Полимеризация тепла

Наблюдаемые экспериментальные факты обусловлены возрастанием количества выделяюш егося в процессе полимеризации тепла, естественным ухудшением теплообмена и увеличением роли реакции обрыва материальной цепи путем передачи на изобутилен. При удалении зоны реакции от точки ввода катализатора (увеличение конверсии примерно до 100%) скорость полимеризации изменяется за счет появления иного, чем в точке Б, градиента температур и концентраций мономера, что обусловливает зависимость молекулярной массы (табл.2.19) и ММР (рис.2.16) от длины реактора. Кривые дифференциального ММР имеют различный вид и при изменении концентрации изобутилена. Функции ММР в координатах lg р (]) от ] [276, с. 109] для обоих случаев представлены на рис.2.16. Из рисунка видно уширение ММР за счет появления в продукте значительных количеств низкомолекулярной фракции как с удалением от точки ввода катализатора, так и с увеличением концентрации изобутилена в реакционной смеси. Следовательно, возникновение градиента температур и полей различных скоростей в зоне реакции полимеризации определяет повышение неоднородности полимерного продукта по молекулярной массе. Другими словами, в топохимическом аспекте реакция полимеризации изобутилена относится к существенно быстрым процессам и представляет собой [c.122]

Твердый фосфорнокислый катализатор UOP получают смешением определенных количеств жидкой фосфорной кислоты и кизельгура. Катализатор имеет форму цилиндрических таблеток белого или серого цвета. В сухом состоянии он тверд, но при продолжительном пребывании во влажном воздухе быстро поглощает воду. Фирма UOP разработала два типа полимеризационных установок. На установках UOP с реакторами трубчатого типа катализатор для отвода выделяющегося при полимеризации тепла загружается в трубы, окруженные водяной рубашкой. Образующийся водяной пар обычно применяется для предварительного нагрева сырья. Дополнительный нагрев сырья до нужной температуры производится в теплообменнике за счет теплосодержания продукта реакции. Секция фракционирования продуктов реакции состоит из пропановой и бутановой колонн. Схема установки с реактором трубчатого типа представлена на рис. 3. [c.252]

От указанных недостатков в значительной мере свободны более современные методы. Можно, например, с помощью снектро-фотометрии изучать изменение интенсивности полосы двойной связи мономера в инфракрасной области. Можно измерять высокочастотные диэлектрические потери в системе мономер—полимер, почти линейно зависящие от глубины полимеризации. Рациональный способ измерения кинетики заключается в калориметрическом определении количества выделяющегося при полимеризации тепла, для чего могут быть построены точные и автоматические приборы. Наконец, и методу дилатометрии придано сейчас новое, гораздо более совершенное техническое воплощение. Вместо измерения объема жидкости в сосуде с капилляром измеряют плотность в маленькой капле жидкости. Для этого капля размером в 1—2 мм подвешивается в градиенте плотности. Средой для капли, состоящей из органического растворителя, мономера и инициатора, служит водный раствор соли. Важно, чтобы растворимость всех компонентов капли в среде была ничтожно мала. В этом случае о ходе полимеризации можно просто судить но изменению плотности капли, т. е. по ее передвижению в трубке с градиентом плотности. Последний может создаваться либо с помощью градиента концентрации соли, либо с помощью градиента температуры. Чувствительность этого метода исключительно высока. Так, для 1%-го раствора мономера данная методика позволяет регистрировать глубину полимеризации до 0.1%. Благодаря работе с ничтожными количествами веществ легко обеспечить хороший отвод теплоты реакции. [c.224]

