混合反应器：将若干个理想混合反应器串联起来的操作14.刺激-相应法：在入口加示踪剂，在出口检测示踪剂的成分，再通过简单的计算就得到了停留时间分布15.平推流反应器：①无轴向返混②无返混③物料组成连续变化16.容积效率：指同一反应在相同温度的产量和转化率条件下，平推流反应器与理想混合反应器所需体积之比简答题1.简述反混形成的原因：①物料与流向相反的运动所造成。
②不均匀的速度分布③反应器结构所引起的死角，沟流，短路，旁路。
2.简述连续操作反应器特征：①稳态过程；②反应物料连续加入反应器内并连续引出产物③反应器内任一点的组成不随时间而改变。
聚合反应工程试题
《聚合反应工程基础》试题B
（考试时间：120min）
一、名词解释（每小题2分，共10分）
1、理想混合流
2、连锁聚合的特点
3、非牛顿流体
4、流况
5、宏观流动
二、简答题（每小题10分，共60分）
1、聚合反应工程需要实现的目标是什么？
2、按操作方式可将反应器主要分为哪几类，各有何特点？
3、平推流反应器的特点。
4、平推流反应器与间歇反应器的相似点与不同点。
5、MMA本体聚合过程可分为哪三个阶段？
6、搅拌器所需功率由哪三方面所组成？
三、计算题
1、在间歇釜式反应器中，己二酸与己二醇以等摩尔比，在343°K时进行缩聚反应生产醇酸树脂，以H2SO4为催化剂，由实验测得反应的动力学方程式为：
式中r A为以己二酸作着眼组分的反应速率。
若每天处理2400kg己二酸，己二酸的转化率为80%，每批操作的辅助时间t=1hr,试计算反应器的容积，装料系数取φ=0.75。
2、某连锁聚反应的机理为单基终止、无链转移。
已知k p=3.5×104l/mo1·min，
k t=1.8×102l/2min，单体起始浓度[M]0=1.1 mol/l。
若活性中心的拟稳态假定成立，且反应在恒容下进行。
计算F w(j)及v0。
期末51个名词解释
高分子期末名词解释第四章逐步聚合反应1)缩聚反应：含有两个（或两个以上）官能团的低分子化合物，在官能团之间发生缩合反应，在缩去小分子的同时能生成高聚物的逐步聚合反应。
2)线型缩聚：单体都只带两个官能团，聚合过程，分子链在两个方向增长，获得可溶可熔的线形聚合物（热塑性聚合物）。
3)体型（支化、交联）缩聚反应：单体至少有一个含有两个以上官能团且平均官能度大于2，在反应过程中，分子链从多个方向增长，获得不溶不熔的交联（体形）聚合物（热固性聚合物）。
4)反应程度：参加反应官能团数占起始官能团数的分率。
5)平均官能度：两种或两种以上单体参加的缩聚反应中，在达到凝胶点以前的线型反应阶段，反应体系中实际能够参加反应的各种官能团（有效官能团）总物质的量与单体总物质的量之比。
6)凝胶点：体型缩聚反应当反应程度达到某一数值时，反应体系的粘度会突然增加，突然转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。
此时的反应程度被称作凝胶点。
7)热塑性聚合物：非交联型的，加热时会变软或流动。
加工过程不发生化学变化，可进行再加工。
8)热固性聚合物：交联型的，加热时不会流动。
聚合反应的完成和交联反应是在加工过程中进行的，成型后不能再次加工。
9)熔融缩聚：在单体和聚合物的熔融温度以上、分解温度以下进行的、反应混合物始终处于熔融态的缩聚方法。
10)溶液聚合：单体加适当催化剂在溶剂中进行的缩聚反应。
11)固相缩聚：在单体及聚合物熔点以下的惰性气体或高真空下加热缩聚的方法。
12)界面缩聚：在多相（一般为两相）体系中，在相界面处进行的缩聚反应。
（在低反应程度就可以获得高相对分子质量的产物）第五章聚合物的化学反应1)聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧基由一种基团转变为另一种基团，并不会引起聚合度的明显转变。
2)位阻效应：由于新生成的功能基的立体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参加反应。
