聚合物反应工程基础知识总结

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聚合反应工程基础复习提纲 第一章绪论 1.说明聚合反应工程的研究内容及其重要性。 第二章化学反应工程基础 概念 间歇反应器、连续反应器 平推流和理想混合流 平推流反应器、理想混合流反应器及其特点 膨胀率 容积效率 停留吋间分布密度函数、停留吋间分布函数、平均停留吋间 返混 宏观流体、微观流体 微观流动、宏观流动 混合时间 微观混合；宏观混合 问题 1.按物料的相态、结构形式、操作方式和流体流动及混合形式分类，反应器可分为那几类？ 2.形成返混的主要原因有哪些？ 3.理想反应器设计的基本原理是什么？ 4.反应器的流动模型冇哪些？各有何特点？ 5.平推流及理想混合反应器的停留时间分布有何特点？ 6.返混对简单反应、复杂反应和连串反应各冇何影响？ 7.描述连续式反应器的重要性质有哪些？ 8.微观混合和宏观混合对理想混合反应器各有何影响？

9.影响容积效率的因素有哪些？ 10停留时间的测定方法有哪些，各适用于什么具体情况？ 11停留吋间分布和返混之间有什么关系？研究流动模型有何意义？ 12动力学方程建立时，数据收集方式和处理方式有哪些？ 第三章 1.在双分子热引发和双基终止时，间歇式和连续全混式反应釜对产物的转化率、累积平均聚合度有何影响？ 2.在连锁聚合中，采用间歇操作和连续操作对其转化率和平均聚合度和分子量分布冇何影响？ 3.要制取高分了量的缩聚物时，在理论上和操作方式上可采取哪些措施？ 4.间歇操作的和连续全混反应釜对缩聚反应的分子量分布冇何影响？ 5.返混和混合对聚合度分布的影响。 6.粘度对聚合物反应的影响。 第四章 1.流体分类，何为牛顿流体，非牛顿流体？非牛顿流体又冇哪些类型？ 2.高分子流体为什么多属于假塑性流体？ 3.为什么触变性流休和震凝性流体有特殊的流变行为？ 4.一般对丁涂料类流体希望其具有何种流动特性，为什么？ 5.影响高分了流体流变行为的主要因素有哪些？如何对这些影响进行理论分析 6.非牛顿流体的流动行为指数对流体在圆管中的流动行为和聚合反应结果有何影响 7.对非牛顿流休在圆管中层流流动规律进行研究有何重要意义？ 第五章 1.搅拌器一般具冇哪些功能？ 2.搅拌釜内的流体的流动分为哪两个层次

关于聚合反应

需进行沉淀分离；非均相体系固体物含量可高达30％～50％（最高达约60％），除胶乳可直接使用外，其他均需经分离、提纯等后处理。 环化聚合 由非共轭双烯类化合物形成具有环状结构重复单元的线型聚合物的聚合反应。其产物具有较高的耐热性，因此环化聚合是制备耐热高分子的一种手段。 简史以前一直认为具有两个双键的化合物在聚合时必定形成交联的不溶、不熔的高聚物。但在1951年，G.B.布特勒等人用自由基引发二烯丙基季铵盐类进行溶液聚合，却得到了可溶性的线型聚合体。布特勒通过对二烯丙基季铵盐类聚合的研究，提出单体可以通过交替的“分子内-分子间”链增长反应,导致线型高聚物的形成。1953年W.辛普森等人在研究邻苯二甲酸二烯丙酯的聚合反应时，指出了双烯类单体在聚合时有环化现象。1958年J.F.琼斯将这类聚合反应称为环化聚合。 工程应用 在工程上，聚合流程可以是间歇式的，但在工业上大规模生产多采用连续式，常用的设备有间歇和连续搅拌反应器，以及管式、环管式、流化床和塔式反应器等，也可多种形式串联使用（见聚合反应工程）。 聚合反应的危险特性及安全控制措施 1．聚合反应的主要危险性 (1)、聚合反应中的使用单体、溶剂、引发剂、催化剂等大多是易燃、易爆物质，使用或储存不当时，易造成火灾、爆炸。如聚乙烯的单体乙烯是可燃气体，顺丁橡胶生产中的溶剂苯是易燃液体，引发剂金属钠是遇湿易燃危险品。 (2)、许多聚合反应在高压条件下进行，单体在压缩过程中或在高压系统中易泄漏，发生火灾、爆炸。例如，乙烯在130～300 MPa的压力下聚合合成聚乙烯。 (3)、聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物，一旦配料比控制不当，容易引起爆聚，反应器压力骤增易引起爆炸。 (4)、聚合物分子量高，黏度大，聚合反应热不易导出，一旦遇到停水、停电、搅拌故障时，容易挂壁和堵塞，造成局部过热或反应釜飞温，发生爆炸。 2．聚合反应过程的安全措施 (1)、应设置可燃气体检测报警器，一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏，将自动停车。

