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1、第五章 攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合 第六章 攪拌聚合釜的傳熱與傳質(zhì) 第七章 攪拌聚合釜的放大 第八章 聚合過程及聚合反應器 第九章 聚合工藝實例分析 第五章 攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動與混合 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況 第三節(jié) 攪拌器的構(gòu)形及選擇 第四節(jié) 攪拌功率的計算 第五節(jié) 攪拌器的流動特性及轉(zhuǎn)速的確定 第六節(jié) 攪拌器的混合特性 第七節(jié) 攪拌釜中的分散過程 第一節(jié) 概述 攪拌：混合 攪動 懸浮 分散 攪拌反應器的作用 推動液體流動，混勻物料 產(chǎn)生剪切力，分散物料，并使之懸浮 增加流體的湍動，以提高傳熱速率 加速物料的分散和合并，增大物質(zhì)的傳遞速率 在高粘體系，可以更新表面，
2、促使低分子物蒸出 第二節(jié) 攪拌釜內(nèi)流體的流動狀況 流體流動影響因素：攪拌方式，釜體、攪 拌器和釜內(nèi)構(gòu)件（擋板、導流等）的幾何 型式、尺寸、安裝位置，操作條件（轉(zhuǎn) 速）以及所處理物料的物性等。 流況 :流體速度向量的方向 一 循環(huán)流動與剪切流動 循環(huán)流動：凝集流體、氣泡、液滴 剪切流動：小氣泡、液滴分散成更小的微滴（速度梯度） 二 攪拌雷諾數(shù)與流態(tài) 三 擋板與導流筒 第三節(jié) 攪拌器的構(gòu)形及選擇 一 攪拌器的構(gòu)形 二 攪拌器的選用 選用原則 保證物料的混合 消耗最少的功率 所需費用最低 操作方便，易于制造和維修 第四節(jié) 攪拌功率的計算 組成 攪拌器所消耗的能量 攪拌軸封所消耗的能量 機械傳動所消耗
3、的能量 目的 攪拌功率是衡量攪拌強度的主要物理量 攪拌功率是攪拌器機械設計的基本數(shù)據(jù) 根據(jù)攪拌功率可選用攪拌電機 第五節(jié) 攪拌器的流動特性及轉(zhuǎn)速的確定 一 攪拌器的循環(huán)特性 二 攪拌轉(zhuǎn)速的確定 考慮因素 反應體系對攪拌效果的要求 反應物料的用量及特性 經(jīng)濟因素 混合和攪動類型的攪拌轉(zhuǎn)速的確定 設計混合和攪動類型的攪拌裝置的步驟 1、根據(jù)生產(chǎn)任務確定攪拌釜容積和釜徑； 2、選定槳葉直徑與釜徑比值 D/T，初步求出槳葉直 徑 D； 3、根據(jù)所需攪拌程度確定攪拌等級和總體流速； 4、計算攪拌槳葉的排出流量； 5、運用雷諾準數(shù)和排除流量關(guān)系圖，求算攪拌槳 葉轉(zhuǎn)速 6、對攪拌槳葉直徑進行黏度校正； 7、
4、計算攪拌槳葉的軸功率消耗。 顆粒懸浮類型攪拌轉(zhuǎn)速的確定 第六節(jié) 攪拌器的混合特性 一 混合機理及混合特性 擴散方式：主體對流擴散（循環(huán)流動） 渦流擴散（剪切流動） 分子擴散 二 混合時間：經(jīng)過攪拌使物料達到規(guī)定均勻 程度所需的時間 M 第七節(jié) 攪拌釜中的分散過程 分散動力：剪切應力 分散阻力：界面張力、液滴內(nèi)的黏性力 分散機理：黏性剪切分散 各向同性湍流分散 各向異性湍流分散 合并機理：布朗運動 層流速度差 湍流 合并過程： 兩個液滴相遇碰撞； 兩液滴間的連續(xù)相液體被排出，液滴直接接觸； 在液滴接觸處的表面膜破壞，液滴融合在一起。 第六章 攪拌聚合釜的傳熱與傳質(zhì) 第一節(jié) 聚合過程的傳熱問題 聚
5、合速率 1、減速型（離子型聚合、縮聚反應） 2、加速型（自由基聚合） 3、勻速型 第二節(jié) 攪拌聚合釜的幾種傳熱方式 傳熱裝置要求 ：傳熱速率高、結(jié)構(gòu)簡單、 避免有易引起掛膠的粗糙表面及導致結(jié)垢 的死角、易于清洗。 傳熱方式 ：間接傳熱 傳熱裝置 ：夾套、內(nèi)冷件、回流冷凝、體 外循環(huán)冷凝器等。 夾套 內(nèi)冷件 回流冷凝 體外循環(huán)冷凝器 Q=KA(ti-t1) K 總傳熱系數(shù)， Q 傳熱速率， A 傳熱面積， ti 過程流體的溫度， t1 載熱體的溫度 N=KLa(CS-CL) KL 傳質(zhì)膜系數(shù)， N 單位體積的傳質(zhì)速率， a 單位體積的界面積， CS 與固相表面相接觸的流體中的濃度， CL 在液相
6、中的濃度 第八章 聚合過程及聚合反應器 聚合物生產(chǎn)過程 ：原料準備與精致、引發(fā) 劑（或催化劑）配制、聚合、分離、后處 理及回收 第一節(jié) 工業(yè)聚合方法 本體聚合 懸浮聚合 乳液聚合 溶液聚合 第二節(jié) 聚合反應器 釜式（ 70%） 管式 塔式 特殊型反應器 釜式聚合反應器 塔式聚合反應器 管式聚合反應器 特殊型聚合反應器 低滯液量型反應器（ 1020min） 高滯液量 型反應器 新型特殊反應器 第三節(jié) 聚合反應器選擇原則 依據(jù)： 充分考慮并滿足聚合反應的特性； 經(jīng)濟效益上的考慮； 應充分考慮聚合反應器特性對聚合物質(zhì)量的影 響。 按 聚合反應的特性 及 過程控制的重點 ，聚合反應器選擇原則 可歸納為
7、： 1、重點在于確保反應時間的場合可選用塔式反應器； 2、重點在于除去聚合熱的場合可選用攪拌聚合釜式反應器； 3、以控制聚合速度和去除平衡過程中產(chǎn)生的低分子的場合可選 用攪拌聚合釜式反應器，薄膜型或表面更新型反應器； 4、以控制反應產(chǎn)物顆粒性狀為主的場合可選用乳化、分散型攪 拌釜； 5、需要在強剪切下進行反應的場合可選用槳葉與壁面間隙較小 的攪拌反應器。 苯乙烯連續(xù)本體聚合 2,4,6-三氯酚的制備 間苯二酚的生產(chǎn) 環(huán)己醇的制備 硝化反應 脂肪醇聚氧乙烯非離子表面活性劑的生產(chǎn) 間歇攪拌釜式 間歇循環(huán)操作 連續(xù)管式 丙烯晴的生產(chǎn) C8芳烴異構(gòu)化 乙醇胺脫除酸性氣體 苯的制備 催化脫烷基制苯 甲苯熱脫烷基制苯 乙苯生產(chǎn) 液相烷基化法 氣相烷基化法 正丁烯氧化脫氫制丁二烯 氮加氫制合成氨 合成塔的基本要求 : 1、滿足氨合成工藝要求，達到最大生產(chǎn)強度； 2、氣體在催化劑床層中分布均勻，阻力最小； 3、生產(chǎn)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)靈活，操作彈性大； 4、結(jié)構(gòu)可靠，高壓的空間利用率高； 5、反應熱利用合理。 反應器分類 氣流方向 ：軸向流型、徑向流型、軸徑向流型 移走熱的方式 ：連續(xù)換熱式、間歇換熱式 乙烯環(huán)氧化制環(huán)氧乙烷 乳液聚合丁苯橡膠的生產(chǎn)
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