3)静电效应：由于有离子态官能团生成，在反应后期，未反应基团的进一步反应受到邻近带电基团的影响而导致反应速率发生改变。
第三章聚合反应工程解析
pn
ห้องสมุดไป่ตู้
rp rt tr
pn 瞬时数均聚合度
rp 增长反应速率
rt tr
聚合物生成速率，即终止反应速率 和转移反应速率之和
此题我们采用数形结合法和排除法来解！
由式3-1得：
第三节 聚合物的聚合度及聚合度分布表示法
一、平均聚合度 1. 数均聚合度：
在聚合物的生产中，连锁聚合占很大比例，特别是自由基聚合。
第二节 聚合反应速度的工程分析
• 进行大型聚合反应器设计前，一般需要在 实验室数据的基础上，对聚合反应速度进 行工程分析。
• 其目的是确定反应机理，定出基元反应的 速度式，再将总聚合速率、聚合度、聚合 度分布表示成函数式，并以此作为反应器 设计和操作的基础。
• 在高转化率时，实验值和预计值不一致。
• 产生偏离主要是由于转化率升高时，体系 粘度增加，产生凝胶效应，出现了自动加 速现象。
• 此现象在自由基本体聚合及沉淀聚合中尤 为明显。
• 对均相体系造成凝胶效应的直接原因是体 系的粘度增加，活性链受到包裹，双基扩 散终止困难，而引发速率几乎不随粘度增 加而减小，故使聚合速率加速。
二、瞬时聚合度 1. 瞬时数均聚合度
第四节 连锁反应的平均聚合度 及聚合度分布
• 聚合产品的质量与其平均聚合度及聚合度 分布有密切关系，工业上常将它作为重要 的控制指标。
• 如PVA17-99, 24-99,26-99
• 平均聚合度及聚合度分布不仅与所用的聚合 方法有关，而且与所用的反应器型式及操作 方式有密切的关系。
第五节 粘度对聚合反应的影响
• 前面所讨论的都是以自由基聚合微观动力 学为基础的，并假定基元反应的速率常数 及引发效率不随反应的进行而改变。
第3章聚合反应工程分析
第3章聚合反应工程分析聚合反应工程是指将原料分子通过化学反应，以合成高分子化合物时所涉及的反应、传质和传热等非单个分子过程综合在一起，进行反应器设计、工艺设计以及反应器操作等的工程学科。
聚合反应工程分析则是指对聚合反应过程进行全面的分析和研究，旨在优化反应条件，提高聚合反应的效率和产率。
在聚合反应工程分析中，首先需要对反应机理进行研究和确定。
聚合反应通常遵循几种常见的反应机理，例如自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应等。
通过研究反应机理，可以确定反应过程中的关键步骤和速率控制步骤，为进一步的分析和优化提供基础。
接下来需要进行聚合反应动力学分析，即研究反应速率与反应物浓度、温度以及其他操作条件的关系。
通过动力学分析，可以确定反应的速率方程和活化能，为反应器设计和工艺设计提供依据。
常用的动力学模型有比如扩散控制模型、化学反应控制模型、传质控制模型等。
聚合反应工程分析还需要考虑反应过程中的传质和传热问题。
在反应过程中，反应物和产物之间会发生传质现象，需要考虑反应物的扩散和溶解等过程。
传热问题则涉及到反应器的冷却和加热等方面，需要合理设计反应器的结构和操作条件，以保证反应的进行和产物的质量。
此外，聚合反应工程分析还需要考虑工艺参数的优化。
通过对反应条件、催化剂种类和用量、反应物浓度以及反应温度和压力等参数的优化，可以提高产物的选择性和产率，并降低能耗和废物排放。
在聚合反应工程分析中，还需要考虑一些其他因素，如反应器的选择和设计、反应过程中的安全性和环境影响等。
反应器的选择和设计需要根据反应物性质和反应条件等因素进行考虑，以确保反应的高效进行。
而反应过程的安全性和环境影响则需要遵循相关的安全和环境法规，保护生产环境和操作人员的安全。
总之，聚合反应工程分析是对聚合反应过程进行全面研究和分析的工程学科。
通过对反应机理、动力学、传质传热和工艺参数等方面的分析，可以优化聚合反应的条件和过程，提高产物的质量和产率，以实现经济、高效和环保的生产。
