Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Сидельковская Ф.П. "Химия N-вннилпирролидона и его полимеров" ()

Сеидов Н.М. "Новые синтетические каучуки на основе этилена и олефинов" (Высокомолекулярная химия)

Райт П. "Полиуретановые эластомеры" (Высокомолекулярная химия)

Попова Л.А. "Производство карбамидного утеплителя заливочного типа" (Высокомолекулярная химия)

Поляков А.В "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" (Высокомолекулярная химия)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Высокомолекулярная химия -> Поляков А.В -> "Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза" -> 37

Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза - Поляков А.В

Поляков А.В, Дунто Ф.И., Кондратьев Ю.Н., Кобяков В.М., Зернов В.С. Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза — Л.: Химия, 1988. — 200 c.
ISBN 5-7245-0081-7
Скачать (прямая ссылка): pevd.djvu
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 77 >> Следующая

Рассмотрим постановку задачи и некоторые результаты расчета с помощью математического моделирования параметров молекулярной структуры полиэтилена, получаемого в трубчатом реакторе при высоком давлении. Математическая модель статики реактора, построенная на основании кинетической схемы процесса, представляет собой систему нелинейных дифференциальных, интегральных и алгебраических уравнений и состоит из четырех основных модулей [79].
Модуль расчета основных параметров процесса включает систему дифференциальных уравнений материальных балансов для мономера М, инициатора I, модификатора А, суммарной концентрации активных радикалов 5^ и уравнение теплового баланса:
^--^(/?, 1/)(Ли[М][11 + *Р[М].У„ + гс„[М]5к); (5.26)
^=-/^)(/*и[М][1]); (5.27)
* Раздел написан по результатам совместной работы с А. М. Савельевым.
98
необходимости ММР может быть восстановлено по моментам Хп с Использованием полиномов Лагерра. При составлении уравнений (5.26)— (5.33) из-за математических сложностей не учитывалась реакция передачи цепи через полимер, которая существенно влияет на ММР. Эта реакция была учтена в уравнениях расчета параметров структуры полимера.
Модуль расчета параметров стуктуры полимера предназначен для расчета короткоцепной и длинноцепной разветвленное™ (КЦР и ДДР), а также винилиденовой ненасыщенности (ВН). Он состоит из интегральных выражений для их относительных концентраций:
кц%т4^Г)Г^7[^'[м]; (5-34>
ДЦР=__1__Г Щ^)аЫ- (5.35) ДЦР р(1-[МШ Кр V м ) [м)о
ш| 1 Г [Ь± 1Л ащ. (5. зб) БН~рО-{м;Ы I кР Ы)
Уравнения (5.34)-(5.36) были составлены на основе специальных теоретических и экспериментальных исследований процесса [50].
Модель расчета вспомогательных переменных процесса. Уравнения, входящие в модуль расчета параметров структуры, разработаны на основе экспериментальных исследований, проведенных на ряде промышленных установок производства ПЭВД. Сложность физических процессов, протекающих в реакторе полимеризации, наличие различных неконтролируемых возмущений, отсутствие полной информации о фазовом состоянии реакционной смеси не позволили использовать аналитические выражения, такие, как уравнение баланса импульса для расчета перепада давления по длине реактора и критериальные уравнения для коэффициента теплопередачи с учетом термосопротивления пленки полимера на стенке реактора. Нами для этих целей было использовано приближенное описание, полученное на основании экспериментальных исследований режимов работы промышленных установок. Изменение реакционного давления по длине реактора определяли по уравнению (для каждой из зон реактора)
Р(/)=Р„-№,-Рк)/?К- (5.37)
где / - текущая координата длины реактора; р0 и рк - давление в начале и конце реактора.
99
Коэффициент теплопередачи задавали в виде ступенчатой функ координаты по длине каждой из зон реактора. Расчет плотности и удел ной теплоемкости проводили по литературным данным.
Идентификацию модели проводили на основании эксперименталь ных данных, полученных на промышленном производстве, и данных ла бораторного анализа ММР образцов ПЭВД для различных режимов рабо ты установки. Задача идентификации решалась как задача минимизаг. _ функции многих переменных — поиска значений кинетических констан скоростей реакций элементарных стадий и значений коэффициента тепло передачи по длине реактора, обеспечивающих минимум функционала:
(5.38)
где 11(1)- вектор режимных переменных; Ук - вектор выходных переменных; индексы Р и 3 относятся к расчетным и экспериментальным значениям.
По модели (5.26)—(5.37) были рассчитаны параметры ММР и струк туры полимера при варьировании основных входных переменных: реак ционного давления, концентраций инициатора (кислорода) и модифи катора (пропана).
Зависимость состава и структуры полимера от реакционного давл ния представлена на рис. 5.16, из которого следует, что увеличение давле ния приводит к повышению среднемассовой молекулярной массы и степени полидисперсности у. Это соответствует как теоретическим по ложениям реакции полимеризации этилена, так и практике проведени, этой реакции в промышленных условиях, когда для получения более прочного и твердого полимера, характеризующегося более высоким^
^ КЦР ДЦР вн
" " '" ЮООС 1000СЮ00С'
2.7
46
42
38
- 10,4 - 30
¦ -
- 10,0 .і ¦ 26
- Я6 - 22
9,2 18 I
2,3
1,9
150
',5
190 230
р0,мпа
-0,23 -0,43
- - КЦР /
¦0,19 ¦0,39 /^
-0,15 -0,35 ^^^^ШР
0,11 0,31 --1------1 1 1
150
190 230
ро,мпа
Рис. 5.16. Зависимость характеристик молекулярного состава и структуры полимера от давления
100
КЦР ДЦР вн М„-10'3М^ КҐ Г ЮООС ЮООС ЮООС
[/о]» млн'1 [/.] , млн'
Рис. 5.17. Зависимость характеристик молекулярного состава и структуры полимера от начальной концентрации инициатора [1] 0
значениями молекулярных масс, увеличивают давление в реакторе. Некоторое уменьшение Мп объясняется тем, что при расчетах по модели с увеличением давления возрастала и реакционная температура, вызвавшая уменьшение среднечисленной молекулярной массы М„. В промышленных условиях при увеличении давления снижают концентрацию инициатора, сохраняя тем самым температуру в реакторе, и уменьшения Мп не происходит. Увеличение значений КЦР, ДЦР и ВН объясняется в данном случае, как и для Мп, существенным повышением (одновременно с увеличением давления) расчетной температуры (см. раздел 4.4).
Предыдущая << 1 .. 31 32 33 34 35 36 < 37 > 38 39 40 41 42 43 .. 77 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама