脱单操作名词解释聚合反应工程
脱单操作名词解释聚合反应工程
聚合反应工程，化学反应工程的一个分支，是高分子化学、聚合物工艺和化学工程间新兴的边缘学科。它以工业聚合过程为主要研究对象，以聚合动力学和传递理论为基础，研究聚合反应器的设计、操作和优化诸问题。
促成该分支学科建立的背景是石油化工的蓬勃发展。石油化工为化学工业所提供的丰富原料，绝大部分用来生产聚合物。20世纪40年代以来，聚合物生产迅速发展，领先于理论研究，工业反应器的设计在相当程度上依靠经验，仅有少数几篇关于聚合反应器型式对聚合物分子量分布影响的论文。随着高分子化工的发展，对聚合过程的开发和聚合反应器的可靠设计提出了迫切要求，化学反应工程的理论研究，大型电子计算机和凝胶渗透色谱的应用为聚合反应工程的研究提供了有效的方法和工具。
在XX年第一届国际化学反应工程讨论会上，已出现全面地讨论聚合反应动力学和聚合反应器设计的文章，以后陆续出版了聚合反应工程的专著。故聚合反应工程仅有的历史，由于聚合动力学和聚合反应器中的传递过程的复杂性，目前该分支仍不成熟，正处在发展阶段。
聚合反应动力学聚合是一类特殊的复杂反应，反应产物具有多分散性，即为分子量不同的许多同系列大分子所组成的混合物。因此，聚合反应动力学不仅研究反应速度及其影响因素，还要研究与聚合物的特性密切关系的指标（包括平均分子量、共聚物组成、颗粒大小、支化度和它们的分布等）以及各种因素对这些指标的影响。
高分子化学期末重点名词解释
高分子期末重点名词解释 第四章逐步聚合反应 1)缩聚反应（线型缩聚和体型缩聚）： 缩聚反应定义：含有两个（或两个以上）官能团的低分子化合物，在官能团之间发生缩合反应，在缩去小分子的同时能生成高聚物的逐步聚合反应。 线型缩聚：单体都只带两个官能团，聚合过程，分子链在两个方向增长。获得可溶可熔的线形聚合物（热塑性聚合物）。 体型（支化、交联）缩聚反应： 单体至少有一个含有两个以上官能团，反应过程中，分子链从多个方向增长。获得不溶不熔的交联（体形）聚合物（热固性聚合物）。 2)反应程度：参加反应官能团数占起始官能团数的分率。 3)平均官能度：两种或两种以上单体参加的缩聚反应中，在达到凝胶点以前的线型反应阶 段，反应体系中实际能够参加反应的各种官能团（有效官能团）总物质的量与单体总物质的量之比。 4)凝胶点：体型缩聚反应当反应程度达到某一数值时，反应体系的粘度会突然增加，突然 转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。此时的反应程度被称作凝胶点。 5)热塑性聚合物：非交联型的，加热时会变软或流动。加工过程不发生化学变化，可进行 再加工。 6)热固性聚合物：交联型的，加热时不会流动。聚合反应的完成和交联反应是在加工过程 中进行的，成型后不能再次加工。 7)熔融缩聚：在单体和聚合物的熔融温度以上将它们加热熔融，然后在熔融态进行的缩聚 方法。 8)溶液聚合：单体加适当催化剂在溶剂中进行的缩聚反应。 9)固相缩聚：在单体及聚合物熔点一下的惰性气体或高真空下加热缩聚的方法。 10)界面缩聚：在多相（一般为两相）体系中，在相界面处进行的缩聚反应。 第五章聚合物的化学反应
1)聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧基由一种基团转变为另一 种基团，并不会引起聚合度的明显转变。 2)邻近基团效应：分为以下两种 位阻效应：由于新生成的功能基的立体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参加反应。 静电效应：邻近基团的静电效应可降低或提高功能基的反应活性。 3)概率效应（功能基孤立化效应）：当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时，由于成 对基团反应存在概率效应，即反应过程中间或会产生孤立的单个功能基，由于功能基难以继续反应，因而不能100%转化，只能达到有限的反应程度。 4)聚合物的老化：聚合物在使用过程中，受空气、水、光等大气条件，物理—化学因素综 合的影响，引起不希望的化学变化，使性能变坏，这过程叫老化。 5)解聚：聚合反应的逆反应，聚合物首先从末端开始裂解，生成相当于增长链自由基的自 由基，然后按链式机理逐个脱落下单体。 6)降解：聚合物相对分子质量变小的化学反应过程的总称，其中包括解聚、无规断链、侧 基和低分子物的脱除等反应。 第六章聚合物的结构 1)链节：链节指组成聚合物的每一基本重复结构单元。 2)链段：由于高分子链中的单键旋转时互相牵制，即一个键转动，要带动附近一段链一起 运动，这样每个键不能成为一个独立运动的单元，而是由若干键组成的一段链作为一个独立运动单元。 