第一章緒論1.闡明聚合反映工程基礎研究內容及其重要性.研究內容:①以工業規模的聚合過程為對象,以聚合反映動力學和聚合體系傳遞規律為基礎;②將普通定性規律上升為數學模型,從而解決普通技術問題到復雜反映器設計,放大等提供定量分析辦法和手段;③為聚合過程的開發,優化工藝條件等提供數學分析手段.簡而言之:聚合反映工程研究內容為:進行聚合反映器最佳設計;進行聚合反映操作的最佳設計和控制.第二章化學反映工程基礎一、概念1.間歇反映器、持續反映器間歇反映器：物料一次放入，當反映達成規定轉化率后即取出反映物，其濃度隨時間不停變化，合用于小規模，多品種，質量不均。持續反映器：持續加料，持續引出反映物，反映器內任一點的構成不隨時間而變化，生產能力高，易實現自動化，合用于大規模生產。2.平推流、平推流反映器及其特點：當物料在長徑比很大的反映器中流動時，反映器內每一位原體積中的流體均以同樣的速度向前移動，此時在流體的流動方向上不存在返混，這種流動形態就是平推流。含有此種流動型態的反映器叫平推流反映器。特點：①在穩態操作時，在反映器的各個截面上，物料濃度不隨時間而變化，②反映器內物料的濃度沿著流動方向而變化，故反映速率隨時間位置而變化，及反映速率的變化只限于反映器的軸向。3.抱負混合流、抱負混合流反映器及其特點：反映器中強烈的攪拌作用使剛進入反映器的物料微元與器內原有物料微元間瞬時達成充足混合，使各點濃度相等，且不隨時間變化，出口流體構成與器內相等這種流動形態稱之為抱負混合流。與抱負混合流相適應的反映器稱為抱負混合流反映器。特點：①反映器內物料濃度和溫度是均一的，等于出口流體構成②物料質點在反映器內停留時間有長有短③反映器內物質參數不隨時間變化。4.膨脹率：反映中某種物料全部轉化后體系的體積變化率5.容積效率：指同一反映在相似的溫度、產量、和轉化率的條件下，平推流反映器與抱負混合反映器所需的總體積比6.停留時間分布密度函數、停留時間分布函數、平均停留時間停留時間分布密度函數：系統出口流體中，已知在系統中停留時間為t到dt間的微元所占的分率E(t)dt停留時間分布函數F(t):系統出口流體中，已知在系統中停留時間不大于t的微元所占的分率F(t)7.返混指反映器中不同年紀的流體微元間的混合8、宏觀流體、微觀流體宏觀流體：流體微元均以分子團或分子束存在的流體；微觀流體：流體微元均以分子狀態均勻分散的流體；9.宏觀流動、微觀流動宏觀流體指流體以大尺寸在大范疇內的湍動狀態，又稱循環流動；微觀流體指流體以小尺寸在小范疇內的湍動狀態10.混合時間指通過攪拌時物料達成規定均勻程度所需的時間11.微觀混合、宏觀混合P70微元尺度上的均勻化稱為宏觀混合；分子尺度上的均勻化稱為微觀混合。二、問題1.按物料的相態、構造形式、操作方式和流體流動及混合形式分類，反映器可分為那幾類？按物料相態來分：均相反映器、非均相反映器；按構造形式來分：管式反映器、釜式反映器、塔式反映器、固定床反映器、流化床反映器等；按操作方式來分：間歇反映器、持續反映器、半持續反映器按流體流動及混合形式來分：平推流反映器（或稱活塞流、柱塞流、抱負置換反映器）、抱負混合流反映器（或稱完全混合反映器）、非抱負流動反映器2.形成返混的重要因素有哪些?①由于物料與流向相反運動所造成,②由于不均勻的速度分布所引發的,③由于反映器構造所引發死角,短路,溝流,旁路等.3.抱負反映器設計的基本原理是什么？①提供反映物料進行反映所需的容積，確保設備有一定的生產能力②含有足夠的傳熱面積，確保反映過程中熱量的傳遞，使反映控制在適宜的溫度下進行③確保參加反映的物料均勻混合4.