探究环氧丙烷聚合反应装置动态模拟

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1、北京化工大学硕士学位论文环氧丙烷聚合反应装置动态模拟姓名：张秋荣申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：张树增2002.3.8帕化工大学硕士学位论多《29≤6I环氧丙烷聚合反应装置动态模拟摘要＼、／7【本文针对聚醚装置反应工段，根据聚合釜的特点，建立了反应工段特别是聚合釜的数学模型。实现了聚合反应过程的实时动态模拟。经典的聚合数学模拟中一直存在着同时求解无穷多个微分方程的难题，这V是由于不同链长和链内组成的大分子一般视为不同组分所致。)本文提出的链节，动力学法，运用较少且合理的假设，将大分子从结构上拆分成各个基本组成单元作为模拟系统的虚拟组分，解决逐步聚合反应中的反应速率计算

2、，物料衡算)和热量衡算等问题，使复杂的反应速率方程式的建立和求解变得如同小分子反应一样简单，避免聚合反应中出现的无限组分求解，而只针对有限的组分进行计算，使得计算量大大减少，同时便于采用统一的物性数据，使物料衡算和热量衡算具有统一的理论基础，即建立在链节分析这一共同基础之上。这一方法能较好地体现系统的动态特征，并可动态地求出聚合物的数均聚合度。文中借助基团贡献方法的思路，提出了链节热力学的方法，由各个基本单元的物性组合来计算大分子高聚物的热力学性质，解决了过去在动态模拟中难以实时计算高分子物质热力学性质的难题。应用结果表明，使用链节动力学和链节热力学的方法建立起来的模型能较真实

3、地反映聚合过程的动态特性，并为全流程的仿真模拟奠定了基础。关键词：聚醚链节动力学热力学基团贡献动态模拟第1页北京化工大学硕士学位论文theReal-TimeDynamicSimulationofPolyethyleneReactorABSTRACTBasedonthefeatureofpolyethylenereactor．themathematicalmodelofthereactorsystemiSbuiltandreal—timedynamicsimulationofthereactionprocesswascarriedouthereforthepolyetherpol

4、yols．Classicpolyethylenereactormodelinghasalwaysfacedabigproblem—solvingtheinfinitedifferentialequationssimultaneously．ThereasoniSthatthemacromoleculeswithdif艳rentchainandchain1engthiSusuallydeemedasdifferentialcomponents．Anewmethodcalled“chaindynamics”waspresentedhere．whichcanbeusedtobuildt

5、herigorousreactormodelfortheprocessofpolyethylenereactionbyusingafeWreasonablehypothesicsanddividingthemacromoleculesintobasicunits．Inthe“chain—analyzingmethod”．weregardedpolymerasmanychains．ItiSnotthepolymerbutthechainthatiSconsideredasthecomponentofthesystem．Sothemodeltreatsthecalculatingo

6、fthereactionrules，themassbalanceandtheheatbalanceinthepolymerreasonaseasilyasinthereactionoflow—molecular—weightsubstances．ThismethodiSverysimple．Themodeli8alsotobeeasilyunderstoodSimilartotheideaofgroupcontributionmethod，arelatedmethodnamed“chainthermodynamic”wasalsopresentedhere．Basedonthe

7、basicpropertiesofeachunit．thismethodhasafeatureoffastandeasycalculationofpolymerthermodynamics，whichiSverydifficulttoberealizedreal—timesimulationofthisfieldTheapplicationofthismethodhasprovedthatthismethodcandistinctlyreflectthedynamiccharacterist