3)构象：高分子链由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 4)构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。 5)均方末端距：末端距是指线形高分子链的一端到另一端的直线距离，用h（矢量）表示。 其平方的平均值即是均方末端距（标量）。 6)均方旋转半径：从分子质量中心到分子中各链段m i的距离s i的平方平均值（详见P230 右下角）。 7)高分子链的柔顺性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能。 8)结晶度：试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。
名词解释 1
第五章离子聚合（Ionic Polymerization） 活性聚合（Living Polymerization）：当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，形成具有反应活性聚合物（活性聚合物）的聚合叫活性聚合。 化学计量聚合（Stoichiometric calculation Polymerization）：阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量计算确定，因此也称为化学计量聚合。 开环聚合（Ring-Opening Polymerization）：环状单体在引发剂作用下开环，形成线形聚合物的聚合反应。 第六章配位聚合(Coordination Polymerization) 配位聚合(Coordination Polymerization)：单体与引发剂经过配位方式进行的聚合反应。具体的说，采用具有配位（或络合）能力的引发剂、链增长（有时包括引发）都是单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然手插入烷基—金属键中。配位聚合又有络合引发聚合或插入聚合之称。 定向聚合(Stereo-regular Polymerization)：任何聚合过程（包括自由基、阳离子、阴离子、配位聚合）或任何聚合方法（如本体、悬浮、乳液和溶液等），只要它是经形成有规立构聚合物为主，都是定向聚合。定向聚合等同于立构规整聚合 (Stereo-specific Polymerization)。 Ziegler-Natta聚合(Ziegler –Natta Polymerization)：采用Zigler-Natta引发剂的任何单体的聚合或共聚合。 立体异构(Stereo-isomerism)：分子中的原子的不同空间排布而产生不同的构型。可分为光学异构体和几何异构体。 构型(Configuration)：是由原子（或取代基）在手性中心或双键上的空间排布顺序不
高分子化学卢江名词解释期末必考
名词解释 1．高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量. 2．高分子化合物或称聚合物: 由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。 3．重复单元由实际上或概念上是相应的小分子衍生而来 4．链原子：构成高分子主链骨架的单个原子 5．结构单元构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。 6．重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 7．单体单元：高分子分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元 8．聚合度（Degree of Polymerization，DP）：单个聚合物分子中所含单体单元的数目。 9．末端基团（End Groups）：高分子链的末端结构单元 10．加聚反应是指聚合产物分子的单体单元的组成与相应的单体分子相同的聚合反应 11．缩聚反应是指聚合产物分子的单体单元组成比相应单体分子少若干原子的聚合反应，在聚合反应过程中伴随有水、醇等小分子副产物生成 12．均聚物如果聚合物分子结构中只有一种重复结构单元、并且该重复结构单元可以只由一种（事实上的、隐含的或假想的）单体衍生而来，则该聚合物为均聚物，否则为共聚物。 13．逐步聚合反应是指在聚合反应过程中，聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的，聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。 14．