《聚合反应工程》课件
安全与环保实践：在实际操作中，严格按照安全与环保要求进行操作，确保生产过程 的安全与环保。
安全与环保检查：定期对生产现场进行安全与环保检查，及时发现并解决问题，确保 生产过程的安全与环保。
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应用领域：广泛应 用于建筑、汽车、 电子、医疗等领域
聚合反应工程实验 技术
反应器：用于进行聚合反应的容器，包括搅拌器、加热器等 温度计：用于测量反应温度，确保反应在适宜的温度下进行 压力计：用于测量反应压力，确保反应在适宜的压力下进行 流量计：用于测量反应物料的流量，确保反应物料的供应和排出 真空泵：用于抽真空，确保反应在无氧环境下进行 冷却器：用于冷却反应物料，确保反应物料的温度在适宜的范围内
聚合反应工程安全 与环保
实验前，确保所有设备、仪器和试剂都经过安全检查 实验过程中，穿戴适当的防护装备，如防护眼镜、手套和口罩 实验结束后，及时清理实验现场，确保无残留物 实验过程中，注意观察反应情况，如有异常，及时采取措施
减少废气排放：采用先进的 废气处理技术，如催化燃烧、 吸附等
废水处理：采用先进的废水 处理技术，如生物处理、膜 处理等
聚合反应工程PPT课 件
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聚合反应工程概述
聚合反应工程基础知 识
聚合反应工程实验技 术
聚合反应工程应用实 例
聚合反应工程前沿技 术与发展趋势
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聚合反应工程概述
聚合反应工程是 研究聚合反应过 程及其控制的一 门学科
聚合反应是指由 单体分子通过化 学反应形成高分 子聚合物的过程
聚合反应工程主 要包括聚合反应 机理、聚合反应 动力学、聚合反 应器设计、聚合 反应过程控制等 方面
聚合反应工程
聚合反应工程一、概述聚合反应工程是指将聚合反应与化学工程原理相结合，通过设计、优化和控制反应过程，实现高效、经济和环保的生产过程。
聚合反应工程包括聚合反应的机理研究、反应器设计和操作控制等方面。
二、聚合反应机理研究1. 聚合反应机理的确定聚合反应机理是指在特定条件下，单体分子之间发生的化学变化以及生成高分子分子链的过程。
确定聚合反应机理是进行聚合反应工程设计和优化的关键。
通常采用实验方法和计算模拟方法来确定聚合反应机理。
2. 反应活性中心研究在聚合反应中，活性中心是生成高分子链的关键。
因此，研究活性中心的生成条件、结构和稳定性等对于提高聚合速率和控制分子量分布具有重要意义。
3. 分子量分布控制在聚合过程中，生成高分子链长度不一致会导致产品品质下降。
因此，需要采取措施控制分子量分布，如引入调节剂等。
三、反应器设计1. 反应器类型选择聚合反应器的类型包括批式反应器、连续流动反应器和搅拌式反应器等。
选择适合的反应器类型可以提高聚合速率和控制分子量分布。
2. 反应器尺寸设计反应器尺寸设计需要考虑聚合速率、产量和传热等因素，以保证生产过程高效、经济和安全。
3. 反应器操作条件控制反应器操作条件包括温度、压力、搅拌速度等，这些条件对于聚合速率和分子量分布具有重要影响。
因此，需要进行优化和控制。
四、操作控制1. 过程监测过程监测是指对聚合反应过程中的物理化学参数进行实时监测，并及时调整操作条件以保证产品品质。
常用的监测方法包括红外光谱法、核磁共振法等。
2. 控制策略设计通过建立数学模型，确定最优的操作条件来控制聚合反应过程。
常用的控制策略包括PID控制、模型预测控制等。
五、总结聚合反应工程是一门综合性强的学科，需要深入研究聚合反应机理，合理设计反应器和控制操作条件，以实现高效、经济和环保的生产过程。
聚合反应工程之-聚合反应器
环管式反应器
