Разработка и расчет непрерывного процесса получения порошка полиэтилена

• Автор: Евсеев, Олег Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список условных обозначений

Введение.

Глава 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Проблема рециклинга полимеров.

1.2. Области применения полимерных порошков.

1.3. Способы получения полимерных порошков

1.4. Оборудование и устройства для получения полимерных порошков

1.5. Основные сведения из теории червячных машин

1.6. Выводы по литературному обзору и постановка задачи исследований Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ПОРОШКА

2.1. Схема и принцип работы роторного диспергатора.

2.2. Моделирование теплопереиоса в роторном диспергаторе
2.3. Моделирование процессов удаления растворителя из частиц полимерного порошка.
2.3.1. Моделирование удаления растворителя из частиц полимерного порошка в зоне выгрузки роторного диспергатора
2.3.2. Моделирование удаления растворителя из частиц полимерного порошка в отдельном аппарате путем испарения под вакуумом.
2.3.3. Моделирование удаления растворителя из частиц полимерного
порошка в токе водяного пара.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ПОЛИЭТИЛЕНА.
3.1. Описание экспериментальной установки
3.2. Исследование процесса получения порошка полиэтилена в роторном диспергаторе
3.3. Оценка сорбционной емкости порошка полиэтилена
3.4. Исследование процесса удаления растворителя из частиц порошка
полиэтилена
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВ.
4.1. Аппаратурнотехнологическое оформление процесса производства порошка полиэтилена.
4.2. Методика расчета установки для получения порошка полиэтилена
4.3. Расчет роторного диспергатора.
4.4. Расчет аппарата для удаления растворителя.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Моделирование удаления растворителя из частиц полимерного порошка в отдельном аппарате путем испарения под вакуумом. Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА ПОЛИЭТИЛЕНА. Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ПОРОШКОВ. Аппаратурно-технологическое оформление процесса производства порошка полиэтилена. Расчет роторного диспергатора. Расчет аппарата для удаления растворителя. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ПРИЛОЖЕНИЕ. Н;! Рн. Рн. Вт/м? Полимерные порошки используются в качестве наполнителей, входящих в состав различных композиционных материалов, порошковых красок, сорбентов нефти и нефтепродуктов, для нанесения высокоэффективных антикоррозионных покрытий. Получение порошков из полимерных отходов является одним из путей решения проблемы рециклинга полимеров. Переработка отходов полимерных материалов с целью получения полимерных порошков имеет важное значение не только с позиции охраны окружающей среды, но и с точки зрения сокращения расхода первичных полимеров, поскольку в условиях дефицита сырья полимерные отходы являются мощным сырьевым ресурсом. Однако широкому применению вторичных полимерных материалов препятствует недостаток соответствующих производственных мощностей. Весьма перспективна в этом плане технология получения порошков полиолефинов методом упруго-деформационного измельчения, реализуемым в шнековом экструдере с измельчающей головкой роторного типа (роторном диспергаторе). Получаемый по данной технологии тонкодисперсный порошок полиэтилена является эффективным сорбентом нефтепродуктов. В связи с этим задача реализации технологии получения порошков полиолефинов в промышленных масштабах является актуальной. Сложность протекающих процессов и явлений обуславливает применение при разработке аппаратурнотехнологического оформления методов математического моделирования. Диссертационная работа выполнена в соответствии с научным направлением кафедры ПАХТ “Разработка новых высокоинтенсивных гетерогенных процессов и их аппаратурное оформление” в рамках тематического плана НИР Ивановского государственного химикотехнологического университета на - г. Объект исследования: процессы измельчения полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) и удаления растворителя из полимерного порошка. Цель работы. Разработка методики расчета установки непрерывного действия по получению порошка полиэтилена, позволяющей достоверно прогнозировать конструкционные и технологические параметры. Разработана математическая модель роторного диспергатора, позволяющая прогнозировать температурный режим, производительность и потребляемую мощность. Экспериментально установлены зависимости дисперсности получаемого порошка ПЭНП от температурного режима роторного ди спер гатора и концентрации геля полимера. Разработана математическая модель процесса удаления растворителя из полимерного порошка насыщенного растворителем в токе водяного пара, позволяющая исследовать влияние технологических параметров на его характеристики. 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 упруго-деформационного измельчения полимерного геля. Выявлены рациональные режимно-технологические параметры получения порошка полиэтилена низкой плотности (ПЭНП). Разработаны средства компьютерной поддержки моделирования и расчета процесса получения полимерных порошков. Разработанные методика расчета и программное обеспечение приняты к использованию в ООО «Ивтехно-групп», г. Иваново. Математическую модель теплопереноса в роторном диспергаторе, учитывающую теплообмен через тело червяка между зонами дозирования и охлаждения. Результаты экспериментальных исследований процесса получения полимерного порошка. Математическую модель процесса удаления растворителя из полимерного порошка в токе водяного пара, позволяющую прогнозировать рациональные технологические параметры.