链式聚合反应是指在聚合反应过程中，单体分子之间不能发生聚合反应，聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间，单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度更大的新的活性中心，如此反复生成聚合物分子。第二章逐步聚合反应 15．单体功能度（f ) 逐步聚合反应的单体分子要求至少含有两个以上的功能基或反应点，单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目叫单体功能度（f ) 16．反应程度P = 已反应的A(或B)功能基数/ 起始的A（或B）功能基数，反应过程中功能基的转化程度17．凝胶化现象在交联逐步聚合反应过程中，随着聚合反应的进行，体系粘度突然增大，失去流动性，反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。 18．凝胶点出现凝胶化现象时的反应程度叫做凝胶点，以p c表示。 19．预聚物含有反应性功能基，在适宜条件下可进一步发生聚合反应的低聚物称为预聚物 20．固化由预聚体反应生成交联高分子的过程常称为固化。 21．无规预聚物中未反应功能基在分子链上无规分布，通常由交联型逐步聚合反应在P
化学反应工程名词解释与简答题
1.反应动力学主要研究化学反应进行的机理和速率，以获得进行工业反应器的设计和操作所必需的动力学知识，如反应模式、速率方程及反应活化能等等。包含宏观反应动力学和本征反应动力学。 2.化学反应工程化学反应工程是一门研究化学反应的工程问题的学科，即以 化学反应为研究对象，又以工程问题为研究对象的学科体系。 3.小试，中试小试：从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求。中试：要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，规模扩大。 4.三传一反三传为动量传递（流体输送、过滤、沉降、固体流态化等，遵循流体动力学基本规律）、热量传递（加热、冷却、蒸发、冷凝等，遵循热量传递基本规律）和质量传递（蒸馏、吸收、萃取、干燥等，遵循质量传递基本规律），“一反”为化学反应过程（反应动力学）。 5催化剂在化学反应中能改变反应物的化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂。 6催化剂的特征（1）.催化剂只能加速热力学上可以进行的反应。 （2）.催化剂只能加速反应趋于平衡，不能改变反应的平衡位置（平衡常数）。 （3）催化剂对反应具有选择性，当反应可能有一不同方向时，催化剂仅加速其中一种。 （4）.催化剂具有寿命，由正常运转到更换所延续时间。 7活化组份活性组分是催化剂的主要成分，是真正起摧化作用的组分。常用的催化剂活性组分是金属和金属氧化物。 8.载体催化剂活性组分的分散剂、粘合物或支撑体，是负载活性组分的骨架。9助催化剂本身没有活性，但能改善催化剂效能。助催化剂是加入催化剂中 的少量物质，是催化剂的辅助成分，其本身没有活性或活性很小，但是他们加入到催化剂中后，可以改变催化剂的化学组成，化学结构，离子价态、酸碱性、晶格结构、表面结构，孔结构分散状态，机械强度等，从而提高催化剂的活性，选择性，稳定性和寿命。 10平推流反应器理想平推流反应器是指通过反应器的物料沿同一方向以相 同速度向前流动，像活塞一样在反应器中向前平推， 11全混流反应器流入反应器的物料，在瞬间与反应器内的物料混合均匀，即在反应器中各处物料的温度、浓度都是相同的。
高分子化学名词解释满分版
高分子化学名词解释满分版 逐步聚合(Stepwise Polymerization) 线形缩聚(Linear Poly-codensation)：在聚合反应过程中，如用2-2或2官能度体系的单体作原料，随着聚合度逐步增加，最后形成高高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，分子的聚合反应。线型缩聚形成的聚合物为线形缩聚物，如涤纶、系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子尼龙等。量在一万以上的化合物。 体形缩聚 (Tri-dimensional Poly-condensation)：参加反应的单体，单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯反应中形成的大分子向三乙烯的单体为氯乙烯。至少有一种单体含有两个以上的官能团。 重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。如聚氯乙烯的重复单元为。 