《高分子合成工艺学》聚合反应设备
聚合反应工程
聚合反应工程的重要性
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工业生产
聚合反应是工业生产中重 要的化学反应之一，广泛 应用于塑料、橡胶、纤维、 涂料等领域。
新材料开发
通过聚合反应工程可以开 发新型高分子材料，满足 各种特殊需求，如高性能、 低成本、环保等。
优化生产过程
聚合反应工程研究有助于 优化聚合反应过程，提高 生产效率和产品质量，降 低能耗和物耗。
备的长期稳定运行。
04
聚合反应工程应用
高分子材料合成
高分子材料合成
聚合反应工程在合成高分子材料方面 具有广泛应用，如合成塑料、合成橡 胶和合成纤维等。
合成橡胶
聚合反应工程在合成橡胶方面也发挥 了重要作用，如合成丁苯橡胶、合成 橡胶等，这些橡胶在汽车、航空航天 和建筑等领域有广泛应用。
塑料合成
通过聚合反应工程，可以合成各种类 型的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等，这些塑料在日常生活中有着 广泛的应用。
案例分析
以涤纶合成为例，通过聚酯聚合反应，对苯 二甲酸和乙二醇在催化剂的作用下发生聚合， 最终形成高分子量的聚酯。该案例中，聚合 反应工程的关键在于反应速度的控制和聚酯 的分子量调节。
涂料与粘合剂应用案例
涂料与粘合剂应用
聚合反应工程合成的涂料和粘合剂具有良好的粘附性、耐久性和绝缘性，广泛应用于建 筑、电子、航空航天等领域。
橡胶的性能改进
通过聚合反应工程，可以改进橡胶的 性能，如提高橡胶的耐热性、耐油性 和耐老化性等。
合成纤维
纤维的合成
聚合反应工程在合成纤维方面具有重要作用，可以合成各种类型 的纤维，如涤纶、尼龙、腈纶等。
纤维的性能改进
通过聚合反应工程，可以改进纤维的性能，如提高纤维的强度、耐 磨性和抗皱性等。
《聚合物合成工艺学》期末复习资料
《聚合物合成工艺学》期末复习资料1. 高分子合成材料的基本原料的来源：石油化工路线、煤炭路线。
2. 连锁聚合反应的工业实施方法有：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合；缩聚反应的工业实施方法：熔融聚合、溶液聚合、界面聚合。
3. 聚合过程中常用干燥设备有：厢式干燥器、气流式干燥器；常用分离设备：闪蒸罐、振动筛。
4. 乙烯高压聚合生产工艺流程主要生产过程分为：压缩、聚合、分离、造粒。
5. 聚氯乙烯悬浮聚合过程中温度控制非常关键，为了有效提高传热效率，可以通过：及时清除黏釜物、减薄釜壁、及时清除水垢途径来提高传热效率。
6. 三大合成材料是指塑料、合成橡胶、合成纤维。
7. 聚丙烯腈生产过程的主体原料有：丙烯腈、第二单体、第三单体。
8. 聚酯纤维的生产方法：酯交换缩聚法、直接酯化缩聚法。
9. 高浓度合成乳胶制备在工业上主要有浓缩法合直接合成法，其中浓缩法最常用的三种实施方法是：喷雾干燥法、膏化法、蒸发法。
10. 从乳液聚合所得的胶乳分离出橡胶的方法有：电解质凝聚法、冷冻凝聚法。
从溶液聚合的胶液分离出橡胶的方法有：直接干燥法、水凝析法。
11. 顺丁橡胶生产中，采用的典型Ni系引发体系中的主引发剂是环烷酸镍，助引发剂是三异丁基铝，第三组分是三氟化硼乙醚络合物。
12. 在高分子合成工业中通常聚合合成过程主要包括：原料准备与精制过程、催化剂（引发剂)配制过程、聚合反应过程、分离过程和聚合物后处理过程、回收过程六个工序。
13. HDPE工业生产主要采用低压聚合，聚合机理是阴离子配位聚合。
LDPE工业生产主要采用高压聚合，聚合机理是自由基聚合。
14. 在聚乙烯、聚氯乙烯聚合工业生产中，分别可采用控制压力、温度等手段控制聚合物分子量。
15. 丁苯橡胶生产过程中分子量分布和支链的多少主要与停留时间有关，工业上采用8~12台聚合釜串联方法，可使分子量分布窄和支链少。
