2009_北化聚合物制备工程_考试A
北京化工大学攻读硕士学位研究生入学考试样题-聚合物制备工程
“聚合物制备工程”部分样题
一、填空题（10）
1、间歇反应器的设计方程、平推流反应器的设计方程，单级理想混合流反应器的设计方程是。
2、使用了离子型和非离子型乳化剂配方生产的聚合物乳液体系，其聚合温度应高于，低于和。
3、聚氯乙烯工业生产通过控制聚合物分子量，乳液丁苯工业生产通过调节聚合物分子量，聚烯烃工业生产通过调节聚合物分子量。
4、生产丁基橡胶使用的单体为和，丁基橡胶聚合过程的两大特点为和。
5、PET的主要工业技术路线是和，其主要实施方法是和。
二、简答题目（40分）
（1）一化工设计院设计聚酯反应器，要求每天反应4800 kg的己二酸，且反应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应，在343K下，以硫酸为催化剂的动
力学方程为：
2
A
A
kC
=
γ
其中：r A——消耗己二酸反应速度，
kmol/l•min；k——反应速度常数，为1.97 l/kmol•min（反应温度70℃）；C A——己二酸的瞬时浓度，kmol/l。
己二酸分子量为146。
己二酸的初始浓度C A0＝0.008 kmol/l；每个反应器的有效体积均为0.8m3，采用多级串连理想混合反应器，控制转化率达到85％，需要几个反应器串联才能实现这一控制要求？（8分）
（2）采用平推流反应器、单级理想混合反应器、三级串联理想混合反应器分别进行活性阴离子聚合制备聚苯乙烯，请说明三种反应器对产物分子量分布的影响，并解释原因。
（8分）
（3）简述采用管式和釜式反应器生产低密度聚乙烯（LDPE）的特点及产生差。
北化聚合物制备工程答案样本
北京化工大学－第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基: 姓名: 学号: 分数:一、填空( 20分)1．一般而言聚合物的生产过程由单体精制与准备、催化剂体系准备与精制、聚合过程、分离过程、后处理过程、回收过程组成。
2、常见的聚合反应器按照结构分类包括釜式、管式、塔式、流化床、挤出机、特殊形式的聚合反应器。
3、釜式反应釜的除热方式有夹套冷却、夹套附加内冷管、内冷管、反应物料釜外循环、回流冷凝器、反应物料部分闪蒸、反应介质预冷。
4、悬浮聚合体系由单体、水、分散剂和引发剂组成。
5、 ESBR采用乳液聚合方法生产, 其聚合机理是自由基聚合 , SSBR采用溶液聚合方法生产, 其聚合机理是阴离子聚合。
6、可采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法制备聚氯乙烯。
7、中国镍系顺丁橡胶催化剂的主要成分是环烷酸镍、三异丁基铝和三氟化硼乙醚络合物。
8、尼龙66可采用熔融缩聚和固相缩聚方法生产。
9、反应器的基本设计方程是 : ( 反应物流入量) －( 反应物流出量) －( 反应消失量) －( 反应物累积量) ＝0。
10、 PET熔融缩聚主要生产工艺是熔融缩聚和固相缩聚。
二、简述题( 20分)1．写出以下缩写的聚合物中文名称, 并指出其聚合机理和工业实施方法。
PET、 LDPE、 SBS、 GPPS、 CR答:PET 对苯二甲酸乙二酯, 缩合聚合, 熔融缩聚/固相缩聚LDPE 低密度聚乙烯, 自由基聚合, 本体聚合SBS 聚苯乙烯－b-丁二烯－b－苯乙烯嵌段共聚物, 阴离子聚合, 溶液聚合GPPS 通用聚苯乙烯, 自由基聚合, 本体聚合/悬浮聚合CR 氯丁橡胶, 自由基聚合, 乳液聚合2．分离和后处理过程对聚合物性能有何影响?答: 分离就是指聚合物从聚合介质分开的过程, 不同的聚合实施方法可能采取的分离方法不同。
分离过程将脱除绝大部分的残留单体、溶剂, 这些物质不但降低聚合物产品的性能, 而且对于人体有害、污染环境。
2009_北化聚合物制备工程_考试A
北京化工大学2008－2009学年第二学期《聚合物制备工程》期末考试试卷班基：姓名：学号：分数：一、填空（20分）1．一般而言聚合物的生产过程由、、、、、组成，其中是核心过程。
2、采用测定理想混合反应器的停留时间密度函数，采用测定停留时间分布函数，两者的关系是。
3、石油化学工业上的三烯、三苯是指、、、、、。