聚合反应工程

1. 聚合反应工程是化学反应工程的一部分。（） 2. 聚合反应中，其传质过程必与聚合反应同时进行。（） 3. 水马力与冷却水重量流量成正比，与扬程成反比。（） 4. 在不可逆三级反应中，若某一组分过量，且反应中其浓度基本保持不变，那么反应可视为一级反应。（） 5. 平推流与间歇反应器的设计基本方程式相同，但图解形式不同。（） 6. 在多级串联反应器中，如果每一级的体积相等，那么各级反应器的反应时间相等。（） 7. 对于单一反应，那么级数n越低，转化率越低，则容积效率越低。（） 8. 在平行反应中，提高反应物浓度有利于反应级数高的反应。（） 9. 聚合过程的反应温度可通过调节散热面积进行调整，但不可通过调节单体浓度进行调整。（） 10. 均一相液体间的混合，常采用的是混合时间相等放大。（） 11. 平推流反应器和理想混合反应器中存在返混，理想混合反应器的返混较大。（） 12. 扩散模型中流体在反应器的径向产生返混，而轴向不存在返混。（） 13. 按总传热系数K放大的条件是釜壁的热阻相对于其它热阻来说比较小。（） 14. 触变流体粘度不仅随剪切速率而变化，且在恒定剪切速率下，粘度随时间的增加而减小，并达到一恒定值。剪切停止后，可立刻恢复至最初粘度。（） 15. 胀塑性流体在管中的流速分布比牛顿流体更均匀，流速梯度小。（） 16. 为有效消除漩涡，可安装档板。（） 17. 均相流体湍流时，功率曲线为一水平直线。（） 18. 为有效消除漩涡，可安装盖板。（） 19. 放大不均匀系数是反应过程中最大放热速率与平均放热速率之比。（ 20. 聚合反应按型式可分为釜式、管式两种。（） 1. 关于假塑性流体哪个结论不成立（） A 假塑性越大，反应器中的浓度越不均匀，温度分布越均匀，产物的分子量分布越窄， B假塑性越大，反应器中的浓度越均匀，温度分布越不均匀，产物的分子量分布越宽， C假塑性越大，反应器中的浓度越不均匀，温度分布越不均匀，产物的分子量分布越宽， D假塑性越大，反应器中的浓度越均匀，温度分布也越均匀，产物的分子量分布越窄 2. 混合状态对下列哪种反应器有影响。（） A 间歇反应器， B 平推流反应器， C 理想混合反应器， D 多级理想混合反应器 3. 反应器具有热稳定性必须满足哪些条件？（） A Q r = Q c, B Q r > Q c, C dQ c/dT < dQ r/dT， D dQ c/dT < dQ r/dT 4. 下列几种装置中，哪种最常采用且结构简单的间接传热装置？（） A 内冷件， B 回流冷凝器， C 蛇管， D 夹套 5. 由传热关联式的分析，可知正确项为（） A 使用涡轮桨叶时的传热系数比使用其它桨叶要低， B 内装蛇管要比带有夹套的无挡板釜具有更高的传热系数， C涡轮桨叶位置靠近釜底比紧靠釜中心的传热效果好， D层流时，有无档板对传热系数的影响不大 6. 下列表述哪几项正确（）

聚合物(polymer)的基础知识

聚合物(polymer)的基础知识 聚合物(polymer)，又可称为高分子或巨分子(macromolecules)，也是一般所俗称的[塑料](plastics)或树脂(resin)。 聚合物是由许多较小而结构简单的小分子(monomer)，藉共价键来组合而成的。聚合物的种类繁多，一般若是以对热之变化来分类，它可以分为两大类︰ 一、热固性塑料(Thermoset plastics)︰指的是加热后，会使分子构造结合成网状型态，一但结合成网状聚合体，即使再加热也不会软化，显示出所谓的[非可逆变化]，是分子构造发生变化(化学变化)所致。 二、热塑性塑料(Thermo plastics)︰指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料，即可运用加热及冷却，使其产生[可逆变化](液态←→固态)，是所谓的物理变化。 热塑性塑料又可再区分为泛用塑料、泛用工程塑料、高性能工程塑料等三类。 PE属于结晶性的聚合体，结晶对塑料的影响：1.主要是尺寸不能固定，用射出成型的较少，很难做精密零件。 PP有二次结晶的问题 食用塑料必须加入抗氧化剂，因氧气透过材质影响产品品质，所以用防腐剂抗氧化。 高压阀压出来的是低密度乙烯，低压阀压出来的是高密度乙烯。 MPS+PC+PBT做汽车保险杠