1. 液体橡胶的定义：液体橡胶是一种在室温下为黏稠状流动性液体，经过适当化学反应可形成三维网状结构，从而获得和普通硫化胶具有类似的物理机械性能的低聚物。
尼龙聚合反应器
尼龙聚合反应器
尼龙（Nylon）聚合反应器是用于合成尼龙聚合物的反应设备。
尼龙是一类合成纤维和塑料的通用名称，它们属于聚酰胺类聚合物。
尼龙聚合通常包括以下主要步骤：
原料准备：
原料通常包括二元或多元胺（如己二胺）和二元或多元酸（如己二酸）。
这些原料在反应器中按照一定的比例准备。
酸胺反应：
首先进行酸胺反应，通过在反应器中加热和混合，使胺和酸发生缩合反应，生成酰胺链段。
缩聚反应：
在酸胺反应后，通过缩聚反应，将酰胺链段连接成大分子聚合物。
这一步骤通常需要一定的温度和压力。
聚合物化学处理：
完成缩聚反应后，进行聚合物的化学处理，例如中和、清洗等步骤，以确保产物的质量。
升温和固化：
最后，将聚合物升温至一定温度，使其进一步固化和定型。
这通常包括拉伸、定型等步骤，以得到所需的尼龙产品形态。
在尼龙聚合反应器中，控制温度、压力和反应物质的比例是关键的操作参数。
这些参数的调节可以影响尼龙聚合物的分子结构、物理性质和用途。
此外，现代尼龙聚合反应器通常配备先进的自动化控制系统，以确保生产的高效、稳定和可控。
聚合物合成工艺学
(4)分离过程：涉及未反应单体旳回收、脱除溶剂、催化剂，脱除 低聚物等过程与设备。
(5)聚合物后处理过程：涉及聚合物旳输送、干燥、造粒、均匀化、 贮存、包装等过程与设备。
(6)回收过程：主要是未反应单体和溶剂旳回收与精制过程及设备。 另外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。
(7) 发展清洁生产，注重可连续发展
(8) 增强技术创新能力，培养高素质人才
5. 高分子合成工业
(1) 基本原料：石油、天然气、煤炭等为原材料。
(2) 生产过程：涉及石油开采、石油炼制、基本有机合成、高 分子合成、高分子合成材料成型等工业部门，提供主要旳原料 -单体、溶剂、塑料添加剂等辅助原料。
(3) 高分子合成工业旳任务：将基本有机合成工业生产旳单体， 经过聚合反应合成高分子化合物，从而为高分子合成材料成型 工业提供基本原料。所以基本有机合成工业、高分子合成工业 和高分子合成材料成型工业是亲密相联络旳三个工业部门。
多数引起剂受热后有分解爆炸旳危险，干燥、纯粹旳过氧化物 易分解。所以工业上过氧化物采用小包装，贮存在低温环境中， 而且防火，防撞击。
常用旳催化剂烷基金属化合物很危险，易遇空气燃烧或遇水爆炸。 金属卤化物易水解生成腐蚀气体。
(3) 聚合过程
高分子化合物旳平均分子量、分子量分布以及其构造对高分子 合成材料旳物理机械性能产生重大影响，而且生产出来旳成品 不易进行精制提纯，所以对聚合工艺条件和设备旳要求很严格：
例2. 一种年产10万t合成纤维工厂相当于200多万亩棉田旳产量， 也相当于2023万多头绵羊旳年产毛量，我国如能年产100万t合 成纤维，可节省2023多万亩土地，可养活3000-4000万人口。
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合成题库第⼀章合成绪论⼀、判断1、由于塑料包装物⼤多呈⽩⾊，它们造成的环境污染被称为⽩⾊污染。
（√）2、连续聚合特点是聚合反应条件是稳定的，容易实现操作过程的全部⾃动化，机械化，便于⼩批量⽣产。
（×）3、进⾏聚合反应的设备叫做聚合反应器。
根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器。
（√）4、本体聚合与熔融缩聚得到的⾼粘度熔体不含有反应介质，如果单体⼏乎全部转化为聚合物，通常不需要经过分离过程。
如果要求⽣产⾼纯度聚合物，应当采⽤真空脱除单体法。
（√）5、乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接⽤作涂料、粘合剂，也需要经过分离过程。