单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元 又称为单体单元。 结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为氯乙烯。 聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以Xn表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此聚合度是一统计平均值，一般写成、。 聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 数均分子量(Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。，Ni ：相应分子 所占的数量分数。 重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。，Wi ：相应的 分子所占的重量分数。 粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。 分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多
高分子名词解释
高分子：也叫聚合物分子或大分子，其分子结构由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的，一般具有高的分子量，其中的重复单元是由相应的小分子（实际上的或假想的）衍生而来。 聚合反应：由小分子生成高分子的反应过程。 单体：能够进行聚合反应，并在聚合反应后构成所得高分子的基本结构组成单元的小分子。 重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。 单体单元：聚合物分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元。 聚合度：单个聚合物分子所含单体单元的数目。 逐步聚合反应：在聚合反应过程中，聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的，聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。 链式聚合反应：在聚合反应过程中，单体分子之间不能发生聚合反应，聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间，单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度增大了的新的活性中心，如此反复，生成聚合物分子。 碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。 杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。 元素有机高分子：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成，不含C原子。 聚集态：聚合物的聚集态结构也称超分子结构，是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构。柔顺性：聚合物分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为聚合物分子链的柔顺性。 单体功能度f：单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目。 反应程度：反应时间t时，已反应的A或B功能基的分数，即：p = 已反应的A(或B)功能基数/起始的A（或B）功能基数。 凝胶化现象：在交联型逐步聚合反应中，随着聚合反应的进行，体系粘度突然增大，失去流动性，反应及搅拌所产生的气泡无法从体系逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物的明显生成。 凝胶点p c：出现凝胶化现象时的反应程度。 无规预聚物：未反应功能基在分子链上无规分布。 确定结构预聚物：具有特定的活性端基或侧基，功能基的种类与数量可通过设计来合成。
聚合反应工程