4、反应器的基本设计方程是。
5、乳液聚合体系由、、和组成。
6、聚合物后处理和分离过程中，脱挥是指，脱灰是指。
7、EPS采用方法生产，GPPS可以采用和方法生产。
8、乳液聚合中可能的成粒机理包括、和，其中以为主要成粒机理。
9、PET的主要生产工艺是和，其工业聚合实施方法包括和。
10、常用釜式反应器由、、、及等部分组成。
二、简述题（25分）1．对于相同的聚合反应过程而言，请作图表示分别采用间歇反应器、平推流反应器、单级理想混合反应器、多级理想混合反应器（以3级理想混合反应器为例）时反应器内单体浓度的变化趋势。
2．写出以下缩写的聚合物中文名称，并指出其聚合机理和工业实施方法。
ABS 、EPS、HIPS、IIR、IPP、NBR、PA66、PC、SAN、SBS 3．ESBR和SSBR分别采用哪些方法进行工业化生产？它们的分子结构有何差异，试解释其原因。
4．试举两例说明在逐步缩合聚合过程中如何控制两反应物的等摩尔比？5．试分析聚苯乙烯本体聚合后期升高温度对产物分子量及其分布的影响，并简要阐述以自由基本体聚合方法制备高分子量聚苯乙烯（数均分子量大于40万）的工艺方法。
三、选择题（30分）1.搅拌釜内流体的流动状况看，有损于搅拌轴的需要避免的流动是（）。
A.径向流动B. 切向流动C. 轴向流动D. 湍流2.下列流动模型属于平推流模型的是（）。
A.管式反应器B.色谱柱C.釜式反应器D.流化床反应器3.玻璃化效应常发生在( )。
A.乳液聚合B.悬浮聚合C.溶液聚合D.本体聚合4.提高乳液聚合反应速率，可以采用（）。
《聚合物制备工程》第1章绪论试题及答案
第一章绪论聚合物生产过程1.聚合物生产过程的基本内容包括什么？2.聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面？3.举例说明如何选择某种聚合物的聚合实施方法？4.如何评价生产工艺合理及先进性。
5.思考题：开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？6.思考题：是否存在从聚合物单体到聚合物材料制品的最简化路线？举例说明。
聚合物工业与可持续发展1.三烯、三苯是哪些化学品？简述三烯、三苯和乙炊的来源。
2.聚合物工业的原料来源有哪些及其分类（是否属于可再生资源）？3.思考题：如何实现聚合物工业的可持续发展？4.思考题：可降解聚合物材料有哪些种类？此类材料的发展和使用具有哪些意义？参考答案聚合物生产过程1.聚合物生产过程的基本内容包括什么？答：任何聚合物的生产过程的都基本包括：生产准备，催化剂配制，聚合过程和后处理及回收四大过程。
①生产准备过程包括原料准备、公用工程的准备。
②催化剂的配制过程主要指催化剂的制备或配制与溶解：③聚合过程是聚合物生产过程的核心，是决定产品质量的宙要工序或过程；④后处理过程相当豆杂和繁多，尤其对于生产固体聚合物的生产过程，因采用的聚合实施方法不同，采用的后处理方式也不一样。
但归纳起来不外乎有：分岗工序、脱挥工序、脱灰工序、干燥工序、添加助剂（防老剂、增塑剂、加工助剂等）、产品形状处理工序（造粒、压块、切片），对于直接使用乳液的场合还需加涧湿剂、消泡剂。
除此之外聚合物后处理过程还包括，单体和溶剂的回收与精制工序。
2.聚合物制备工程的内容主要包括哪些方面？答：聚合物制备工程是以高分子材料科学与化学工程学为理论基础的工程学科：其生产加工的对象包括对天然高分子材料的改性和人工合成高分子材料的工业化生产。
聚合物制备工程包括的内容是合理设计及选用最佳的聚合实施方法，合理设计及选用相应的反应器，合理选择原料、催化剂的制备或精制工序，合理地选择或设计后处理工序设备,过程的优化或系统化及其控制方法以及三废处理等工序设备的设计等。
北京化工大学聚合物合成制备
北京化工大学聚合物合成制备1.a. 活性聚合特点与聚合产物的结构特征。
(04)b.目前，活性自由基聚合是高分子领域的一个热点。
试分析几种活性自由基聚合的特点，以及他们与传统活性负离子聚合的不同点。
(05)c.总结自由基活性聚合的基本原理。
(06)d.比较自由基活性聚合与负离子活性聚合的相同点和不同点（ 07）e.比较三种自由基活性聚合体系的差别，论述其活性聚合物的结构特征？（ 08）f.目前，活性自由基聚合是高分子化学领域的一个热点，试分析几种活性自由基聚合的特点，以及它们与传统活性负离子聚合的不同点。