（×）6、合成橡胶是⽤物理合成⽅法⽣产的⾼弹性体。
经硫化加⼯可制成各种橡胶制品。
（×）7、合成纤维通常由线型⾼分⼦量合成树脂经熔融纺丝或溶液纺丝制成。
加有少量增光剂、防静电剂以及油剂等。
（√）8、合成树脂⽣产中回收的溶剂。
通常是经离⼼机过滤与聚合物分馏得到的。
（√）9、⾼分⼦合成⼯⼚中最易发⽣的安全事故是引发剂、催化剂、易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。
（√）10、塑料具有取材容易，价格低廉，加⼯⽅便，质地轻巧等优点。
（√）⼆、填空1、根据产量和使⽤情况合成橡胶可分为合成橡胶与特种橡胶两⼤类。
2、在溶液聚合⽅法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中⽽称为淤浆聚合（或沉淀聚合）。
4、塑料的原料是合成树脂和添加剂。
5、塑料成型重要的有：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、压缩成型(或者模压成型）等。
6、⾼分⼦合成⼯业的产品形态可能是液态低聚物、坚韧的固态⾼聚物或弹性体。
7、⾼分⼦合成⼯业的基本原料为⽯油、天然⽓、煤炭等。
8、为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进⾏，聚合釜中必须安装搅拌器。
三、选择题1、⾼分⼦合成⽣产过程，正确的顺序为:（D）设1-原料准备与精制过程；2-分离过程； 3-聚合反应过程；4-催化剂(引发剂)配制过程； 5-回收过程；6-聚合物后处理过程A. 1→2→3→6→4→5 ；B. 1→3→2→4→6→5C. 1→3→6→2→5→4 ;D. 1→4→3→2→6→52、⼯业采⽤的合成树脂⼲燥主要是⽓流⼲燥和沸腾⼲燥。
《高聚物合成工艺学》课程教学大纲(本科)
《高聚物合成工艺学》课程教学大纲英文名称：Synthetical Technic of Polymer课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分：40/2.5适用专业：高分子材料与工程一、课程性质与任务过本课程的学习，使学生能掌握几种高聚物生产工艺，并能够用所学基础理论解决实际问题，对生产技术和发展方向有所了解，掌握高聚物合成工艺过程及方法的规律性。
掌握高分子材料科学的基础理论知识、高分子材料合成及改性的方法，具有开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有对现有通用产品的生产和操作能力；具有常规分析仪器的操作和检测能力；具有进行技术经济分析和管理的初步能力。
二、课程与其他课程的联系高聚物合成工艺学是将单元操作技术，聚合反应工程及高聚物合成原理等综合一体的应用性较强的课程，该课程是在本专业学生学过了无机化学、有机化学、物理化学、化工原理和高分子化学及高分子物理等专业学科基础课的基础上开设的，在知识和内容上与这些课程紧密相关，特别是化工原理的单元操作和高分子化学的聚合反应过程是构成高聚物合成工艺的基本单元。
三、课程教学目标通过高聚物合成工艺学这门课程的学习，使学生达到以下目的：1 .了解高分子材料合成与分子设计的关系，了解高聚物合成所用的主要单体，合成树脂、合成橡胶、合成纤维、涂料、粘合剂、工程高分子材料、特种高分子、功能高分子等品种的生产和制备方法。
2.掌握重点高聚物品种生产工艺过程、工艺设备、过程控制方法和调节手段，掌握工艺计算和程序。
3.培养和训练学生将所学过的基本理论和技术与高聚物合成工艺紧密结合在一起，形成有机地统一体，从而提高学生分析和解决实际问题的能力。
4.从网上查找相关高聚物发展新材料。
新信息介绍给学生。
开拓学生视野。
四、教学内容、基本要求与学时分配五、其他教学环节（课外教学环节、要求、目标）1.教学方式与教学方法的具体改革措施是教学以讲授为主，辅以现场参观和文献调研等教学形式。