聚合反应工程 一、概述 聚合反应工程是指将聚合反应与化学工程原理相结合，通过设计、优 化和控制反应过程，实现高效、经济和环保的生产过程。聚合反应工 程包括聚合反应的机理研究、反应器设计和操作控制等方面。 二、聚合反应机理研究 1. 聚合反应机理的确定 聚合反应机理是指在特定条件下，单体分子之间发生的化学变化以及 生成高分子分子链的过程。确定聚合反应机理是进行聚合反应工程设 计和优化的关键。通常采用实验方法和计算模拟方法来确定聚合反应 机理。 2. 反应活性中心研究 在聚合反应中，活性中心是生成高分子链的关键。因此，研究活性中 心的生成条件、结构和稳定性等对于提高聚合速率和控制分子量分布 具有重要意义。 3. 分子量分布控制 在聚合过程中，生成高分子链长度不一致会导致产品品质下降。因此，需要采取措施控制分子量分布，如引入调节剂等。 三、反应器设计
1. 反应器类型选择 聚合反应器的类型包括批式反应器、连续流动反应器和搅拌式反应器等。选择适合的反应器类型可以提高聚合速率和控制分子量分布。 2. 反应器尺寸设计 反应器尺寸设计需要考虑聚合速率、产量和传热等因素，以保证生产过程高效、经济和安全。 3. 反应器操作条件控制 反应器操作条件包括温度、压力、搅拌速度等，这些条件对于聚合速率和分子量分布具有重要影响。因此，需要进行优化和控制。 四、操作控制 1. 过程监测 过程监测是指对聚合反应过程中的物理化学参数进行实时监测，并及时调整操作条件以保证产品品质。常用的监测方法包括红外光谱法、核磁共振法等。 2. 控制策略设计 通过建立数学模型，确定最优的操作条件来控制聚合反应过程。常用的控制策略包括PID控制、模型预测控制等。 五、总结 聚合反应工程是一门综合性强的学科，需要深入研究聚合反应机理，合理设计反应器和控制操作条件，以实现高效、经济和环保的生产过程。
聚合反应工程基础复习提纲
聚合反应工程基础复习提纲 第一章绪论 1. 说明聚合反应工程基础研究内容及其重要性. 研究内容： ①以工业规模的聚合过程为对象，以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础； ②将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到复杂反应器设计,放大等提供定量分析方法和手段； ③为聚合过程的开发，优化工艺条件等提供数学分析手段•简而言之:聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器最佳设计；进行聚合反应操作的最佳设计和控制• 第二章化学反应工程基础 一、概念 1•间歇反应器、连续反应器 间歇反应器：物料一次放入，当反应达到规定转化率后即取出反应物，其浓度随时间不断变化，适用于小规模，多品种，质量不均。 连续反应器：连续加料，连续引出反应物，反应器内任一点的组成不随时间而改变，生产能力高，易实现自动化，适用于大规模生产。 2. 平推流、平推流反应器及其特点： 当物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一位原体积中的流体均以同样的速度向前移动，此时在流体的流动方向上不存在返混，这种流动形态就是平推流。 具有此种流动型态的反应器叫平推流反应器。 特点：① 在稳态操作时，在反应器的各个截面上，物料浓度不随时间而变化，② 反应器内物料的浓度沿着流动方向而改变，故反应速率随时间位置而改变，及反应速率的变化只限于反应器的轴向。 3. 理想混合流、理想混合流反应器及其特点： 反应器中强烈的搅拌作用使刚进入反应器的物料微元与器内原有物料微元
间瞬时达到充分混合，使各点浓度相等，且不随时间变化，出口流体组成与器内相等这种流动形态称之为理想混合流。 与理想混合流相适应的反应器称为理想混合流反应器。 特点：① 反应器内物料浓度和温度是均一的，等于出口流体组成② 物料 质点在反应器内停留时间有长有短③ 反应器内物质参数不随时间变化。 4•膨胀率：反应中某种物料全部转化后体系的体积变化率 5.容积效率：指同一反应在相同的温度、产量、和转化率的条件下，平推流反应器与理想混合反应器所需的总体积比 6•停留时间分布密度函数、停留时间分布函数、平均停留时间 停留时间分布密度函数：系统出口流体中，已知在系统中停留时间为t到 dt间的微元所占的分率E(t)dt 停留时间分布函数F(t):系统出口流体中，已知在系统中停留时间小于t 的微元所占的分率F(t) 7. 返混 指反应器中不同年龄的流体微元间的混合 8、宏观流体、微观流体 宏观流体：流体微元均以分子团或分子束存在的流体； 微观流体：流体微元均以分子状态均匀分散的流体； 9. 宏观流动、微观流动 宏观流体指流体以大尺寸在大范围内的湍动状态，又称循环流动; 微观流体指流体以小尺寸在小范围内的湍动状态
《聚合反应工程》课程教学大纲