（09）答案：b.活性自由基聚合特点：快引发、慢增长、无终止和无连转移聚合物分子量可控、分子量分布窄聚合物分子量与单体转化率成正比聚合完成后，在加入单体能够继续聚合活性自由基聚合实现思路：采取合适手段，使自由基浓度[P. ]降低。
. . kP + R P Rk可分解几种活性自由基聚合：（1）基于氮氧稳定自由基的体系(TEMPO)A:基本原理TEMPO, 2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物，其中TEMPO 为自由基捕捉剂B:特点MWD<1.3 ，计量聚合局限性：限于苯乙烯及其衍生物； TEMPO 价格昂贵；反应速度慢（2）ATRP (atom transfer radical polymerization)原子转移自由基聚合A：基本原理B:优缺点：优点：对杂质不敏感，过程简单局限：单体范围窄，催化剂难脱除，反应温度高（3）反向 ATRP目的：针对引发剂毒性大，难制备，过渡金属还原态不稳定原理：(4) RAFT 过程 (Reversible Addition FragmentationChain Transfer)思路：不可逆链转移副反应是导致聚合反应不可控主要因素之一，若链转移常数和浓度足够大，链转移反应由不可逆变为可逆，聚合行为也随之发生变化，由不可逆变为可逆。
链转移剂：双硫酯（ ZCS2R)反应机理：自由基聚合是动力学上实现的聚合，而负离子聚合是热力学上实现的聚合。
北京化工大学聚合物制备工程流程题
二、流程描述：流程框图、过程描述及生产控制手段1. 试用流程框图和必要的文字描述聚乙烯的高压聚合生产工艺，并指出制备LDPE 的主要影响因素是什么？聚合热大；乙烯高压聚合的转化率低；链转移反应容易发生；以氧为引发剂时，存在压力与氧浓度的临界值关系生产控制主要影响因素：温度与压力2、试用流程框图和必要的文字描述聚苯乙烯的本体聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？分段聚合，逐步排除反应热，最终达到高转化率；聚合到一定程度，转化率约40％，分类出未反应单体循环使用；目前以分段聚合工艺为主优点：转化率接近100%，不必进行脱挥发份处理。
缺点：为了提高转化率，聚生产控制主要影响因素：单体纯度、聚合反应速率、粘度和反应热、转化率、相对分子质量与反应温度、惰性气体保护3、试用流程框图和必要的文字描述聚丙烯气相聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？ Amoco 气相4、试用流程框图和必要的文字描述镍系顺丁橡胶聚合生产工艺，并指出生产控制的主要影响因素是什么？溶液聚合制备顺丁橡胶的主要工序:催化剂、终止剂和防老剂的配制与计量丁二烯的聚合;胶液的凝聚;橡胶的脱水和干燥;单体、溶剂的回收和精制聚合挤出 后处理催化剂：陈化方式、陈化条件、配制的浓度、用量和配比;单体浓度（丁油浓度）;聚合温度;杂质指标：门尼粘度灰分挥发份凝胶含量顺式1，4含量•温度：在固定的冷冻盐水进出口温度后，通常是将丁油预冷或预热、改变催化剂/稀释油进料量来控制；• 转化率：改变催化剂用量、配比或丁油浓度、聚合温度或反应时间• 门尼粘度：改变铝、硼或镍组分的用量，改变聚合温度来调节5．试用流程框图和必要的文字描述聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺，并指出制备PVC的主要影响因素是什么？聚氯乙烯的悬浮聚合生产工艺：制备PVC的主要影响因素有：分散剂的种类和用量，引发剂的种类和用量，搅拌强度，最终转化率，聚合温度，水油比6、试用流程框图和必要的文字描述乳液丁苯橡胶工业生产过程，及其产品质量的控制方法。
聚合工艺证考试题库含答案
聚合工艺证考试题库含答案1、【单选题】扑救烷基铝类火灾宜采用()类干粉灭火剂。
（ C ）A、BB、CC、D2、【单选题】石油化工生产过程中,许多生产装置都设置了安全紧急停车系统,简称()。