在教学过程中将参观辽阳石化分公司烯炷厂的聚乙烯装置。
玻璃聚合反应釜 出料泵
玻璃聚合反应釜出料泵
玻璃聚合反应釜是一种用于在工业生产中进行玻璃聚合反应的设备。
它通常由一个密封的容器和一个出料泵组成。
出料泵在整个反应过程中起着至关重要的作用，它负责将反应产物从反应釜中抽出，并输送到下一个工艺步骤。
让我们来了解一下玻璃聚合反应釜的工作原理。
在反应开始前，玻璃原料被放入反应釜中，并加入适量的催化剂。
然后，反应釜被密封，内部的温度和压力被控制在一定范围内。
在反应过程中，催化剂会引发分子间的聚合反应，从而使玻璃原料逐渐形成固态玻璃。
当反应完成后，出料泵开始发挥作用。
它通过产生一定的压力，将反应釜中的玻璃聚合产物从出料口抽出，并输送到下一个处理步骤。
出料泵通常由一个强大的电机驱动，可以产生足够的力量来推动玻璃聚合产物通过管道系统。
出料泵在玻璃聚合反应过程中起着关键的作用。
它不仅能够高效地抽出反应产物，还可以控制流量和压力，以确保产物的顺利输送。
在反应结束后，出料泵还可以将反应釜中的残余物质清除，为下一次反应做准备。
总的来说，玻璃聚合反应釜的出料泵是一个重要的组成部分，它能够有效地将反应产物从反应釜中抽出，并输送到下一个工艺步骤。
它的工作原理简单明了，但在实际应用中起着关键的作用。
通过合
理选择和使用出料泵，可以提高玻璃聚合反应的效率和质量，推动玻璃行业的发展。
高分子合成工艺学智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学
高分子合成工艺学智慧树知到课后章节答案2023年下齐鲁工业大学齐鲁工业大学第一章测试1.关于聚合完成后的分离工艺，说法正确的是答案:分离催化剂;分离溶剂;分离未反应单体2.工业上进行聚合物合成时，所用单体纯度必须严格控制答案:对3.用尼龙、聚甲醛等塑料制齿轮可以不用加润滑油，是因为？答案:摩擦系数小;具有自润滑性4.原料为什么要进行精制？答案:容易影响单体聚合5.医用PVC产品的氯乙烯单体是优级品含量高，还是一级品含量高？答案:一级品6.哪个不是高分子合成工艺过程？答案:单体合成7.聚合物完分离时低沸点可以直接蒸馏除去，高沸点的减压除去。
答案:错第二章测试1.管式反应器有哪几段组成？答案:反应段;加热段;冷却段2.塔式反应器特点有（）答案:物料的停留时间可有较大可控;温度可分区控制;物料的流动接近平推流3.关于流化床反应器，对的有（）答案:内装催化剂;一种垂直圆筒形或圆锥形容器4.关于旋风分离器，对的有（）答案:能分离气体和固体;固体是在离心力作用下分离的5.关于汽提塔，正确的有（）答案:溶剂和单体从顶部带出;聚合物从底部带出6.用于分离液体和固体的方法有（）答案:闪蒸;汽提7.由加料器、干燥管及旋风分离器组成的干燥器是（）答案:气流式干燥器8.桨叶倾斜一定角度后的斜桨或推进式产生的流型为（）答案:轴向流动第三章测试1.下列哪些方法可以解决本体聚合过程中的散热问题？答案:改进和完善搅拌器和传热系统以利于聚合设备的传热;采用“冷凝态”进料及“超冷凝态”进料;专用引发剂调节反应速率;分段聚合，控制转化率和“自动加速效应”;反应进行到一定转化率，粘度不高时就分离聚合物;采用较低的反应温度，使放热缓和2.关于乙烯本体聚合说法正确的是（）答案:常采用冷凝态进料3.下列哪些方式会使PE的分子量增加？答案:提高反应压力;减少丙烷用量4.提高压力会降低PE的支链度答案:对5.PE用釜式反应器生产时的聚合热主要靠夹套把热量带走答案:错6.工业上表征PE性质的参数有？答案:熔融指数;支链度7.PE用釜式反应器生产时，引发剂也是随乙烯压缩再流进反应釜答案:错8.熔融指数判断的PE的熔点答案:错9.加入链转移剂的作用是（）答案:调节熔融指数;调节分子量第四章测试1.Ca2CO3可以用来做分散剂答案:对2.要想有效分散聚合单体，需要（）答案:高剪切力;高剪切速率;加入保护层3.珠状聚合是非均相聚合答案:错4.PVC在成粒过程中，控制反应条件，形成类似于单细胞的颗粒，得到的是紧密型树脂答案:对5.