本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 《聚合反应工程》是高分子材料与工程专业的一门主要专业课，向学生系统地介绍聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制的要求、各种聚合方法进行工业化生产的特点、配方原理、流程组织原理和典型工业生产过程、聚合反应的基本化工单元及典型生产设备。不同实施方法中，关键设备的选用，传热传质和分离提纯的有效措施，最能体现工艺意图的设备组合，获得预定性能和结构的聚合物生产的工艺方法和工艺技术。本课程具有很强的工程实践性，因此本课程的教学目的就是要培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力，培养学生实事求是、耐心细致及严谨负责的工作作风，使学生认识到遵守国家法规政策，关注经济形势，培养良好的集体合作精神等，是完成实际工作所必不可少的，并使学生走向社会后能够尽快地适应迅猛发展的科学技术对人才的需求。 2.设计思路： 本课程以聚合反应工程、三大合成材料的工业生产方法的学习为主线，结合学生自主完成关于典型聚合物产品工艺理论分析、工艺实施内容的课程训练的方式进行，使同学们将掌握的高分子化学的理论知识和生产实际联系起来，培养学生从工业生产 - 1 -
的角度分析问题的思维能力，使其掌握工业生产高聚物的技能技巧并具备从事新型高分子材料开发能力。课程内容包括三个模块：聚合反应工程、聚合方法与工艺过程、典型聚合物的合成工艺过程。 聚合反应工程主要讲授聚合反应器。以搅拌聚合釜为重点，讨论聚合过程（流动、混合、传热等物理过程及聚合反应过程）对聚合反应器设计和操作控制要求。课程包括化学反应工程基础，聚合反应工程分析，聚合釜内流体的流动和混合，传热与传质，聚合工程。 聚合方法与工艺过程是学生设计聚合物生产工艺的基础知识，课程将以高分子化学理论知识为依据，重点介绍各种聚合方法的特点和通用工艺流程，为各种具体聚合物合成方法的选择及工艺过程的设计提供理论依据。课程包括自由基聚合、离子聚合、配位聚合及缩合聚合生产工艺。 典型聚合物的合成工艺过程是聚合反应工程及聚合方法与工艺过程的具体应用实例。通过典型聚合物合成工艺过程的学习，使学生将聚合反应工程和聚合方法与工艺过程的理论知识与聚合物实际生产过程联系起来，掌握聚合物合成工艺设计的基本步骤及主要内容，培养学生综合应用各种专业知识解决工程实际问题的能力。课程包括通用塑料、合成纤维及通用橡胶聚合物合成工艺过程。 3.课程与其他课程的关系： 本课程先修课程为有机化学、物理化学、化工原理、高分子化学、高分子物理等专业基础课。本课程综合运用了所学的专业基础知识，并将其与工程实践紧密结合，提供了理论与实际相结合的方法与过程，因此本课程的学习对高分子材料与工程专业学生毕业以后的实际工作具有重要的实际意义。 二、课程目标 本课程目标是为专业基础知识与实际生产相结合提供方法和过程，培养学生的工 - 2 -
易发生聚合反应的是
易发生聚合反应的是 聚合反应是化学反应中一种常见的过程，指由两种或更多种单体分子通过化学键的形成而结合在一起形成高分子化合物的过程。这种反应在许多领域都有着广泛的应用，例如合成聚合物、制备药物、生物工程等。在众多反应中，有一些特定的情况下很容易触发聚合反应。 首先，在聚合反应中，单体分子之间的化学键断裂和形成是该反应进行的关键步骤。因此，当单体分子具有较高的反应活性、较易发生化学键的断裂和形成时，容易引发聚合反应。一些具有活泼官能团的单体，如双烯烃、烯烃等，在适当的条件下往往更容易发生聚合反应。 其次，反应条件也会影响聚合反应的易发生性。通常情况下，一些特定的反应条件，如适宜的温度、催化剂等，会促进聚合反应的进行。例如，在聚合物合成中，通常需要一定温度下的催化作用才能使单体分子进行有效的聚合反应。 此外，单体分子之间的亲和性也是影响聚合反应易发生性的重要因素之一。当单体分子之间存在较强的亲和性，容易形成稳定的化学键，从而促进聚合反应的进行。一些含有相似官能团或结构相近的单体，往往在适当的条件下更易发生聚合反应。 在现实生活中，许多化学品、药物、塑料等制品的生产过程中都禝包含了聚合反应的步骤。通过合理设计反应条件、选择适宜的单体等方法，可以控制聚合反应的进行，从而得到期望的产物。因此，对于易发生聚合反应的单体分子，我们需要谨慎控制反应条件，确保反应进行的高效和选择性。 综上所述，易发生聚合反应的单体通常具有较高的反应活性、反应条件适宜、单体之间具有较强的亲和性等特点。通过深入了解单体分子的性质，我们可以更好地设计和控制聚合反应的过程，为化学领域的发展和应用提供更多可能性。 1
聚合反应工程基础课后习题答案
