聚合反應(yīng)工程

聚合反應(yīng)工程課件第1頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四課程的地位與作用聚合反應(yīng)工程是研究聚合物制造中的化學(xué)反應(yīng)工程問(wèn)題的一門(mén)分支學(xué)科。聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)是高分子類專業(yè)的專業(yè)課，通過(guò)課堂教學(xué)，使學(xué)生掌握和了解：(1)化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)(2)聚合反應(yīng)工程分析(3)攪拌釜內(nèi)流體的攪拌、混合、傳熱(4)攪拌聚合釜的放大等規(guī)律.為學(xué)生以后在聚合過(guò)程技術(shù)開(kāi)發(fā)方面打下基礎(chǔ)。第2頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，通過(guò)課堂教學(xué)，使學(xué)生掌握聚合反應(yīng)工程分析、攪拌釜內(nèi)流體的攪拌、混合、傳熱及攪拌聚合釜的放大等規(guī)律。課程的教學(xué)目標(biāo)與基本要求考試方法：開(kāi)卷考試第3頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四緒論單體

聚合物

實(shí)用產(chǎn)品聚合反應(yīng)過(guò)程聚合物成型①②1957年，第一次歐洲化學(xué)反應(yīng)工程會(huì)議才確立這一學(xué)科。歷史：第4頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四背景：1、聚合物材料普遍化2、生產(chǎn)裝置大型化3、外因橡膠、塑料、纖維、涂料、黏合劑等等。第5頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四生產(chǎn)裝置大型化：第6頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第7頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第8頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四聚合反應(yīng)工程化工機(jī)械及儀表高分子工藝高分子化學(xué)化學(xué)工程系統(tǒng)工程聚合反應(yīng)工程是連接化學(xué)工藝與工程的一門(mén)學(xué)科。熱量質(zhì)量動(dòng)量三傳外因：第9頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四研究范圍

a

反應(yīng)機(jī)理b流變聚合反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，聚合物系的傳遞。問(wèn)題對(duì)象工業(yè)規(guī)模的聚合工程基礎(chǔ)（1）定量建立數(shù)學(xué)模型（2）反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和放大（3）聚合過(guò)程開(kāi)發(fā)和工程分析（4）優(yōu)化工藝條件（5）聚合過(guò)程總優(yōu)化聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)的研究范圍、對(duì)象、基礎(chǔ)、問(wèn)題第10頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)的研究?jī)?nèi)容兩個(gè)基礎(chǔ)提供化學(xué)反應(yīng)工程和流變學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)因聚合反應(yīng)過(guò)程分析外因攪拌、傳熱、傳質(zhì)聚合反應(yīng)器的放大第11頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四本課程主要內(nèi)容1、化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)2、化工流變學(xué)基礎(chǔ)3、聚合反應(yīng)工程分析4、攪拌和混合的基本原理5、聚合釜的傳熱6、聚合反應(yīng)器的放大第12頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)目的正確選擇反應(yīng)器型式與操作方式，掌握造成非理想流動(dòng)的原因及其測(cè)定與描述，非理想流動(dòng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響。主要內(nèi)容反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的建立反應(yīng)器設(shè)計(jì)停留時(shí)間分布第13頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、化工流變學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容高聚物流變行為（非牛頓流體的分類、流變特性、在圓管中的層流及湍流流動(dòng)分析）高聚物流變測(cè)試方法第14頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、聚合反應(yīng)工程分析目的找出反應(yīng)機(jī)理，各基元反應(yīng)的速率式。總RP、DP、DPD與T、t(c)、組分濃度、速率常數(shù)的關(guān)系。將上述函數(shù)式作為反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。內(nèi)容不同機(jī)理下，體系中總[P]及DP隨C的變化情況。不同操作方式，如何對(duì)自由基聚合、縮聚反應(yīng)產(chǎn)生影響。體系中黏度是如何影響聚合過(guò)程。對(duì)均相穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)、非均相聚合進(jìn)行聚合反應(yīng)工程分析。第15頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、攪拌和混合的基本原理低黏度聚合體系和高粘、非牛頓流體中，攪拌的動(dòng)力特性、循環(huán)特性、混合特性、流速分布參數(shù)與攪拌Re關(guān)系內(nèi)容1）攪拌功率P、N、C的計(jì)算2）攪拌器選擇第16頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、聚合釜的傳熱討論聚合釜的傳熱方式及強(qiáng)化方法，牛頓流體及非牛頓流體的傳熱計(jì)算。第17頁(yè)，共19頁(yè)，2023年，2月20日，星期四非幾何相似6、聚合反應(yīng)器的放大放大要求使工業(yè)反應(yīng)器與模擬反應(yīng)器的結(jié)果基本重復(fù)。放大方法數(shù)摸放大相似放大著重介紹