关于PVC的成粒过程，说法正确的是（）答案:只有分散剂具有一定的保护能力，但是有不是太强，才有可能得到疏松型树脂;如果分散剂保护能力差，即便搅拌强度再高，最终还会得到大块的固体;如果分散剂保护能力高，即便搅拌强度不高，也可以得到小颗粒6.PVC悬浮聚合中，一般为酸性条件进行，这样可以抑制产物分解产生的HCl错第五章测试1.用于织衣服的腈纶是均聚物答案:错2.关于PAN纤维，说法正确的是（）答案:加入丙烯酸酯类可改善手感;纯PAN染色困难;加入丙烯磺酸钠是为了方便染色3.PAN纤维的制备分为聚合、纺丝两步，所以称之为“二步法”答案:错4.丙烯腈均相溶液聚合过程中PH在5左右，是因为过低NASCN易分解，过高丙烯腈中氰基易分解答案:对5.关于铁离子在丙烯腈溶液聚合中的作用，说法正确的是（）能增加自由基浓度，产生更多链引发、链终止;对聚合有阻聚作用;可以使用乙二胺四乙酸钠除去;能降低体系的活化能6.丙烯腈的两种聚合均采用下进料上出料的方式答案:错7.关于脱单体塔，说法正确的是（）答案:最底层可以防止流下来的物料直接流入管道;塔的最上层用来防止溅料到真空管道;中间三层的作用是增大物料的流动面积，以促进单体蒸发;中间层的圆锥角通常为120°第六章测试1.在聚氧乙烯-聚氧丙烯乳化剂中，聚氧乙烯重量占30%，则HLB值为（）答案:62.乳液聚合体系中加入连二亚硫酸钠的作用是答案:除水去除水中的余氧3.氯乙烯乳液聚合中，也需要加入分子量调节剂来控制分子量答案:错4.丁苯乳液聚合中闪蒸器的作用是（）答案:除丁二烯5.乳化剂是如何除去的？答案:加稀酸6.关于丁苯乳液聚合，说法正确的是（）答案:分离出的丁二烯最终回到丁二烯储罐，而不是单独存放;使用NaCl破乳;闪蒸主要是为了除苯乙烯第七章测试1.乳液聚合所用的分子量调节剂与缩聚所用分子量调节剂是相同的答案:错2.关于熔融缩聚，正确的是（）答案:反应程度决定了分子量大小;反应平衡常数小，需要真空脱除小分子3.脱除小分子产物的方法有（）答案:分段聚合;激烈搅拌;高真空;增加蒸发面积;升高温度4.缩聚反应终点的判断可以从搅拌机电流上进行判断答案:对5.影响熔融缩聚反应的因素有哪些？答案:真空度;配料比;反应温度;反应程度6.连续熔融缩聚要求不能返料答案:对7.缩聚的实施方式有（）答案:液相缩聚;溶液缩聚;固相缩聚第八章测试1.TDI-65指的是活性最大的部分所占的百分比答案:对2.异氰酸酯与亲电试剂反应时，它们攻击的碳正离子，所以是亲电反应答案:错3.关于扩链剂，说法正确的是（）答案:是合成聚氨酯的重要原料;会提高某些力学性能4.关于聚氨酯，说法正确的是（）答案:可以不用扩链剂得到5.二元异氰酸酯一个反应后，另一活性降低答案:对6.聚脲不会再与异氰酸酯反应答案:错7.环氧丙烷-环氧乙烷聚醚多元醇中，其疏水作用的是（）答案:聚氧丙烯段第九章测试1.SBS的英文全称是（）答案:styrene-butadiene-styrene2.温度略高于聚丁二烯Tg时SBS是弹性体答案:对3.环己烷在SBS聚合过程中的作用有（）答案:溶解防老剂等助剂;溶解引发剂及助引发剂;除水剂;聚合反应的溶剂4.关于SBS生产工艺流程，说法正确的有（）答案:较难控制的步骤是有聚苯乙烯锂上引发丁二烯的聚合;杂质可产生聚苯乙烯均聚物、SB共聚物;所用助引发剂为醚类、叔胺类等活化剂5.丁基橡胶由丁二烯和异丁烯聚合而成答案:错6.关于淤浆聚合，说法正确的是（）答案:可以确保聚合物有理想的分子量及分布;体系中有细小颗粒;体系黏度低，反应热易导出7.丁基橡胶的阳离子聚合反应的冷却介质是液体乙烯答案:对8.丁基橡胶所用反应器为列管式反应器答案:对。
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5．螺带螺杆式搅拌器
➢为慢速型搅拌器，常 在层流区操作，液体沿 着螺旋面上升或下降形 成轴向的上下循环，适 用于中高粘度液体的混 合和传热等过程
