聚合过程强化技术

第一章　绪论/1
第一节　引言 1
第二节　聚合过程强化的几个关键问题 2
第三节　聚合过程强化技术与装备的发展 3
一、聚合过程的传热强化 3
二、聚合过程的分散强化 4
三、聚合过程的混合强化 6
四、聚合过程的传质强化 7
五、聚合过程的系统优化 9
第四节　结语 11
参考文献 12

第二章　气相聚合过程强化技术/14
第一节 引言 14
一、烯烃聚合过程简介 14
二、烯烃聚合的过程强化 15
第二节 超冷凝过程强化传热技术 16
一、冷凝态机理与技术 16
二、Univation超冷凝技术 18
三、BP超冷凝技术 19
第三节 搅拌流化床过程强化防粘技术 22
一、搅拌流化床流化特性 22
二、搅拌流化床混合特性 24
三、搅拌流化床的防粘强化 41
第四节 多区循环流化床强化产品性能技术 42
一、多区循环反应器概念 42
二、多区循环流化床结构与流体动力学 44
三、聚丙烯多区循环反应器强化 62
第五节 结语 68
参考文献 68

第三章　淤浆聚合过程强化技术/72
第一节 引言 72
第二节 搅拌槽内气液固三相体系的分散特性 73
一、实验部分 73
二、平均气含率 75
三、局部气含率轴向分布 77
四、气泡尺寸 81
五、不同桨组合气液分散特性比较 84
六、固体颗粒对气液分散特性的影响 85
第三节 搅拌槽内气液固三相体系的分散特性CFD模拟 87
一、模拟对象与方法 88
二、基本控制方程 89
三、气液相间动量传输 89
四、气泡尺寸模拟方法 91
五、宏观流动场 93
六、局部气泡尺寸 95
七、气含率 101
八、气液相界面积分布 106
九、固含率分布 107
第四节 基于多目标遗传算法协同的气液搅拌反应器优化 109
一、优化方法的建立 110
二、模拟策略 116
三、CFD模型验证 118
四、叶片优化策略 119
五、Pareto最优解 120
六、最优解分析 121
七、桨组合的影响 124
八、最优解气液分散强化效果 128
第五节 结语 129
参考文献 130

第四章　高黏物系聚合过程强化技术/132
第一节 高黏物系搅拌强化设备发展 132
一、新型立式搅拌釜 132
二、新型卧式搅拌釜 137
第二节 卧式双轴捏合反应器混合强化研究 141
一、流体动力学分析 143
二、混合过程 145
三、拉伸与混合效率 155
四、小结 160
第三节 应用示例——聚苯硫醚溶液聚合过程 160
一、聚合过程工艺特征分析 160
二、宽黏度域的搅拌强化 161
三、聚苯硫醚聚合过程强化方法 165
第四节 应用示例——甲基丙烯酸甲酯的本体聚合过程 166
一、聚合动力学模型 167
二、聚合过程强化方法 169
第五节 结语 172
参考文献 172

第五章　高黏物系脱挥过程强化技术/175
第一节 引言 175
第二节 脱挥过程原理 176
一、传质机理 176
二、化学反应 179
三、传热限制 180
第三节 降膜式脱挥器 181
一、设备概述 181
二、流动成膜与传质特性 184
第四节 卧式双轴圆盘反应器 187
一、设备概述 187
二、流动成膜特性 189
三、液膜厚度分布 195
四、传质特性 201
第五节 卧式双轴捏合反应器 209
一、设备概述 209
二、流动成膜特性 210
三、传质特性 215
第六节 聚合物溶液直接脱挥试验 221
一、脱挥试验方法 221
二、直接脱挥过程形态演变 222
三、弹性体种类对脱挥产物形态的影响 223
四、操作条件对挥发分含量的影响 223
第七节 结语 225
参考文献 226

第六章　反应挤出强化均相聚合过程/228
第一节 引言 228
第二节 反应挤出原理与特点 229
一、反应挤出原理 229
二、反应挤出特点 229
第三节 反应挤出的流动、混合与反应 231
一、停留时间分布 231
二、挤出反应动力学在线测量 242
第四节 反应挤出过程强化策略 243
一、螺杆类型 243
二、螺纹元件与组合 245
三、操作条件 248
四、其他强化方式 249
第五节 应用实例 250
一、自由基聚合制备聚苯乙烯及其共聚物 251
二、阴离子开环聚合制备尼龙6 253
三、缩聚聚合制备聚酯 258
第六节 结语 262
参考文献 263

第七章　反应挤出强化多相聚合过程/270
第一节 聚合物反应改性 270
一、聚烯烃极性改性 271
二、聚合物接枝共聚 275
第二节 聚合物多相体系反应增容 279
一、反应增容机理 279
二、反应增容过程分析 281
三、反应增容强化方式 286
第三节 热塑性动态硫化硅基橡胶的制备 299
一、反应挤出热塑性动态硫化橡胶机理 300
二、热塑性聚合物/硅橡胶的反应增容 301
三、热塑性聚合物/硅橡胶的动态硫化 303
四、反应增容与动态硫化耦合过程强化 306
第四节 结语 309
参考文献 310

第八章　聚合过程系统强化技术/317
第一节 引言 317
一、聚合物产品质量指标 317
二、系统级强化技术的意义 319
第二节 面向产品微观质量的流程模拟方法 320
一、物性计算方法 322
二、聚合反应机理 325
三、催化剂活性位解析方法 326
四、微观质量指标计算方法 327
第三节 系统级流程强化方法 332
一、新产品工艺条件设计 333
二、聚合过程流程重构强化 334
三、缩短牌号切换时间的强化方法 334
第四节 乙烯淤浆聚合过程新牌号工艺条件设计 335
一、系统流程建模 336
二、新牌号工艺条件 340
三、小结 342
第五节 以扩能为目的聚丙烯流程重构 343
一、物性计算 344
二、丙烯共聚合反应机理及动力学常数确定 344
三、工艺流程重构 347
四、小结 349
第六节 变流程结构聚乙烯牌号切换过程强化 349
一、过程模型建立 350
二、切换过程分析 351
三、串联操作向并联操作切换过程强化 352
四、小结 355
第七节 结语 355
参考文献 356

索引/362