结构式： -[-CH2-CH2-]-n 英文名称:Polyethylene 比重:0.94-0.96克/立方厘米成型收缩率:1.5-3.6% 成型温度：140-220℃ 聚乙烯是最结构简单的高分子。它是由重复的–CH2–单元连接而成的。聚乙烯是通过乙烯（CH2=CH2 ）的加成聚合而成的。 聚乙烯在薄膜状态下可以被认为是透明的，但是在块状存在的时候由于其内部存在大量的晶体，会发生强烈的光散射而不透明。 鉴别：用牙咬，无异味，软；用火烧，味同蜡烛。 PE特性 聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，绝缘性好，密封性较好，透明，软，不耐高温。具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-70～-100℃)，化学稳定性好，盛装物不变色，化学药剂很难清洗。能耐大多数酸碱的侵蚀(不耐具有氧化性质的酸)，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性能优良；但聚乙烯对于环境应力(化学与机械作用)是很敏感的，耐热老化性差。缺点:不耐高温（熔点140℃），易崩解，不宜二次加工，易变型，有渗透性，很难印刷。 成型性能 1.结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射, 料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形 2.收缩范围和收缩值大,方向性明显,易变形翘曲.冷却速度宜慢,模具设冷料穴,并有冷 却系统. 3.加热时间不宜过长,否则会发生分解,灼伤. 4.软质塑件有较浅的侧凹槽时,可强行脱模. 5.可能发生融体破裂,不宜与有机溶剂接触,以防开裂. PE种类 （1）LDPE：低密度聚乙烯、高压聚乙烯（2）LLDPE：线形低密度聚乙烯 （3）MDPE：中密度聚乙烯、双峰树脂（4）HDPE：高密度聚乙烯、低压聚乙烯 （5）UHMWPE：超高分子量聚乙烯（6）改性聚乙烯：CPE、交联聚乙烯（PEX） （7）乙烯共聚物：乙烯-丙烯共聚物（塑料）、EVA、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-其它烯烃（如辛烯POE、环烯烃）的共聚物、乙烯-不饱和酯共聚物（EAA、EMAA 、EEA、EMA、EMMA、EMAH） 分子量达到3，000，000-6，000，000的线性聚乙烯称为超高分子量聚乙烯(UHMWPE)。超高分子量聚乙烯的强度非常高，可以用来做防弹衣。 应用 LDPE的主要消费领域是薄膜（包括农膜），其它应用于注塑及电线电缆等领域。 HDPE的主要应用领域是中空吹塑、薄膜制品和注塑。HDPE适用于生产各类中空容器，如牛奶瓶、果汁瓶、化装品瓶、药瓶、洗涤剂及食品容器、工业瓶等。 化妆品主要用作软管，一般软管选择多层PE，通常第1层PE,中间EVOH（有极性，封尾性能较好。），第3层PE. 利用在化妆品里大多是不透明的，因化妆品大多原料是畏光的。

聚合反应工程基础教学大纲

《聚合反应工程基础》教学大纲 一、课程基本信息 课程中文名称：聚合反应工程基础 课程英文名称：The Basic of Polymerization Reaction Engineering 课程编号： 课程类型：专业（方向）课 总学时：54 实验学时：0 上机学时：4 课外学时：0 学分：3 适用专业：化学工程与工艺（四年级本科） 先修课程：物理化学、化工原理、高分子化学、高分子物理 开课院系：化工与制药学院化学工艺学科部 二、课程的性质与任务 《聚合反应工程基础》是化学工程及工艺专业的一门主要专业课，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。学生通过学习该课程后，应了解聚合反应器的设计、操作和控制的基本方法。能够根据聚合物性能要求合理确定聚合反应器的设计、操作和控制条件。 三、课程教学基本要求 学生学习本课程后应达到如下要求： 1．掌握理想反应器的设计和分析方法。 2．掌握聚合反应过程动力学分析方法。 3．对不同类型的化学反应选择合适的反应器和反应器操作方式。 4．了解理想流动反应器和理想流动反应器的差别 5．掌握连续流动反应器的热稳定性原理 6．了解实际生产过程中聚合反应器。 7．了解聚合反应器的放大。 四、理论教学内容和基本要求 绪论 （1）聚合反应工程基础的主要内容 （2）聚合反应工程发展的历史及现状