Процесс полимеризации по Циглеру удобно проводить как полимеризацию в блоке. Разбавитель и катализатор вводятся в реактор с мешалкой, через который пропускается этилен при атмосферном или слегка повышенном давлении. Этилен растворяется в разбавителе и диффундирует к поверхности суспензированных частиц катализатора, на которых и происходит полимеризация. Образующийся полиэтилен почти сразу выпадает из разбавителя в виде шлама, причем по мере течения реакции частицы его становятся все крупнее. При этом ухудшаются условия отвода через стенки реактора выделяющегося при полимеризации тепла. В конце концов может образоваться шлам, плохо поддающийся перемешиванию или неспособный двигаться по обычным трубопроводам. До образования такого шлама реакционный продукт выводится из реактора и направляется в секции, предназначенные для отделения и очистки полимера. [c.81]

Реактор имеет специальную секцию, оборудованную мешалкой, обеспечиваюш,ую хороший контакт этилена с катализатором. Для получения высокого выхода полимера требуется высокое весовое отношение растворителя к катализатору. Применяемый в процессе растворитель, кроме того, что он является носителем этилена, выполняет еще ряд функций предохраняет растущие цепи полимера от обрыва, регулирует вязкость раствора, растворяет большую часть твердого полимера с катализатора, обеспечивая тем самым сохранение высокой каталитической активности, регулирует скорость расходования этилена и таким образом способствует хорошему росту цепей. Кроме того, он служит средой, поглощающей выделяемое при полимеризации тепло. При проведении процесса в тех же условиях без растворителя получается смесь полимеров, содержащая низкомолекулярные продукты, например бутилен. [c.85]

Основные преимущества С. п. легкий отвод выделяющегося при полимеризации тепла, благодаря чему процесс можно вести в достаточно узком интервале темп-р возможность варьирования в широких пределах размера, а в нек-рых случаях и морфологии полимерных гранул. Недостаток С. п.— необходимость промывки и сушки гранул и возможность загрязнения полимера остатками эмульгатора. Все же суспензионные полимеры обычно содержат значительно меньше примесей, чем полученные эмульсионной полимеризацией. [c.285]

Более совершенны современные методы, которые все шире применяются при изучении кинетики полимеризации спектрофото-метрия, измерение высокочастотных диэлектрических потерь в системе мономер — полимер, измерение количества выделяющегося при полимеризации тепла, метод, основанный на изменении плотности капли в процессе полимеризации. [c.387]

Жидкий этилен выходит из межтрубного пространства холодильника 3 двумя потоками первый поток смешивается в заданном соотношении в трубопроводе с охлажденным изобутиленом и поступает на движущуюся ленту полимеризатора 5 второй поток смешивается с катализатором BF3, который готовится в мернике 4. Разбавленный катализатор (0,3% BF3) поступает на ленту полимеризатора 5-металлический герметичный короб цилиндрической формы, внутри которого со скоростью от 0,25 до 1 м/с непрерывно движется бесконечная лента из специальной нержавеющей стали. Время полимеризации колеблется от долей до нескольких секунд. Время пребывания каучука на ленте может изменяться от 9 до 36 с. За счет выделяющегося при полимеризации тепла испаряется ббльшая часть этилена, а на ленте остается слой полимера толщиной 2-3 см. В конце горизонтального участка пути ленты в полимеризатор из мерника б подается раствор стабилизатора в изобутилене. С ленты полимер снимается специальным ножом и направляется на дегазацию в двухчервячный смеситель-пресс 7, обогреваемый паром, в котором одновременно происходит и гомогенизация полимера. После обработки (при необходимости) на горячих вальЦах (415-425 К) в течение 5-10 мин готовый продукт подается на упаковку. [c.149]

