Моделирование тепло-массообменных процессов в технологии получения порошков полиолефинов

• Автор: Каленова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений.

Введение

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Области применения и способы получения полимерных порошков

1.2. Закономерности процесса растворения полимеров

1.3. Фазовое равновесие системы полимер растворитель

1.4. Выводы по литературному обзору и постановка задачи

исследований

Глава 2. КИНЕТИКА РАСТВОРЕНИЯ ПОЛИМЕРА

2.1. Экспериментальное исследование кинетики набухания полиэтилена .

2.2. Математическое моделирование процесса набухания полиэтилена
2.3. Экспериментальное исследование кинетики растворения полиэтилена
2.4. Математическое моделирование процесса растворения полимера в
емкостном аппарате с мешалкой.
Выводы
Глава 3. УДАЛЕНИЕ РАСТВОРИТЕЛЯ ИЗ СИСТЕМЫ ПОЛИМЕР РАСТВОРИТЕЛЬ ВОДА.
3.1. Экспериментальное исследование процесса отгонки растворителя
3.2. Математическое моделирование процесса отгонки растворителя
Выводы
Глава 4. АППАРАТУРНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВ
ПОЛИОЛЕФИНОВ
4.1. Аппаратурно технологическое оформление процесса производства порошка полиэтилена.
4.2. Методика расчета установки для получения порошка полиэтилена.
4.3. Расчет стадии растворения гранулированного ПЭНП для опытно промышленной установки производства порошка полиэтилена
4.4. Расчет стадии отгонки растворителя для опытно промышленной
установки производства порошка полиэтилена.
Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На основе экспериментальных данных выполнена параметрическая идентификация и верификация разработанных моделей, показавшая их удовлетворительные прогностические возможности. Разработана методика расчета основных стадий технологического процесса получения полимерных порошков методом фазового разделения из раствора (в емкостном аппарате с мешалкой). Выявлены рациональные режимно-технологические параметры получения порошка полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Разработаны средства компьютерной поддержки моделирования и расчета процесса получения полимерных порошков. Математические модели процессов растворения гранул полимера в емкостном аппарате и удаления растворителя из системы полимер — растворитель - вода. Результаты экспериментальных исследований процесса растворения гранулированного ПЭНП. Результаты численного эксперимента по моделированию основных стадий технологического процесса получения порошка ПЭНП. Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: III Всероссийская научная конференция «Физикохимия процессов переработки полимеров» (Иваново, ); VIII Всероссийская научно-практическая конференция аспирантов и студентов «Химия и химическая технология в XXI веке» (Томск, ); III Конференция молодых ученых с международным участием «Современные проблемы науки о полимерах» (С. Петербург, ); Международная конференция по химической технологии «ХТ-» (Москва, ); Международная научная конференция «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием» (Иваново, ); III Международная научно-техническая конференция «Полимерные композиционные материалы и покрытия» (Ярославль, ); Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-» (Москва, ); XXI Международная научная конференция «Математические методы в технике и технологии ММТТ - » (Саратов, ). Публикации. Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в опубликованных печатных работах. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 0 страницах машинописного текста, содержит рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 0 наименований. Благодарности. На всех этапах работы в качестве консультанта активное участие принимал д. Почивалов К. Глава 1. Порошковые материалы из синтетических и природных полимеров широко применяются в самых разных отраслях промышленности: в производстве пластмасс, резин, строительстве, дорожном строительстве, антикоррозионной защите металлов и т. Более того, проблема эффективной регенерации пластмассовых отходов и их повторного использования, по-существу, сводится именно к получению тонко-дисперсных порошков, сохраняющих структуру и свойства исходного материала []. В настоящее время известны четыре основных способа получения полимерных порошков: суспензионная полимеризация, переосаждеиие из растворов, криогенное измельчение, дробление при нормальной температуре с использованием комбинированного ударного, сдвигового воздействия, резания и истирания [0,7, ]. В промышленности наиболее распространенным способом получения полимерных порошков является суспензионная полимеризация. При полимеризации в суспензии жидкий мономер, который обычно содержит нерастворимый в воде инициатор (например, перекись бензоила, динитрил азо-бис-масляной кислоты) диспергируется при интенсивном перемешивании в соответствующей среде, в которой либо он совсем нерастворим, либо растворим частично. Полимеризация происходит, таким образом, в капельках мономера. Диспергирование мономера в воде может быть интенсифицировано добавлением небольших количеств защитных коллоидов или мелкораздробленных неорганических веществ, которые предотвращают соединение мономерных капелек или коагулирование полимерных частиц в ходе дальнейшей реакции. В качестве диспергируемой среды при радикальной полимеризации применяют исключительно воду.