化学反应工程基础 （1）化学反应和分类 （2）反应速率 （3）反应器的分类 （4）连续流动反应器内流体流动的两种理想型态 基本要求： 1．了解：化学反应的分类 掌握：反应速率的表达和定义 2．了解：反应器分类办法 理解：连续流动反应器内流体流动的两种理想型态（二）均相反应动力学 （1）等温恒容单一反应动力学方程式 （2）复合反应 （3）等温变容过程 基本要求： 1．掌握：等温恒容单一反应温度对反应速率的影响2．掌握：复合反应动力学方程式的建立与解析 3．了解：等温变容过程 （三）理想反应器的设计 （1）理想反应器设计的基本原理 （2）间歇反应器 （3）平推流反应器 （4）理想混合反应器 （5）多级串联理想混合反应器 （6）反应器型式和操作方法的评比和选择 基本要求： 1．掌握：理想反应器设计的基本原理 理解：理想反应器的物料平衡方程和热量平衡方程2．掌握：间歇反应器的设计方程 理解：间歇反应器的微分物料平衡方程 了解：间歇反应器的微分热量平衡方程

聚合物化学中的聚合反应

聚合物化学中的聚合反应 聚合物化学是研究高分子化合物的结构、性质和应用的学科， 其中聚合反应是聚合物化学的重要内容之一。本文将从聚合反应 的定义、分类、反应机理、聚合反应的工业应用等方面，系统性 地介绍聚合反应。 一、聚合反应的定义 聚合反应是指将单体转化为高分子化合物的化学反应。聚合反 应是高分子化学的核心，也是合成高分子材料的重要方法。聚合 反应具有广泛的应用，包括制备塑料、橡胶、纤维等高分子产品，并且在医药、化肥、农药、涂料、胶粘剂等领域也有重要应用。 二、聚合反应的分类 根据聚合反应产生的高分子链的结构，聚合反应可以分为线性 聚合反应、支化聚合反应、交联聚合反应三种类型。 1、线性聚合反应

线性聚合反应是指在聚合反应过程中，高分子链是基本上线性 的高分子。举个例子，聚乙烯的合成过程是高分子线性聚合反应，聚合物的链是一条长链。 2、支化聚合反应 支化聚合反应是指在聚合反应过程中，生成的高分子链不是一 条线性链，而是有支链的高分子。例子有：聚丙烯、聚乙烯脂、 聚酰胺等。 3、交联聚合反应 交联聚合反应是指在聚合反应过程中，两个高分子链相互链接 形成三维的聚合物结构。交联聚合反应孪生聚合反应和交叉聚合 反应，这两种聚合反应能够促进高分子材料的性能改善，如增强 材料的力学性能、热性能和耐化学性能等。 三、聚合反应的反应机理 聚合反应机理可以分为自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合 三种类型。这里我们以自由基聚合为例介绍反应机理。

自由基聚合是指单体分子自身的活性基与聚合反应中介物体之 间进行反应，形成链式聚合。反应通常经历四个阶段：引发、传递、终止和分支。 1、引发 引发聚合反应的过程中，聚合物形成了一些活性自由基链。这 些自由基链具有反应活性，可以继续引发聚合反应，并形成更多 的活性自由基链。 2、传递 当活性自由基掉落在未反应的单体分子上时，会发生传递反应。在传递步骤中，链中的自由基与未聚合的单体结合，形成一个新 的活性自由基链。 3、终止 在自由基聚合反应的过程中，聚合物分子在特定的环境下可以 充当自由基“陷阱”，从而使自由基链的增长停止，此时聚合反应 终止。像极加氧防灭大等这些物质就是避免自由基的形成。 4、分支

聚合反应工程考试题和知识点

聚合反应工程考试题和知识点 聚合反应工程是化学工程领域中的一个重要分支，主要涉及高分子化合物的合成和制备。本文将介绍聚合反应工程考试中的一些常见题目和知识点，帮助读者更好地准备考试。 一、自由基聚合 自由基聚合是聚合反应工程中最常见的反应类型之一。自由基聚合反应的原理是，在引发剂的作用下，单体分子被激活，形成自由基，然后这些自由基与单体分子反应，不断增长形成高分子化合物。自由基聚合的反应动力学和机理是考试中经常出现的题目。 二、离子聚合 离子聚合是另一种常见的聚合反应类型。在离子聚合中，单体分子通过离子键结合，形成高分子化合物。离子聚合的反应机理和动力学也是考试中常见的题目。 三、聚合反应工程基础 聚合反应工程的基础包括反应动力学、反应机理、聚合物结构与性能的关系、聚合物加工与成型等。这些基础知识是理解聚合反应工程的