环管式反应器在中压法聚烯烃中得到应用。 两个互相串接的环形管路，并立在两个垂直的平面内。 反应器由碳钢管、法兰和弯头组成。反应器内装有的流 泵，使物料在装臵内循环。 生成的聚合物经特殊设计的出料阀,借自身的压力排出器 外。 为了控制温度，环管外有夹套，内通冷却介质以移出反 应热。 目前环管反应器的容积可达20～100m3，管长约为l00～ 150m。
2．悬浮聚合
悬浮聚合的机理与本体聚合相同，只是把单体分散成液滴悬 浮于水中进行聚合。 这样传热问题就容易解决，但设备的生产能力就相应减小了。 另外聚合过程中要加入分散剂来稳定液滴，这就增加了后处 理设备。 悬浮聚合产品的纯度高 工艺过程的简单程度仅次于本体聚合 它的主要缺点是
四、特殊型聚合反应器
在本体聚合和缩聚反应的后期，反应物料的粘度 可达500～1000Pa· s，甚至高达5000Pa· s，此时上 述三类反应器难以适应工艺要求，故必须使用特 殊型聚合反应器。 此类反应器主要用于脱单体和后聚合反应器。 按反应物料在反应器内滞留量的大小，可以分为： 1．低滞液量型反应器
由于以上缺点，管式反应器在聚合物生产中使用 很少。 高压聚乙烯及中压法聚烯轻是这类反应器在聚合 物生产个的少数几个例子。 高压聚乙烯所用的反应器长/径比约为250～ 12000。反应管卷成螺旋状，长度为数百米至上 千米。 整个反应管由预热、反应、冷却三段所组成，面 实际上反应段仅占很短一部分，而管长中的大部 分是用作预热与冷却所需。
塔式反应器在放大时，随塔径的增加，比
表面积减小。 为保证传热的需要，常在反应器内加有附 属的传热构件，这样有时也会使反应器变 得十分复杂。 塔式反应器主要是从苯乙烯本体聚合和己 内酰胺的聚合工艺上发展起来的。 图5-6为苯乙烯本体聚合所用的塔式反应器。
聚合反应工程(华东理工大学)4聚合反应工程分析(引论)ppt课件
间隙操作和延续操作的本质区别: 外表上比较简单的间歇和延续二种操作方式，实践
上却包含着非常丰富、深化和艰深的内容。可以这样说， 研讨和处理这四个方面的问题，是一切化学反响实施和 反响器开发过程中的共同问题，阐明这四个方面的问题 的实际和方法是化学反响工程精华所在 。
4 聚合反响工程的内容和义务
按照长经比的不同，釜式聚合反响器可以分为瘦长型和矮胖型或者介于之间；
• 搅拌安装
平桨式、推进式、涡轮式、三叶后掠式及布鲁马金式桨叶〔低粘度系统〕 锚式、螺带式、带导流筒的螺杆式及其它特殊方式的搅拌〔高粘度体系〕
• 釜式聚合反响器的除热
采用夹套和各种内冷构件，如内冷挡板、蛇管等。 当釜内除热缺乏于除去反响热时，可以思索采用釜外回流冷凝器和釜外循环 冷却器。
聚氯乙稀消费33立方米聚合釜构造表示图
2 聚合反响的安装
2.塔式聚合反响器
普通用于延续消费且对物料的停留时间有一定要求的较高粘度的物 料体系,主要是一些缩聚反响。
苯乙烯本体聚合反响器
己内酰胺延续缩聚用的VK塔
2 聚合反响的安装
3. 管式聚合反响器
优点：简单，单位体积所具有的传热面积大，单位体积消费才干大、 单程转化率高，适用高温、高压操作。
二种方式的捏和机表示图
2 聚合反响的安装
5.捏和机式聚合安装
捏和机式聚合安装常见的搅拌器方式有三种。
捏和机式聚合安装常见的搅拌器方式
2 聚合反响的安装
6.螺杆挤压机式聚合安装
利用螺杆剧烈的剪切和挤压作用，将高粘度的物料体系强行地混合、推进、 挤出。
运用：尼龙66消费中作后聚器，聚碳酸酯 。聚合反响－加工一体化。
聚合反应工程
聚合反应工程
1、绪论
5
第一章 绪论
• 聚合反应工程研究的内容为： • 1、进行聚合反应器的最佳设计 ； • 2、进行聚合反应操作的最佳设计和控制；
聚合反应工程
1、绪论
6
第一章 绪论
• 本课程分为八章，由理论到实际，完成对聚合 反应工程内容讲授。
1、绪论
11
第一章 绪论
聚合反应工程
1、绪论
12
第一章 绪论
热量、质量、动量 三传
高分子化学工艺
化工仪器仪表 聚合反应工程
系统工程
化学工程
高分子化学
聚合反应工程
1、绪论
13
第一章 绪论
聚合反应工程