（ A ）A、ESDB、DCSC、PLC3、【单选题】()演练选择(或模拟)生产经营活动中的设备、设施、装置或场所,设定事故情景,依据应急预案而模拟开展的演练活动。
（ B ）A、综合B、现场C、单项4、【单选题】“三传一反”是化学反应工程的基础,下列不属于三传的是()传递。
（ A ）A、能量B、质量C、热量5、【单选题】一般开车时采用()。
（ C ）A、通过计算提出B、最小回流比C、全回流6、【单选题】下列选项中,造成离心泵流量降低的原因之一是()。
（ A ）A、管路漏气B、轴弯曲C、入口压力大7、【单选题】不属于燃烧的三要素的是()。
（ C ）A、点火源B、可燃性物质C、阻燃性物质8、【单选题】人体摄入生产性毒物的最主要、最危险途径是通过()。
（ A ）A、呼吸道B、消化道C、皮肤9、【单选题】从事噪声作业应佩戴的防护用品是()。
（ B ）A、工作服B、耳塞或耳罩C、安全帽10、【单选题】以下不是压缩机采用多级压缩的原因的是()。
（ C ）A、提高汽缸容积系数B、避免压缩后气体温度过高C、增大活塞上的最大气体力11、【单选题】企业要加强重点岗位和重点部位监控,发现事故征兆要立即发布()信息,采取有效防范和处置措施,防止事故发生和事故损失扩大。
（ B ）A、启动预案B、预警C、新闻12、【单选题】企业要建立重大危险源管理制度,明确操作规程和应急处置措施,实施()。
（ C ）A、不间断检测B、全面管理C、不间断的监控13、【单选题】企业要按照国家有关规定实行重大危险源和重大隐患及有关应急措施备案制度,每()至少要进行一次全面的安全生产风险分析。
（ B ）A、年B、月C、季度14、【单选题】低压带电作业可能造成的事故类型是()。
聚合物制备工程》考试试题A卷2004
《聚合物制备工程》考试试题A 卷考试时间：2004年06月14日考试班级：材0101～0109一、填空(25)1. 常用反应器有 、 、 、 及 。
2. 常用搅拌器的型式有 、 、 、、及 ；各自适合的场合分别是 、 、 、 、 。
3. 釜式反应釜的除热方式有 、 、 、 、 、 及 7种。
4. 反应器的最基本特征是 和 。
5. 聚合物制备过程一般是由 、 、 、 组成现。
6. 间歇反应器的设计方程 、平推流反应器的设计方程 ，单级理想反应器的设计方程是 。
二、简述题(35分)1. 目标聚合物采用何种实施方法主要由哪些因素决定。
2. 简述连续流动反应器的停留时间分布的测定方法、原理。
3. 聚合物后处理工序包括那些内容？其对产品质量的影响体现在哪些方面？4. 简述间歇反应器、平推流反应器和理想反应器的定义、特点是什么，其各自的浓度变化特征是什么？5. 乳液聚合的特点是什么？乳液聚合的分子量控制的主要方法是什么？6. 在氯乙烯的悬浮聚合中，为什么必须严格控制聚合温度的波动？7. 顺丁橡胶有几种，各是通过何种方法制得的，性能有何差别？四、用用流程框图描述乳聚丁苯橡胶的生产工艺过程，并用文字简述其产品质量的控制方法(20分)五、计算(20分)一化工设计院为一涤纶厂的聚酯车间设计反应器，要求每天反应3000kg 的对苯二甲酸，且反应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应，在540K 下，以Sb 2O 3为催化剂的动力学方程为：2AA kC r = kmol/L ·min 12.3=k L/koml ·minC A0=0.08 /L试问若采用平推流反应器、单级连续理想混合反应器、及3釜串连反应器三种操作方式下的反应器的有效容积(减压操作)。
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北京化工大学2008－2009学年第二学期
《聚合物制备工程》期末考试试卷
班基：姓名：学号：分数：
一、填空（20分）
1．一般而言聚合物的生产过程由、、、、、组成，其中
是核心过程。
2、采用测定理想混合反应器的停留时间密度函数，采用
测定停留时间分布函数，两者的关系是。
3、石油化学工业上的三烯、三苯是指、、
、、、。
4、反应器的基本设计方程是。
5、乳液聚合体系由、、
和组成。
6、聚合物后处理和分离过程中，脱挥是指，脱灰是指。
7、EPS采用方法生产，GPPS可以采用和
方法生产。
8、乳液聚合中可能的成粒机理包括、
和，其中以为主要成粒机理。