第二章化学反应工程基础 1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。 研究内容：①以工业规模的聚合过程为对象，以聚合反应动力学和聚合体系传递规律为基础；②将一般定性规律上升为数学模型，从而解决一般技术问题到复杂反应器设计，放大等提供定量分析方法和手段；③为聚合过程的开发，优化工艺条件等提供数学分析手段。 简而言之：聚合反应工程研究内容为：进行聚合反应器最佳设计；进行聚合反应操作的最佳设计和控制。 2.动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些 收集方式：化学分析方法，物理化学分析方法 处理方式：积分法，微分法。 3.反应器基本要求有哪些 ①提供反应物料进行反应所需容积，保证设备一定生产能力；②具有足够传热面积；③保 证参加反应的物料均匀混合 4.基本物料衡算式，热量衡算式 ①物料衡算：反应物A流入速度-反应物A流出速度-反应物A反应消失速度-反应物A积 累速度=0（简作：流入量-流出量-消失量-积累量=0） ②热量衡算：随物料流入热量-随物料流出热量-反应系统与外界交换热量+反应过程的热效 应-积累热量=0 5.何谓容积效率影响容积效率的因素有哪些 工业上，衡量单位反应器体积所能达到的生产能力称之为容积效率，它等于在同一反应， 相同速度、产量、转化率条件下，平推流反应器与理论混合反应器所需总体积比：“=Vp/Vm= P p/m mo 影响因素：反应器类型，反应级数，生产过程中转化率有关 6.何为平推流和理想混合流 ①反应物料在长径比很大的反应器中流动时，反应器内每一微元体积中流体均以同样速度向前移 动，此种流动形态称平推流； ②由于反应器强烈搅拌作用，使刚进入反应器物料微元与器内原有物料元瞬时达到充分混 合，使各点浓度相等且不随时间变化，出口流体组成与器内相等此流动形态称理想混合流。 7.实现反应器的热稳定操作需满足哪些条件 ①Qr=Qc,Qr体系放出热量； ②②dQc/dT>dQr/dT,Qc除热量； ③③△T=T-Tw 16. 1•聚合反应工程定义：聚合反应工程以研究工业生产规模进行的聚合反应过程的规律及反应 器最佳设计和最佳操作的学科。 2•聚合反应工程 主要讨论：聚合反应器的特性；反应器的设计方法；聚合反应器的型式和结 构；反应器的大小；物料衡算与热量衡算；最优化；聚合反应过程操作条件的稳定性。 3. 进行聚合反应器的最佳设计应从聚合动力学与聚合物系中的传递规律二方面着手， 化学反应工程的方法使它们结合起来，对聚合反应器进行设计、放大。 4. 聚合反应工程的分析和研究方法：首先掌握 三传一反”理论基础，动量传递、热量传 递、质量传递、化学反应动力学；其次掌握化学反应工程的常用放大技术，逐级经验放大 法、解析法、模型法。 5. 设计反应器数学模型的方法：物料衡算方程、能量衡算方程、动量衡算方程。依据：质 量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。 6. 反应速率定义为单位时间，单位反应体积中所生成 （或消失）的某组分的摩尔数。即 应用 7. 基元反应：如果反应物分子按化学反应式在碰撞中一步直接转化为生成物分子, 反应为基元反应。 8. 反应速率常数k 随温度的变化关系（阿累尼乌斯方程） _E/RT k = A o e 则称该 9.反应器停留平均时间 t 停留时间又称接触时间、反应时间, 体微元从反应器入口到出口经历的时间。 用于连续流动反应器，指流 反应器容积 -V t : V 反应器中物料的体积流量 10. 空间时间T （空时） 其定义为反应器有效容积 V R 与流体特征体积流率 V O 11. 平推流模型（PFR ）亦称活塞流、柱塞流模型或理想置换模型，是一种返混量为零的理 想流动模 型。特点：沿着物料的流动方向，物料的温度、浓度不断变化，而垂直于物料流 动方向的任一截面（又称径向平面）上物料的所有参数，如浓度、温度、压力、流速都相 同，因此，所有物料质点在反应器中具有相同的停留时间，反应器中不存在返混。 12. 全混流模型亦称理想混合模型或连续搅拌槽式反应器（ CSTR ）模型。是一种返混程 度为无穷大的理想流动模型。它假定反应物料以稳定流量流入反应器，在反应器中，刚进 入反应器的新鲜物料与存留在反应器中的物料瞬间达到完全混合，反应器中所有空间位置 的物料参数都是均匀的，与出口处物料浓度和温度相等。特点：⑴各物料微元在反应器的 停留时间不相同⑵物料充分混合，返混最严重 ⑶反应器中各点物料组成和温度相同，不随 时间变化⑷连续搅拌釜式反应器 13. 均相反应动力学研究的实验数据的处理方法有积分法和微分法，微分法相对精度高， 较为常用 - - 14. 15. 物料A 的转化率 一级不可逆反应 n A 。— nA X A - “AO C A0 - C A C AO V 。 之比值。即 V dt t k C A 二级不可逆反应（等温恒容） 「A 二-^C A 二 B 「A 二 k C ：0「 X A 2 X A kt = 一、 名词解释 1、 织态结构：在聚合物中掺杂添加剂或其他杂质，或将性质不同的两种聚合物混合起来成为多 组分复合材料，这种不同聚合物之间或聚合物与其他成分之间的堆砌排列称织态结构。 