1、绪论
14
第一章 绪论
聚合反应工程
1、绪论
15
聚合物反应工程
• 第一章 绪论 • 第二章 化学反应工程基础 • 第三章 聚合反应工程分析 • 第四章 化工流变学基础 • 第五章 搅拌聚合釜内流体的流动与混合 • 第六章 搅拌聚合釜中的传热与传质 • 第七章 搅拌聚合釜的放大 • 第八章 聚合过程及聚合反应器
聚合反应工程
聚
合
反
应
20 06
工 程
9
1、绪论
1
聚合物反应工程
• 简介 • 聚合反应工程是化学反应工程的一个分支，
它是研究聚合物制造中的化学反应工程问 题。 • 在60年代国际上提出这一方向。 • 化学反应工程学是以工业规模进行的化学 规律为研究对象，以化学反应动力学和传 递过程作为主要基础。
聚合反应工程
聚合反应工程
1、绪论
第9章聚合反应工程
8 化学反应工程
2.1 缩聚反应
第9章 聚合反应工程
• 由具有两个或两个以上反应性官能团的低分子化 合物（单体）相互作用生成大分子的过程。
• 单体有两个反应性官能团时得到线形高分子化合 物。
• 单体有两个以上反应性官能团时得到非线形或网 状聚合物。
21 化学反应工程
反应的四个阶段
第9章 聚合反应工程
• 诱导期
当聚合体系中含阻聚剂或其他杂质是，生成自 由基先被消耗掉。
• 等速阶段 • 加速阶段 • 减速阶段
转化率在10%～20%以下，黏度较低，体系 中自由基数目不变，稳态阶段。
体系黏度加大，单体可自由扩散到长链自由基 处反应，但链自由基不易自由扩散使链终止难 发生，聚合速度上升，平均聚合度增大，为自 动加速效应，放热严重，易引起爆炸。
黏度更大，扩散困难，单体浓度下降，聚合速度 减慢。
22 化学反应工程
第9章 聚合反应工程
聚合速度：单体消失速度
Rp K p M fkd I Kt 1/ 2 Rp K p M Ri 2Kt 1/2
Rp是链增长速度，[M]单体浓度，[I]引发剂浓度，Kt为链终止 速度常数，f为引发剂效率，一般0.5~1之间，Ri为引发速度。 影响Rp的除了单体浓度就是引发速度Ri，若单体浓度相同， 比较聚合速度就是比较引发速度。 另外从能量消耗上看，主要消耗在引发阶段即引发剂分解，单 体聚合活化能很低在21kJ/mol。低温可聚合，但是关键在于低 温是否可以引发。
6 化学反应工程
第9章 聚合反应工程
4. 聚合反应工程与其他反应工程的区别： a. 总是包含多步的复杂反应，除原料单体转化率外还要
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脱单操作名词解释聚合反应工程
聚合反应工程，化学反应工程的一个分支，是高分子化学、聚合物工艺和化学工程间新兴的边缘学科。
它以工业聚合过程为主要研究对象，以聚合动力学和传递理论为基础，研究聚合反应器的设计、操作和优化诸问题。
促成该分支学科建立的背景是石油化工的蓬勃发展。
石油化工为化学工业所提供的丰富原料，绝大部分用来生产聚合物。
20世纪40年代以来，聚合物生产迅速发展，领先于理论研究，工业反应器的设计在相当程度上依靠经验，仅有少数几篇关于聚合反应器型式对聚合物分子量分布影响的论文。
随着高分子化工的发展，对聚合过程的开发和聚合反应器的可靠设计提出了迫切要求，化学反应工程的理论研究，大型电子计算机和凝胶渗透色谱的应用为聚合反应工程的研究提供了有效的方法和工具。
在XX年第一届国际化学反应工程讨论会上，已出现全面地讨论聚合反应动力学和聚合反应器设计的文章，以后陆续出版了聚合反应工程的专著。
故聚合反应工程仅有的历史，由于聚合动力学和聚合反应器中的传递过程的复杂性，目前该分支仍不成熟，正处在发展阶段。
聚合反应动力学聚合是一类特殊的复杂反应，反应产物具有多分散性，即为分子量不同的许多同系列大分子所组成的混合物。
因此，聚合反应动力学不仅研究反应速度及其影响因素，还要研究与聚合物的特性密切关系的指标（包括平均分子量、共聚物组成、颗粒大小、支化度和它们的分布等）以及各种因素对这些指标的影响。