关键，也是考试中经常出现的题目。 四、聚合物的化学反应 聚合物的化学反应包括聚合物的降解、交联、接枝、嵌段等。这些化学反应在聚合物的改性和应用中具有重要意义，也是考试中常见的题目。 五、聚合物的制备与分离 聚合物的制备方法包括本体聚合、溶液聚合、乳液聚合等。分离和纯化聚合物的方法包括沉淀法、色谱法、蒸馏法等。这些制备和分离方法在聚合物的生产和研究中具有重要意义，也是考试中常见的题目。 六、聚合反应工程实验 聚合反应工程实验是考查学生实际操作和实验技能的重要环节。实验内容包括单体准备、引发剂选择与制备、聚合反应条件的选择与优化、聚合物分离与表征等。实验技能和操作流程也是考试中常见的题目。总结： 本文介绍了聚合反应工程考试中的一些常见题目和知识点，包括自由基聚合、离子聚合、聚合反应工程基础、聚合物的化学反应、聚合物

聚合反应工程

聚合反应工程 聚合反应工程是化学工程学科中的一个分支，研究的是聚合反应的工艺与过程。本文将从聚合反应工程的定义、原理、应用和未来发展等方面进行详细介绍。 定义 聚合反应工程是指在控制条件下，通过引发剂或催化剂的作用，将单体分子通过化学键的重组反应形成分子量较大且具有规则结构的高分子化合物的反应过程。聚合反应工程研究的重点在于控制聚合过程的反应速率、聚合程度和聚合产物的分子量分布。 原理 聚合反应的原理主要包括以下几个方面： 1.单体引发：通过引发剂或催化剂的作用，使单体分子发生自由基聚合或离子 聚合反应。 2.自由基聚合：聚合反应中最常见的是自由基聚合。自由基聚合反应是指通过 引发剂引发自由基的形成，并由自由基引发自由基聚合。 3.离子聚合：离子聚合分为阳离子聚合和阴离子聚合。离子聚合反应是通过引 发剂引发离子的形成，并由离子引发离子聚合。 4.聚合速率控制：聚合反应的速率主要受到聚合度、温度、浓度和溶剂等因素 的影响。 5.分子量分布控制：在聚合反应工程中，需要控制聚合产物的分子量分布，以 满足特定的应用要求。 应用 聚合反应工程在许多领域中都有着广泛的应用，包括： 1.聚合物合成：聚合反应工程在合成高分子聚合物方面有着重要的应用。通过 控制聚合反应的条件和参数，可以合成具有特定性能和结构的聚合物材料，广泛应用于塑料、橡胶、纺织品等行业。

2.药物制剂：聚合反应工程在药物制剂方面也有着重要的应用。通过聚合反应 工程的研究，可以合成控释药物、胶囊等药物制剂，提高药物的疗效并减少 副作用。 3.燃料电池：聚合反应工程在新能源领域中也起到了重要的作用。通过聚合反 应工程的研究，可以合成用于燃料电池中的聚合物电解质，提高燃料电池的 效率和稳定性。 4.生物医学工程：聚合反应工程在生物医学工程领域中也有广泛的应用。通过 聚合反应工程技术，可以制备生物材料、组织工程支架等，用于修复和替代 人体组织和器官。 未来发展 聚合反应工程将会在未来的发展中得到更广泛的应用和深入的研究，其发展方向主要包括： 1.绿色化：聚合反应工程将会在绿色合成方面得到更广泛的应用。通过引入可 再生资源、无毒的引发剂等，实现聚合反应的绿色化。 2.精细化：聚合反应工程将会在聚合产物的精细控制方面得到更深入的研究。 通过控制聚合反应的条件和参数，实现聚合产物的分子量分布调控和结构控 制。 3.多功能化：聚合反应工程将会在材料的多功能化方面得到更广泛的应用。通 过引入功能单体和功能化材料，实现聚合产物的多功能化，拓展聚合反应工 程的应用领域。 结论 聚合反应工程是一门关于聚合反应工艺与过程的学科。通过引发剂或催化剂的作用，控制聚合过程的反应速率、聚合程度和聚合产物的分子量分布。聚合反应工程在合成高分子聚合物、药物制剂、燃料电池和生物医学工程等领域都有广泛的应用。未来的发展趋势是绿色化、精细化和多功能化。聚合反应工程的发展将会在实现可持续发展和推动科技创新方面起到重要的作用。