9、PET的主要生产工艺是和，其工业聚合实施方法包括和。
10、常用釜式反应器由、、、及等部分组成。
二、简述题（25分）
1．对于相同的聚合反应过程而言，请作图表示分别采用间歇反应器、平推流反应器、单级理想混合反应器、多级理想混合反应器（以3级理想混合反应器为例）时反应器内单体浓度的变化趋势。
2．写出以下缩写的聚合物中文名称，并指出其聚合机理和工业实施方法。
ABS 、EPS、HIPS、IIR、IPP、NBR、PA66、PC、SAN、SBS 3．ESBR和SSBR分别采用哪些方法进行工业化生产？它们的分子结构有何差异，试解释其原因。
4．试举两例说明在逐步缩合聚合过程中如何控制两反应物的等摩尔比？
5．试分析聚苯乙烯本体聚合后期升高温度对产物分子量及其分布的影响，并简要阐述以自由基本体聚合方法制备高分子量聚苯乙烯（数均分子量大于40万）的工艺方法。
三、选择题（30分）
1.搅拌釜内流体的流动状况看，有损于搅拌轴的需要避免的流动是（）。
A.径向流动
B. 切向流动
C. 轴向流动
D. 湍流
2.下列流动模型属于平推流模型的是（）。
A.管式反应器
B.色谱柱
C.釜式反应器
D.流化床反应器
3.玻璃化效应常发生在( )。
A.乳液聚合
B.悬浮聚合
C.溶液聚合
D.本体聚合
4.提高乳液聚合反应速率，可以采用（）。
A.增加乳化剂浓度
B.增加水油比
C.增大搅拌强度
D. 增大引发剂浓度
5.聚氯乙烯工业生产通过（）控制聚合物分子量，通过（）调
节聚合物的颗粒形态。
A.反应时间；
B.温度；
C. 转化率；
D.分散剂；
E. 链转移剂；
F.搅拌转速
6.甲基丙烯酸甲酯悬浮聚合按照（）成粒，氯乙烯悬浮聚合按照（）成粒。
A.单体液滴成粒机理；
B.珠状成粒机理；
C.胶束成粒机理；
D.粉状成粒机理
7.醋酸乙烯溶液聚合采用甲醇作为溶剂，可以起到（）作用。
A. 链转移剂；
B.引发剂；
C.传热介质；
D.链终止剂
8.高抗冲聚苯乙烯生产过程的相转变是通过( )实现的。
A. 搅拌
B. 聚合温度
C. 橡胶种类
D. 橡胶浓度
9.乳液丁苯通过（）控制共聚组成，丙烯酸酯乳液聚合采用（）控制共
聚组成，氯乙烯乳液聚合采用（）控制颗粒分布。
A.连续聚合工艺；
B.间歇聚合工艺；
C.半连续聚合工艺
D.种子聚合工艺
E.转化率；
F.反应温度；
G..链转移剂；
H.引发剂
10.PVC的主要生产工艺包括（）。
A. 本体聚合；
B. 溶液聚合；
C. 悬浮聚合；
D. 乳液聚合
11.PET熔融缩聚最后阶段提高聚合温度、降低真空度将使（）。
A.转化率提高；
B.聚合物分子量提高；
C.聚合物熔体粘度下降
D.聚合物分解
12.使用了离子型和非离子型乳化剂配方的乳液聚合体系，其聚合温度应高于
（），低于（）。
A. 浊点
B.分散介质的沸点
C. 单体的沸点
D. 三相点
13.可用于聚乙烯生产的催化剂（引发剂）包括（）。
A. 有机过氧化物
B.环烷酸镍催化剂
C. 茂金属催化剂
D.齐格勒－纳塔催化剂14．乳液聚合通常采用的除热方法包括（），悬浮聚合通常采用的除热方法包括（）。
A. 夹套冷却；
B.内冷管；
C. 反应物料釜外循环；
D. 回流冷凝器；
E. 反应物料部分闪蒸；
F. 反应介质预冷
15. 最终转化率相同的条件下，所需反应器体积最小的应是( )。
A. 平推流反应器
B.间歇反应器
C.理想混合反应器
D.4级串联理想混合反应器
四、流程与工艺（15分）
用流程框图和文字简述顺丁橡胶生产工艺过程，并简述其产品质量的控制方法。
五、计算题（10分）
一化工设计院设计聚酯反应器，要求每天反应4800kg的己二酸，且反应过程严格控制与己二醇等摩尔比反应，在343K下，以硫酸为催化剂的动力学方程
为：
2
A
A
kC
=
γ
其中：rA——消耗己二酸反应速度，kmoles/l•min；k——
反应速度常数，l/kmole•min；CA——己二酸的瞬时浓度，kmoles/l。
己二酸分子量MW＝146。
70℃时，k=1.97l/kmole•min，己二酸的初始浓度C A0＝0.008kmoles/l；采用四级串连理想混合反应器，每个反应器的有效体积均为0.8m3，求最后一个反应器的己二酸出口浓度及其转化率？。