В настоящее время процесс полимеризации изопрена производится в цепочке из 5—6 реакторов непрерывного действия с мешалками [62]. Все компоненты — мономер (изопрен), растворитель (изонентан), катализатор (смесь триизобутилалюминия и четыреххлористого титана) — подаются в голову процесса— 1-й реактор. Реакционная масса проходит все реакторы, в которых под действием катализатора и температуры, выделяемого в процессе полимеризации тепла, подвергается полимеризации до определенной глубины (определяет производительность батареи реакторов) и степени (определяет качество продукта) превращения. Подачей хладоагента в охлаждающие рубашки реакторов обеспечивается поддержание нужной температуры индивидуально в каждом реакторе и поля температур на батарее. Поскольку все компоненты полимеризационной системы подаются в голову процесса, ряд параметров (расход шихты Ош, расход катализатора ( к, его концентрация Ло) являются общими для всех реакторов. Выходными параметрами являются концентрация мономера и температура которые определяют производительность и качество (косвенно) продукта. Значения этих параметров на выходе (к—1)-го реактора являются входами в к-тый реактор наряду с его индивидуализированными входами расходом Схл и [c.236]

При полимеризации тепло обычно выделяется, в этом случае АН имеет знак минус . Энтропия-мера "неупорядоченности. Чем строже порядок, тем меньше энтропия. Да простят нам термодинамики следующую аналогию толпа покупателей в беспорядке осаждает прилавок в магазине. Ее энтропия велика те же покупатели, которые проявили сознательность или под влиянием другого организующего начала приняли цепное строение (попросту говоря, встали в очередь), имеют меньшую энтропию. Энтропия льда ниже энтропии воды, а та, в свою очередь, ниже энтропии водяного пара. [c.62]

Принцип регулирования заключается в том, что при изменении давления в системе реактора имеет место изменение скорости реакции. Вместе с изменением скорости реакции меняется количество выделяемого в результате реакции полимеризации тепла, а значит, изменяется и температура. Таким образом, устанавливается определенная зависимость между температурой характерной точки реактора и работой дроссельного клапана. [c.72]

Прежде всего исследуемые лактамы являются напряженными циклами- и в результате реакции полимеризации не образуется никаких новых связей. Все выделяемое в процессе реакции полимеризации тепло обусловлено раскрытием цикла и, переходом циклической напряженной структуры в линейную ненапряженную. Это тепло должно быть прямо пропорционально количеству превращенного мономера, что и было подтверждено экспериментально. [c.198]

Выделяющееся при полимеризации тепло отводится холодным рассолом, подаваемым в рубашку и в охлаждающее устройство мешалки полимеризатора. Режимная температура процесса поддерживается периодической подачей воздуха в полимеризат. [c.123]

Необходимые количества водной и углеводородной фаз загружают в эмалированный смеситель 3, имеющий мешалку и рубашку для обогрева. Эмульгирование осуществляют при 40—42°С при работающей мешалке и циркуляции эмульсии в замкнутом контуре. Полученную эмульсию хлоропрена сливают в полимеризатор 9, куда одновременно подают раствор персульфата калия. Выделяющееся при полимеризации тепло отводят рассолом, подаваемым в рубашку аппарата и мешалку. При степени превращения около 50% подают активатор — аммиачную воду из аппарата 6. При достижении степени превращения 75% подают второй активатор — сульфит натрия из аппарата 7. При достижении степени превращения 85% прекращают подачу рассола в аппарат и дальнейшая полимеризация активируется за счет теплового эффекта реакции. При степени превращения 93—95% в латекс вводят эмульсию бензольного раствора тиурама Е и неозона Д, приготовленную в аппарате 8. Заправленный стабилизатором и деструктирующим агентом латекс перемешивают несколько, минут, после чего сливают в сборник — смеситель 10, где латекс охлаждают до 28—30 °С и насосом /7 через фильтр 12 подают в бетонную емкость (100 м ), выложенную изнутри метлахской плиткой, где при 30 °С в течение 16—24 ч происходит щелочное дозревание латекса. Затем латекс насосом подают на выделение каучука. [c.378]

Если выделяющееся при полимеризации тепло идет на нагрев реакционной массы и отсутствует теплопередача через внешнюю стенку, то существует однозначная связь между средней температурой в 1-зоне, начальной температурой То и количеством мономера, прореагировавшего во всех предыдущих зонах, включая и ьзону. [c.168]