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

聚合反应工程基础

聚合反应工程基础 第一章、1.聚合反应工程是化学提供反应物料进行反应所需的长与不断增加，不同反应时间所反应工程的一个分支，它是研究容积，保证设备有一定的生产能产生的聚合物的平均分子量差聚合物制造中的化学反应工程力；具有足够的传热面积，保证别不大，过程我低分子副产物产问题，它所研究的主要内容是以反应过程中热量的传递，使反应生。工规模的聚合过程为对象，以聚控制在最适宜的温度下进行；保2.逐步聚合的特点：在低分子转合动力学和聚合物系的传递过证参加反应的物料均匀混合。变为高分子的过程中，反应是逐程为基础。 5.反应器的热稳定性是指当反应步进行的，每一步的活化能及反2.化学反应工程学是以工业规模过程的放热或除热速率发生变应速率大致相等。反应早期，大进行的化学规律作为研究对象，化时，过程的温度等因素将产生部分单体很快转变为二聚体、三以化学反应动力学和传递过程一系列的波动，当外扰消除后，聚体、四聚体等低聚物，短期内作为主要基础。过程恢复到原来的操作状态，则转化率很高。随后，低聚物间继第二章、1.反应器分类：按反应反应器具有热稳定性，或具有自续反应，分子量不断增大而转化物料的相态（均相、非均相），衡能力，或者为热不稳定性，或率的增加则转缓慢。按反应器的结构形式（管式、釜无自衡能力。 3.对聚合反应速度进行工程分析式、塔式、固定床、流化床），6.造成返混的主要原因：由于物的目的是确定反应机理，定出各按操作方式（间歇：物料一次放料与流向相反的运动所造成；由基元反应的速度式，再将总聚合入，浓度随时间变化，是不稳定于不均匀的速度分布所引起；由速率、聚合度、聚合度分布表示过程，设备利用率低产品质量不于反应器结构所引起的死角、短为基元反应的速率常数、组分浓均匀。连续:连续加料，连续引出路、沟流、旁路等。度、反应时间等参数的函数式，反应产物，反应器内任一点的组7.在稳定连续流动系统中，同时以这些函数式作为

《聚合物合成工艺学》复习知识点及思考题

《聚合物合成工艺学》各章重点 第一章绪论 1．高分子化合物的生产过程及通常组合形式 原料准备与精致，催化剂配置，聚合反应过程，分离过程，聚合物后处理过程，回收过程 2．聚合反应釜的排热方式有哪些 夹套冷却，夹套附加内冷管冷却，内冷管冷却，反应物料釜外循环冷却，回流冷凝器冷却，反应物料部分闪蒸，反应介质部分预冷。 3. 聚合反应设备 1、选用原则：聚合反应器的操作特性、聚合反应及聚合过程的特性、聚合反应器操作特性对聚合物结构和性能的影响、经济效应。 2、搅拌的功能要求及作用 功能要求：混合、搅动、悬浮、分散 作用：1）推动流体流动，混匀物料；2）产生剪切力，分散物料，并使之悬浮；3）增加流体的湍动，以提高传热效率；4）加速物料的分散和合并，增大物质的传递效率；5）高粘体系，可以更新表面，使低分子蒸出。 第二章聚合物单体的原料路线 1．生产单体的原料路线有哪些？（教材P24-25） 石油化工路线，煤炭路线，其他原料路线（主要以农副产品或木材工业副产品为基本原料）

2．石油化工路线可以得到哪些重要的单体和原料？并由乙烯单体可以得到哪些聚合物产品？（教材P24-25、P26、P31） 得到单体和原料：乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯。得到聚合物：聚乙烯、乙丙橡胶、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、维纶树脂、聚苯乙烯、ABS树脂、丁苯橡胶、聚氧化乙烯、涤纶树脂。 3. 合成聚合物及单体工艺路线 第三章自由基聚合生产工艺 § 3-1自由基聚合工艺基础 1．自由基聚合实施方法及选择 本体聚合、乳液聚合、溶液聚合、悬浮聚合。聚合方法的选择只要取决于根据产品用途所要求的产品形态和产品成本。 2．引发剂及选择方法，调节分子量方法 种类：过氧化物类、偶氮化合物，氧化还原体系。 选择方法：（1）根据聚合操作方式和反应温度条件，选择适当分解速度的引发剂。（2）根据引发剂分解速度随温度的不同而变化，故根据反应温度选择适引发剂。（3）根据分解速率常数选择引发剂。（4）根据分解活化能选择引发剂。（5）根据引发剂的半衰期选择引发剂。分子量调节方法：控制引发剂用量、控制反应温度、选择适当分子量调节剂。