应用
锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于 对混合要求不太高的场合。
➢由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它 搅拌器大，能得到大的表面传热系数，故 常用于传热、晶析操作。 ➢常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。 ➢当搅拌粘度大于100Pa·s 的流体时，应采 用螺带式或螺杆式。
目的——消除打漩和提高混合效 果
打漩
物料粘度小，搅拌转速高，液 体随桨叶旋转，在离心力作用 下涌向内壁面并上升，中心部 分液面下降，形成漩涡，称为 打漩区。
后果
✓随转速增加，漩涡中心下凹到与桨叶接触， 外面空气进入桨叶被吸到液体中，使其密度减 小，混合效果降低。
✓一般在容器内壁面均匀安装4块挡板 ✓宽度为容器直径的1/12～1/10。
改进
容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、 搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。
3．涡轮式搅拌器
3．涡轮式搅拌器
✓涡轮式搅拌器（又称透 平式叶轮），是应用较 广的一种搅拌器 ✓能有效地完成几乎所有 的搅拌操作，并能处理 粘度范围很广的流体。
应用
➢ 涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微团分 散得很细 ➢适用于低粘度到中等粘度流体的混合、液—液分 散、液—固悬浮，以及促进良好的传热、传质和化 学反应。
主要应用
液-液系中用于防止分离、使罐的温度均一， 固-液系中多用于防止固体沉降。 主要用于流体的循环，由于在同样排量下， 折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低， 故轴流桨叶使用较多。
也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换， 代替价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。
桨式搅拌器的转速一般为20～100r/min ， 最高粘度为20Pa· s 。
搅拌器的选用
搅拌器选型一般从三个方面考虑
搅拌目的 物料粘度 搅拌容器容积的大小
选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操作 费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。
➢推进式搅拌器——用于低粘度流体的混合，循环 能力强，动力消耗小，可应用到很大容积的搅拌 容器中。
➢涡轮式搅拌器——应用范围较广，各种搅拌操作 都适用，但流体粘度不宜超过50Pa·s。
(b)轴向流
流体流动方向平行于搅拌轴 ，流体由桨叶推动，使流体 向下流动，遇到容器底面再 向上翻，形成上下循环流。
(c)切向流
无挡板的容器内，流 体绕轴作旋转运动， 流速高时液体表面会 形成漩涡，流体从桨 叶周围周向卷吸至桨 叶区的流量很小，混 合效果很差。
轴旋转时，静环1和动环2密封面通过弹簧5，始终保持接触， 使泄漏不致发生
缺点
不能用于以保持气体和以细微化为目的的 气—液分散操作中。
2. 推进式搅拌器
推进式搅拌器（又称船用推进器） 常用于低粘流体中。
2. 推进式搅拌器
结构
➢标准推进式搅拌器有三瓣叶片， 其螺距与桨直径d相等。 ➢直径较小，d/D=1/4～1/3， 叶端速度一般为 7～10 m/s， 最高达15 m/s。
如何有效的排除聚合反应热，保持反应温度
夹套冷却
夹套+内冷管
内冷管冷却
物料釜外循置结构取决于聚合体系即黏度
低黏
平桨、涡轮桨、螺旋桨
搅拌速度 搅拌速度
