Кинетическое моделирование процессов сополимеризации бутадиена со стиролом в эмульсии

• Автор: Мифтахов, Эльдар Наилевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 120 с. : ил.

Оглавление
Введение

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Кинетические схемы полимеризационных процессов

1.2. Вычислительные методы решения прямой и обратной задач

1.3. Моделирование технологии производственного процесса. . .

1.4. Постановка задачи

Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУТАДИЕНА СО СТИРОЛОМ

2.1. Кинетическая схема процесса сополимеризации бутадиена

со стиролом.

2.2. Построение математической модели и решение прямой задачи

2.3. Математическое описание процесса сополимеризации бутадиена со стиролом в каскаде реакторов
Глава 3. РЕШЕНИЕ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ИДЕНТИФИКАЦИИ КИНЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
3.1. Постановка обратной задачи
3.2. Алгоритм решения обратной задачи поиска кинетических
параметров
3.3. Анализ полученных результатов.
Глава 4. ХИМИЧЕСКИЙ РАЗМЕР И СОСТАВ МАКРОМО
ЛЕКУЛ ПРОЦЕССА СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУ
ТАДИЕНА СО СТИРОЛОМ
4.1. Размерсостав распределение макромолекул
4.2. Построение размерсостав распределения
4.3. Количественная характеризация неоднородности продуктов
сополимеризации.
Глава 5. ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭМУЛЬСИОННОЙ СОПОЛИМЕРИЗАЦИИ В КАСКАДЕ РЕАКТОРОВ
5.1. Структура, функциональное назначение программного продукта .
5.2. Этапы работы и интерфейс программы
5.3. Процедуры и функции программного средства.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература


Создание уникальных алгоритмов и программного комплекса, позволяющего решать поставленные выше задачи. Научная новизна. Разработана математическая модель, описывающая процесс сополимеризации бутадиена со стиролом в каскаде реакторов. Впервые поставлена и решена обратная задача определения констант скоростей реакций рекомбинации и диспропорционирования. В ходе решения прямой задачи проведен анализ молекулярномассового распределения. Найдены зависимости усредненных молекулярных характеристик, изменения концентраций реагентов, показавшие удовлетворительное согласование с экспериментальными данными, полученными в ЦЗЛ ОАО Синтез Каучук г. Стерлитамак. Получена зависимость изменения концентраций реагентов от времени, зависимость среднего состава образующегося сополимера от конверсии. Проведено исследование химического размера и состава образующихся макромолекул. Разработано математическое обеспечение в виде программного комплекса для решения прямых и обратных задач для систем дифференциальных уравнений, описывающих кинетику сополимеризации бутадиена со стиролом в эмульсии, которая может быть использована при анализе полимеризационных процессов. Практическая значимость. Разработанный программный комплекс позволяет производить расчет процесса сополимеризации бутадиена со стиролом в каскаде реакторов, а также прогнозировать основные свойства получаемого продукта. Программное обеспечение имеет удобный интерфейс. Программный продукт зарегистрирован в объединенном фонде электронных ресурсов Наука и образование ОФЭРНИО ИНИМ РАО, Всероссийском научнотехническом информационном центре ВНТИЦ. Достоверность результатов обоснована применением в качестве исходных посылок основных законов сохранения и других фундаментальных законов математики и химии. Сопоставление полученных результатов с экспериментальными данными показывает их удовлетворительную согласованность. Апробация работы. Международной научнопрактической конференции Резиновая промышленность. Института органической химии УНЦ РАН Уфа, , руководитель академик РАН Монаков Ю. Стерлитамакской государственной педагогической академии им. Зайнаб Биишевой Стерлитамак, . Публикации. По теме диссертации опубликовано статей и тезисов научных конференций, зарегистрирован 1 программный продукт. В совместных работах постановка задачи принадлежит д. С.А. Мустафиной. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и 2 приложений. Полный объем составляет 0 страниц, включая приложения на страницах, рисунка, 5 таблиц, библиографию 7 наименований. Во введении обоснована актуальность темы, цели и задачи исследования, новизна, практическая значимость, выносимых на защиту результатов. В первой главе проводится обзор литературы, посвященной математическому моделированию полимеризационных процессов. Рассматриваются различные кинетические схемы и вычислительные методы решения прямой и обратной задач. Особое внимание уделяется также обзору различных работ по моделированию технологии производственных процессов полимеризации на промышленных установках. В разделе 2. В разделе 2. Для численного решения бесконечной системы дифференциальных уравнений, получаемой из приведенной кинетической схемы, используется метод моментов в сочетании с методом производящих функций. В разделе 2. Третья глава посвящена постановке и решению обратной задачи для идентификации кинетических параметров процесса сополимеризации бутадиена со стиролом. В разделе 3. В разделе 3. В разделе 3. В разделе 3. Четвертая глава посвящена исследованию химического размера и состава макромолекул, получаемых в результате процесса со полимеризации. В разделе 4. В разделе 4. Произведены вычисления для различных моментов времени и показана динамика по изменению . В разделе 4. В пятой главе был создан программный комплекс на языке i в среде визуального программирования i 7, снабженный пользовательским интерфейсом. В разделе 5. В разделе 5. В разделе 5. В приложениях приведены свидетельства о регистрации программного комплекса в ОФЭРНИО ИНИМ РАО и текст программы.