聚合反应基础学习知识原理

第二章聚合反应原理 第一节概述 聚合物的合成方法可概括如下： 卒从弘甘入L宀加聚反应，属于连锁聚合机理 聚合物的合成反应单体的聚合反应 缩聚反应，属于逐步聚合机理大分子反应 其中，单体的聚合反应是聚合物合成的重要方法。 (一)高分子化学的一些基本概念 1 .高分子化合物(high molecular weight compound ) ----- 由许多一种或几种结构单 元通过共价键连接起来的呈线形、分支形或网络状的高分子量的化合物，称之为高分子量化合物，简称高分子化合物或高分子。高分子化合物也称之为大分子( macromolecule )、聚合物(polymer )。 高分子化合物的特点： (1)高的分子量：M.W. (molecular weight ) >10 4; M.W.<10 3时称为齐聚物(oligomer )、 寡聚物或低聚物； (2)存在结构单元：结构单元是由单体(小分子化合物)通过聚合反应转变成的构成大 分子链的单元； (3)结构单元通过共价键连接，连接形式有线形、分支形或网络状结构。 塑料。 nCH2------- -CH -------------------- ►十CH2 ----- CH + 0 o n ★结构单元( structural unit ) 和重复单元(repeating unit ): PVC PMMA PS

尼龙-66 —NH(CH 2)6NH CO(CH 2)48 — 结构单元 结构单元 重复单元 2 .聚合度(degree of polymerization , DP ) 即一条大分子所包含的 重复单元的 个数，用DP 表示； 对缩聚物，聚合度通常以结构单元计数，符号为 X n ； X n DP 、X n 对加聚物一般相同。 对缩聚物有时可能不同，如对尼龙 -66 , X n =2DP ;对尼龙-6 , X n =DP 。因此，谈及聚合 度时，一定要明确其计数对象。 3 .高分子化合物的结构式( structural formula ) 高分子化合物的结构式用下式表示，其中下标 n 表示重复单元的个数，即重复单元记数 的聚合度。 -J-重复单兀-卜 丿元。 —CH2 ——CH — Cl 如尼龙-66 (聚己二酰己二胺) CH 3 I CH 2 —C — CH 2 —CH - O | 1 C^= O OCH 3 ，有两个结构单元，两个结构单元链接起来组成其重复单 尼龙-6 O |[ I -XNH(CH 2)5C - 结构单元 重复单元 ■ ・ n CH 2 ------- CH Cl n CH 2 ------ CH CH 3 HO 一-CH 2 —CH 2 II H + (2n-1)H 2O 结构单元和重复单元相同 COOH + n HO(CH 2)2。_ O CH 3 Cl C-O(CH 2)2O

聚合反应工程复习习题解析

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©C B「A 二k C A ：0「X A2X A kt = C AO U _ X A )C A0C A

聚合物反应工程基础知识总结

聚合物反应工程基础知识总结 第一章（填空、选择、简答） 1.聚合物反应和聚合物生产的特点： ①反应机理多样，动力学关系复杂，重现性差，微量杂质影响大。 ②除了要考虑转化率外，还要考虑聚合度及其分布，共聚物组成及其分布和序列分布，聚合物结构和性能等。 ③要考虑反应时候的聚合物流动、混合、传热、传质等问题。 ④要考虑反应器放大的问题。 2.本课程研究内容： 1)聚合物反应器的最佳设计。 2)进行聚合反应操作的最佳设计和控制。 第二章（所有题型） 化学反应器：完成化学反应的专门容器或设备。 1、反应器分类： 1)按物料相态分类（这个老师重点上没说） 2)按结构型式分类