2、 玻璃化转变温度：聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温 度称为玻璃化转变温度，以Tg 表示。 3、 逐步聚合反应：逐步聚合反应反映大分子形成过程中的逐步性。反应初期单体很快消失，形成二聚体、三聚体、四聚体等低聚物，随后这些低聚物间进行反应，相对分子质量随反应时间逐步增加。在逐步聚合全过程中，体系由单体和相对分子质量递增的一系列中间产物所组成。绝大数的缩聚反应属逐步聚合反应。 4、 凝胶点：体型缩聚反应的特点是当缩聚反应进行到一定反应程度时，反应体系的粘度突然增加，出现凝胶现象，产生既不溶解也不熔融的体型高聚物，此时的反应程度为凝胶点。 5、 粘弹性：粘弹性是高分子材料的重要性质之一，是指聚合物既具有粘性又具有弹性的性质，实质是聚合物的力学松弛行为。 6、 弹性模量：弹性模量=应力/应变 材料受力方式不同，对于理想的弹性固体，应力σ与应变ε成正比，即服从虎克定律：E=【σ/ε】ε→0 =【(F ／Ａｏ)／（△ｌ／ｌｏ）】△ｌ→０ 式中：Ｅ为比例常数，称为弹性模量，或杨氏模量，简称模量，反应高聚物的硬度或刚性，Ｅ越大，刚性越大，越不易变形。Ａｏ是表面积；Ｆ是不断在改变的力；△ｌ为系统厚度的改变值；ｌｏ是系统原有厚度。 7、 内耗：如果形变的变化落后于应力的变化，发生滞后损耗现象，则每次循环变化中要消耗功，称为内耗。聚合物的内耗大小与聚合物本身的结构有关，同时还受温度的影响。 8、 蠕变：在一定温度和应力作用下，材料的形变随时间的延长而增加的现象称为蠕变。一切集合物在形变时都有蠕变现象，蠕变和应力松弛一样，都是因为分子间的黏性阻力使形变和应力达到平衡需要一段时间，因此，蠕变是松弛现象的另一种表现形式。 9、 昙点：某些含聚氧乙烯基的非离子表面活性剂的溶解度开始随温度上升而加大，到某一温度后其溶解度急剧下降，使溶液变浑浊，甚至产生分层，但冷却后又可恢复澄明。这种由澄明变浑浊的现象称为起昙，这个转变温度称为昙点。 10、最低成膜温度 ：指树脂胶 乳液在梯度加热干燥条件下形成连续性均匀而无裂纹薄膜的最低温度限。 二、 简答题 1、药用辅料的作用有哪些？ （1）在药物制剂制备过程中有利于成品的加工（2）加强药物制剂的稳定性，提高生物利用度或病人的顺应性（3）有助于从外观鉴别药物制剂（4）增强药物制剂在贮藏或应用时的安全性和有效性。 2、高分子材料作为药用辅料应具备哪些要求？ （1）对特殊药物有适宜的载药能力（2）载药后有适宜的释药能力（3）无毒，并具有良好的形 变 温度 I II III 玻璃态 高弹态 玻璃化转变区 T g 粘流态 粘弹态转变区 T f 交联聚合物 M a M b > M a 1. 请考虑化学反应, A ＋ B --- C ,该反应在全混流反应器中进行，反应温度为20℃，液料的体积流量为0.5m 3/h, CA 0=96.5mol/m 3, CB 0=184mol/m 3,催化剂的浓度C D =6.63mol/m 3。实验测得该反应的速度方程为： r A =kC A C D 式中k=1.15*10-3m3/(mol.s)。若要求A 的转化率为40%，试求反应器的体积。 解：设A 的转化率为x ，则有： 对于全混流反应器，应有： 2. 某二级液相反应A+B →C ，已知CA o =CB O ，在间歇反应器中达到x=0.99，需反应的时间为10min,问： (1) 在全混流反应器中进行时， 应为多少？ (2) 在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中进行时， 又是多少？ 解：在间歇反应器中，对二级反应 (1) （１）在单个CSTR 中 (2) (1)=(2) 则 (2) 两个CSTR 串联 CSTR-1: min 10000 ==V V R m τD A A C x kC r )1(0-=D D A A A A C x k x C x kC x C r x x C )1()1()(0000-=-=-= τh ks 28.244.87) 63.6)(4.01)(1015.1(40 .03 ==-⨯= -τ3 014.1228.245.0m V V R =⨯==τm τm τ0 009.9)99.01(1099.0)1(A A A C C x C x k =-=-=τ2 0)1(x kC x A -=ττττ0 20209900 )99.01(99.0)1(A A A C C x C x k =-=-=1 2120100)1(R A A A A V x kC x C V -=聚合反应工程复习习题解析
名词解释
聚合反应工程作业及答案