3m/S
中间
搅拌速度 5-15m/S
搅拌装置结构取决于聚合体系即黏度 高黏
定义 功能 原理 流型
搅拌时——流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状 螺旋形排出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上 方，形成轴向流动。
特点 ——搅拌时流体的湍流程度不高，循环量
大，结构简单，制造方便。
循环性能好，剪切作用不大， 属于循环型搅拌器
应用
粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好 的搅拌效果。 主要用于液－液系混合、使温度均匀，在低浓度固－液系 中防止淤泥沉降等
（1）厢式干燥器（盘架 式干燥器）
厢式干燥器中的加热方式有两种：
单级加热
多级加热
结构：
（2）气流式干燥器
至分离器
加料
出料
分布盘 热空气
单层圆筒沸腾床干燥器
至分离器
床内分离器
气体出口
加料
出料
分布盘 热空气
单层圆筒沸腾床干燥器
第一层 第二层
加料 出料
热空气
多层流化床干燥器
➢平直叶——剪切作用较大，属剪切型搅拌器。 ➢弯叶 ——指叶片朝着流动方向弯曲，可降低功率 消耗，适用于含有易碎固体颗粒的流体搅拌。
4．锚式搅拌器
➢结构简单。 ➢适用于粘度在100Pa· 以下的流体搅拌，当流 体粘度在10～100Pa·s 时，可在锚式桨中间加 一横桨叶，即为框式搅 拌器，以增加容器中部 的混合。
搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌 反应器的关键部件。 提供过程所需要的能量和适宜的流动状 态。
搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在 搅拌器附近形成高湍动的充分混合区， 并产生一股高速射流推动液体在搅拌容 器内循环流动。 流体循环流动的途。
1. 桨式搅拌器
☆结构最简单 ☆叶片用扁钢制成 ，焊接或用螺栓固 定在轮毂上，叶片 数是2、3或4 片， 叶片形式可分为平 直叶式和折叶式两 种。
连续操作
PS本体聚合
回收 苯乙烯
少量溶剂存在 下的生产流程
PS本体聚合
压力釜串联 流程
连续？间歇？塔 式？釜式？
碟片式离心机
工作原理：含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管 之间，形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在 离心力的作用下移向器壁，并随外旋流转到除尘器下部 ，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经 过排气管排出。
➢桨式搅拌器 ——结构简单，在小容积的流体混合 中应用较广，对大容积的流体混合，循环能力不 足。
➢锚式、螺杆式、螺带式——适用于高粘流体的混 合。
(a)径向流
流体流动方向垂直于 搅拌轴，沿径向流动， 碰到容器壁面分成二 股流体分别向上、向 下流动，再回到叶端， 不穿过叶片，形成上、 下二个循环流动。
第二章 聚合反应设备
齐鲁工业大学材料学院
主讲：李仲伟 lizhw2007@ 2016.3
釜式 管式 塔式
实验室大型常 压反应釜
实验室用
搪瓷釜 不锈钢釜 复合钢板
玻璃釉在900℃灼烧形成， 表面光滑，物料不易粘釜， 适用于PVC、合成橡胶等 易易粘连的聚合物
规格7、13.5、14、 30、33m³，甚至可 以达到250m³
当反应釜超过200m³后，为了减 少搅拌轴的振动和提高密封性能 ，搅拌挪至底部。
该搅拌桨外形曲线圆滑，在旋转 时使物料做轴向和径向流动，而 且涡流少，能耗低。
桨上搪瓷，更加光滑
为了解决物料粘壁而降低传热效率，采用带 有刮片的刮壁式反应器
带有刮片的刮壁 式反应器
各种单体的聚合热（千卡/克分子）