类型优点缺点举例 釜式反应器优点：结构简单，加工 方便，传质、传热效率 高，适应性强，操作弹 性大，连续操作时温度、 浓度易控制，产品质量 均一，适于多品种、小 批量生产。 要求达到高转化率时， 反应器容积大 顺丁橡胶，丁苯橡胶， 聚氯乙烯 管式反应器结构简单、加工方便， 耐高压，传热面大，热 交换效率高，容易实现 自动控制 对慢速反应管子要求长 且压降大 高压聚乙烯的生产，石 脑油的裂解，轻油裂解 生产乙烯 塔式反应器挡板型: 适于快速和中 速反应过程，结构复杂 固体填充式: 结构简 单，耐腐蚀，适于快速 和瞬间反应过程 不同塔不同，书上没说， 具体见老师ppt吧 o(╯□╰)o 苯乙烯的本体聚合，已 内酰胺的缩聚 流化床反应器传热好，温度均匀，易 控制 催化剂的磨损大，床内 返混大，高转化率难 丙烯氨氧化制丙烯腈， 萘氧化制苯酐，聚烯烃 的生产 3)按操作方式分类 间歇反应器：在反应之前将原料一次性加入反应器中，直到反应达到规定的转化率，即得反应物，通常带有搅拌器的釜式反应器。优点是：操作弹性大，主要用于小批量生产。 连续操作反应器：反应物连续加入反应器产物连续引出反应器，属于稳态过程，可以采用釜式、管式和塔式反应器。优点是：适宜于大规模的工业生产，生产能力较强，产品质量稳定易于实现自动化操作。 半连续操作反应器：预先将部分反应物在反应前一次加入反应器，其余的反应物在反应过程中连续或断连续加入，或者在反应过程中将某种产物连续地从反应器中取出，属于非稳态过程。优点是：反应不太快，温度易于控制，有利于提高可逆反应的转化率。 （PS：造成三种反应器中流体流动型态不同是由于物料在不同反应器中的返混程度不一样。返混：是指反应器内不同年龄的流体微元之间的混合，返混代表时间上的逆向混合。） 2、连续反应器中物料流动型态 平推流反应器： ⑴各物料微元通过反应器的停留时间相同。 ⑵物料在反应器中沿流动方向逐段向前移动，无返混。 ⑶物料组成和温度等参数沿管程递变，但是每一个截面上物料组成和温度等参数在时间进程中不变。 ⑷连续稳态操作，结构为管式结构。 理想混合流反应器： 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。

聚酯化工基础知识1

聚酯基础化工知识 一.装置物料性质 1.1对苯二甲酸 1.1.1物理特性： 外观；白色粉末 分子式：HOO-C-C 6H 4 -COOH 分子量：166.1 酸值：674±3mgKOH/g 水份：≤0.5wt% 色相（5％DMF）：≤10APHA 比重：1.51 升华温度：300℃或更高 不溶于水、醚、氯仿、乙酸，微溶于酒精 1.1.2危害及毒性： 1)最低爆炸浓度 当浓度超过0.02g/L,起爆温度600℃时，对苯二甲酸粉尘与空气形成可爆混合物。 2)对人身的影响： 尽管对苯二甲酸的毒性不如苯二酸强，但它的毒性与苯二酸类似，刺激受影响的皮肤和粘膜，导致严重的发炎和起泡。 1.1.3事故预防： 如物料泄漏或溢出时采取措施： 1)收集然后烧掉 2)用水冲洗地面 1.2乙二醇 1.2.1物理物性 分子式：HO-CH 2-CH 2 -OH 分子量：62.07

外观；无色透明液体 酸值：≤0.03mgKOH/g 水份：≤0.1% 色相（煮沸4小时）：≤10APHA（沸程：196－200℃） 凝固点：－9℃～11℃ 闪点：开口杯子111℃ 点火温度：410℃ 燃爆极限：（在空气中）低：3％（体积）高：15.3%（体积） 1.2.2危险反应： 不能与硝酸、过氧化氢这样的强氧化剂相混合 1.2.3对人身的保护： 要对呼吸、眼睛、手进行保护 1.2.4工业保健 在搬运过程中不能吃或喝 1.2.5防火防爆： 禁止吸烟，要与火源保持一定的距离，储罐应接地 1.2.6当溢出/泄漏/气体泄漏时： 用吸附材料进行吸附，把溢出的装入适当容器中，用水把被浸蚀的地方洗掉 1.2.7消防介质： 干粉、泡沫、用水喷或用二氧化 1.2.8急救：如果与眼睛接触了，应用水彻底清洗，至少要洗15分钟， 然后再遵从医嘱。 如果与皮肤接触了，马上用清水冲洗，应马上脱下粘附有该物品的衣服。 如果吸入了该产品，应马上找对症的药缓触。 1.2.9对人的毒性： 如吸入1500mg/kg就会致死 1.3二甘醇