北京化工大学聚合物制备工程流程题

二、流程描述：流程框图、过程描述及生产控制手段

1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE的主要影响因素是什么？

聚合热大；乙烯高压聚合的转化率低；链转移反应容易发生；以氧为引发剂时，存在压力与氧浓度的临界值关系

乙烯压缩引发剂

配制和注入

聚合

聚合物与乙烯

单体的分离

后处理挤出

生产控制主要影响因素：温度与压力

2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？

分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主优点：转化率接近100%，不必进行脱挥发份处理。缺点：为了提高转化率，聚

合最后阶段温度高达220°C，聚合过程温度变化大，分子量分布宽。

苯乙烯预聚合塔式聚合釜

连续聚合挤出切粒聚苯乙烯颗粒产品

生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护

3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺，并指出生产控制

的主要影响因素是什么？

Amoco气相

4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺，并指出生产控

制的主要影响因素是什么？

溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制

催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）; 聚合温度;杂质

指标：门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式 1，4 含量

•温度：在固定的冷冻盐水进出口温度后，

通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀

释油进料量来控制；

•转化率：改变催化剂用量、配比或丁油浓

度、聚合温度或反应时间

•门尼粘度：改变铝、硼或镍组分的用量，

改变聚合温度来调节

5．试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺，并指出制备PVC的主要影响因素是什么？

聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺：

制备 PVC 的主要影响因素有：分散剂的种类和用量，引发剂的种类和用量，搅拌强度，最终转化率，聚合温度，水油比

6、试用流程框图和必要的文字描述乳液丁苯橡胶工业生产过程，及其产品质量的控制方法。比较溶聚与乳聚丁苯橡胶的工艺过程特点。

乳液丁苯橡胶工业生产过程：

产品质量的控制方法：控制单体转化率和聚合反应温度

7．试用流程框图和必要的文字描述聚酯（PET）熔融缩聚生产过程，及制备高分子量聚酯的控制方法。

聚酯（PET）熔融缩聚生产过程：

制备高分子量聚酯的控制方法：后期高温真空

多条件反应釜串联充分利用设备稳定操作减少对阵控要求严格的最后一个反应釜的体积

连续反应器最后一个缩聚反应釜要求保持高的真空保持平推流防止返混分子量控制采用添加但官能团单体

特殊反应器极其搅拌设计

强化表面更新

理想反应器设计计算：间歇釜、单级理想混合反应器、平推流反应器，多级理想混合反应器

1、已知反应器体积，求出口浓度；

2、计算间歇反应器体积、连续聚合反应器体积。

3、计算达到预期转化率所需要的时间。

参看：计算例题

高压聚乙烯反应器区别

聚乳酸

、

乳聚丁苯速率控制

聚合机理：氧化－还原引发体系

•控制引发阶段－－控制聚合速率

•关键控制－－Fe 的浓度（Fe 二价离子在低温促进过氧化物分解）

ACM 半连续放热

循环流动的典型流况

分子量分布

缩聚、阴离子连续宽间歇窄

自由基连续窄间歇宽

几个控制温度和转化率的

溶聚顺丁烯橡胶控制指标控制温度和转化率(80%)

乳聚丁苯控制转化率 60% 防止交联凝胶

苯乙烯本体控制低温转化率高分子量

Pvc 悬浮控制转化率和温度粒径形态紧疏程度

连续半连续种子都是指的乳液聚合跟别为乳聚丁苯丙烯酸酯pvc 悬浮液滴的形成影响因素：搅拌形式操作条件体系物性

PS 塔式

聚丙烯hypol 液相本体Amoco 气相本体

HIPS 相转变搅拌速度

悬浮 pvc 影响颗粒特性

分散剂、搅拌、最终转化率（主要三个）、聚合温度、水油比获得疏松树脂最多转化率 85%

SSBR 操作方式国内间歇国外间歇连续方向连续

丁腈cn 耐油双键耐低温矛盾

SBC 苯乙烯嵌段共聚

乙酸乙烯酯

聚合物制备工程包括的内容是合理设计及选用最佳的聚合实施方法，合理设计及选用相应的反应器，合理选择原料、催化剂的制备或精制工序，合理地选择或设计后处理工序设备，过程的优化或系统化及其控制方法。