Жидкий этилен выходит из межтрубного пространства холодильника 3 двумя потокамрг. первый поток смешивается в заданном соотношении в трубопроводе с охлажденным изобутиленом и поступает на движущуюся ленту полимеризатора 5 второй поток смешивается с катализатором ВРз, который готовится в мернике 4. Разбавленный катализатор (0,3% ВРз) поступает на ленту полимеризатора 5 - металлический герметичный короб цилиндрической формы, внутри которого со скоростью от 0,25 до 1 м/с непрерывно движется бесконечная лента из специальной нержавеющей стали. Время полимеризации колеблется от долей до нескольких секунд. Время пребывания каучука на ленте может изменяться от 9 до 36 с. За счет выделяющегося при полимеризации тепла испаряется большая часть этилена, а на ленте остается слой полимера толщиной 2- [c.293]

Процесс полимеризации проводят при обычной температуре (20—30°С) и при низких температурах (порядка —70— 100°С). Проведение полимеризации при 20 °С исключает возможность быстрого отвода тепла вследствие интенсивного течения процесса, что приводит к повышению температуры и деструкции полимера (при 300°С полимер полностью деполиме-ризуется до мономера), и в результате получается низкомолекулярный нолиизобутилен. Для получения высокомолекулярного полимера растворитель и мономер предварительно охлаждают до низких температур. Выделяющееся при полимеризации тепло расходуется на нагрев реакционной смеси, благодаря чему удается избежать большого повышения температуры и предотвратить деструкцию полимера. При температурах от 20 до 30 °С образуется нолиизобутилен молекулярного веса 5000— 8000 при —80° и ниже получают нолиизобутилен молекулярного веса 100 000—150 000. [c.81]

Полимеризация чистых мономеров применяется в тех случаях, когда сразу требуется получить готовое изделие, например листовой материал определенной толщины. Основным технологическим затруднением при проведении этого способа полимеризации является трудность получения сплошной массы полимера без пузырей. Причина образования их заключается в том, что выделяющееся при полимеризации тепло ускоряет процесс полимеризации, а это в свою очередь вызывает дальнейшее нарастание выделения тепла. Температура быстро достигает 100°, и мономер начинает переходить в парообразное состояние. Пузырьки пара мономера вследствие высокой вязкости полимеризующейся массы не имеют возможности всплыть на поверхность и остаются внутри массы. В результате при слишком бурном протекании процесса полимер может получиться в виде пористой губчатой массы. Регулирование температуры крайне затруднено низкой теплопроводностью яолиметилметакрилата, которая равна 0,15 кал/м час°С. [c.387]

Поливинилацетатная дисперсия готовится путем полимеризации мономера— винилацетата—в водной среде. Винилацетат эмульгирует в воде с полющью подходящего эмульгатора и в присутствии защитного коллоида. Затем с помощью водорастворимого инициатора (перекись водорода) мономер полимеризуется. Полимеризация производится при 40—80°, т. е. при сравнительно низкой температуре. Выделяющееся при полимеризации тепло можно легко отвести, так как образующаяся дисперсия имеет сравнительно низкую вязкость и поэтому легко подвижна. Пластификаторы мешают процессу полимеризации и поэтому большей частью вводятся в уже готовую дисперсию. В принципе вoз юлшo также растворять твердую полимеризо-ванную слюлу в подходящем растворителе, а затем диспергировать в воде. Однако подобный процесс слежен и поэтому находит лишь ограниченное применение. [c.157]

Выделяющееся в процессе полимеризации тепло необходимо отводить, чтобы рабочая температура удерживалась на заданном уровне. Это осуществляется при помощи паровог б конденсата, циркулирующего по межтрубному пространству рейкторов под давлением до 80 кгс/см . Отводимое тепло использую г для получения водяного пара, которым подогревают сырье до температуры реакции полимеризации. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология