ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергетические модули из "Моделирование промышленных процессов полимеризации" Влияние температурного режима на полимеризационные процессы является одним из весьма существенных факторов, определяющих как количественную, так и качественную сторону процесса полимеризации. [c.58] В общем случае следует различать процессы полимеризации, идущие с выделением тепла (экзотермические) и с поглощением тепла (эндотермические). [c.58] Реакторы (реакторные системы) либо имеют ограниченный теплосъем (тепловыделение), либо могут считаться системами с источником теплосъема неограниченной мощности. Принято считать, что в непрерывном реакторе идеального перемешивания все точки объема имеют одинаковую температуру (и концентрацию) в реакторе идеального вытеснения обычно создают некоторый профиль температур по длине в каскадно-реакторных системах либо все реакторы эксплуатируются при одинаковой температуре (изотермический каскад), либо создается некоторый (теперь же дискретный) неизотермический профиль по каскаду. [c.58] Наиболее типичны экзотермические процессы полимеризации. Для систем с неограниченным теплосъемом уравнения материального баланса могут рассматриваться изолированно, поскольку в такой системе всегда обеспечивается заданная температура (т. е. контур регулирования температуры является автономным). Наибольший интерес для теоретического рассмотрения и наибольшую трудность для практического использования представляют системы с ограниченным теплосъемом, в которых изменения температуры и концентрации взаимозависимы. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать именно такие системы. [c.58] Обычно тепло отводят с помощью рубашки или змеевика. [c.59] При /Схл = О уравнения системы (1.68), (1.73) и (1.75) характеризуют автотермический режим процессов полимеризации. [c.61] Аналогично строят полные модели полимеризационного процесса (кинетика + гидродинамика-г теплопередача) для других типов реакторов (вытеснения, микросмещения, промежуточного типа), рассмотренных, выше (с. 48). [c.61] Здесь Лх, и Аг — коэффициенты продольного и радиального переноса тепла. [c.62] Заметим, что точные значения констант уравнений теплопередачи, как правило, вычисляются в зависимости от гидродинамических условий по критериальным уравнениям либо определяются экспериментально (см. также главу VI). Эти уравнения используются совместно с соответствующими уравнениями материального баланса, аналогично тому, как это было сделано выше для реактора идеального смешения. [c.62] В задачах оптимизации с помощью таких систем уравнений, как, например, (1.75), может быть исследовано влияние технологического режима процесса полимеризации в каскаде реакторов смешения или вытеснения на характеристики ММР, что в сочетании с перераспределением концентраций вдоль каскада (при создании неизотермического профиля каскада реакторов) или по длине реактора вытеснения может привести к существенным изменениям качества полимера. Профиль температур — фактор управления, эффективность которого зависит от типа модели. [c.62] Помимо однородных по структуре моделей, для которых материальный и тепловой балансы записываются модулями одного типа (вытеснение, смешение в режиме полной сегрегации или максимального смешения и т. д.), имеются попытки описания температурно-концентрационных изменений в реакторе с помощью сочетания модулей различных классов (вытеснения для концентрации и смешения для температуры смешения в режиме полной сегрегации для концентрации и максимального смешения для температуры и т. д.). Такие модели, если они. подтверждены экспериментально, свидетельствуют о том, что действительная структура потока должна быть описана моделями промежуточного типа. [c.62] Используя соотношение Марка — Куна, можно либо предсказать изменение вязкости после дезактивации, либо, зная экспериментальное значение г /у, использовать его в задаче идентификации коэффициентов ки к . [c.66] В реальных полимеризационных системах [7] обычно а=2—4. [c.66] Эти этапы могут повторяться несколько раз, пока не будет получено некоторое равновесие в треугольнике модель — эксперимент — цель . [c.66] Влияние диффузионного характера реакции (обусловленного в. первую очередь гетерофазностью процесса) можно учитывать на различных уровнях моделирования либо на микрокинетическом (рассматривая совокупность областей — чисто кинетической и диффузионной), либо — для непрерывных процессов — на макрокинетическом (например, при переходе к уравнениям гидродинамики можно пользоваться либо диффузионными моделями вытеснения либо сегрегационными моделями — для реакторов идеального перемешивания). Так, для полимеризации в суспензии и в массе разумно предположить наличие полной сегрегации, что выразится в выборе соответствующих уравнений для реактора идеального перемешивания. Для гомогенной полимеризации в растворе в гидродинамических моделях непрерывных процессов разумно предположить идеальное смешение на микроуровне. Многие реальные полимеризационные процессы (суспензионные с коалесценцией, эмульсионные, в концентрированных растворах при полимеризации до глубоких конверсий) занимают промежуточное положение, между указанными двумя крайними случаями смешения. [c.67] Вернуться к основной статье