反映器的流動模型有哪些？各有何特點抱負流動模型（平推流模型、抱負混合流模型）、非抱負流動模型（多級抱負混合模型、層流流動時的速度分布模型、擴散模型、帶死角和短路的抱負混合模型）平推流模型：流體以平推流流動，全部物料的停留時間都為V/v0不存在返混抱負混合流模型：物料的停留時間分布最寬，返混最大多級抱負混合模型:可用來描述偏離平推流不太大的非抱負流動反映器，只需要一種參數來表達返混大小層流流動時的速度分布模型：流體不發生軸向返混；流體的返混僅僅是由于管中流體的不同流速所引發的；流體為牛頓流體擴散模型：介于抱負混合流和平推流之間的，用來描述含有不同返混程度的非抱負流動模型5.平推流及抱負混合反映器的停留時間分布有何特點？平推流停留時間分布特點：t≥τ時，F（t）=1；t<τ時，F（t）=0抱負混合停留時間分布特點：t=0時，F（t）=0，t=∞時，F（t）=1，停留時間分布寬。6.返混對簡樸反映、復雜反映和連串反映各有何影響？返混對簡樸反映無影響，由于大多從間歇反映中得到恒溫恒容的簡樸反映；返混影響到復雜反映的產物分布，從而能夠采用不同的操作方式來提高目的產物的收率；返混會影響到連串反映的物料平均停留時間，因此為提高目的產物的收率，首先應選擇平推流反映器或間歇反映器，然后才考慮抱負混合反映器。7.描述持續式反映器的重要性質有哪些？停留時間分布密度函數E（t），停留時間分布函數F（t），數學盼望，方差，返混8.微觀混合和宏觀混合對抱負混合反映器各有何影響？宏觀混合與微觀混合對不同級數的化學反映的影響是不同的。只有一級反映時，微觀混合與宏觀混合的反映成果是同樣的；當n<1時，微觀混合能提高轉化率，有利反映當n>1時，宏觀混合有助于反映9.影響容積效率的因素有哪些？反映器類型,反映級數,生產過程中轉化率10.停留時間的測定辦法有哪些,各合用于什么具體狀況?階躍示蹤法→實驗裝置；脈沖示蹤法→工業反映器11.停留時間分布和返混之間有什么關系?研究流動模型有何意義?返混造成停留時間分布,兩者有親密關系,可用停留時間分布定量描述同類反映器中返混程度,而同一停留時間分布可由不同狀況的返混程度與之相適應.意義:流動模型是為了研究反映器內流體的實際流動形態,在不變化其性質的前提下,對其加以合適的抱負化,這種合適抱負化的流動形態稱為流動模型,因此流動模型是反映器中液體流動形態的近似概括,是設計和放大反映器的基礎.12.動力學方程建立時,數據收集方式和解決方式有哪些?收集方式:化學分析辦法,物理化學分析辦法解決方式:積分法,微分法.13.反映器基本規定有哪些？①提供反映物料進行反映所需容積,確保設備一定生產能力;②含有足夠傳熱面積;③確保參加反映的物料均勻混合14.基本物料衡算式,熱量衡算式①物料衡算:反映物A流入速度-反映物A流出速度-反映物A反映消失速度+反映物A積累速度=0(簡作:流入量-流出量-消失量-積累量=0)②熱量衡算:隨物料流入熱量-隨物料流出熱量-反映系統與外界交換熱量+反映過程的熱效應-積累熱量=015.實現反映器的熱穩定操作需滿足哪些條件?①Qr=Qc,體系放出熱量;Qr②dQc/dT>dQr/dT,除熱量;Qc③△T=T-Tw<RT2/E,E反映活化能,T反映器溫度,Tw冷卻液溫度第三章聚合反映工程分析1.在雙分子熱引發和雙基終止時，間歇式和持續全混式反映釜對產物的轉化率、累計平均聚合度有何影響？間歇式：X=持續全混式：X=1+故持續全混式轉換率高，但平均聚合度小。

2.

在連鎖聚合中，采用間歇操作和持續操作對其轉化率和平均聚合度和分子量分布有何影響？同一歧化終止，無鏈轉移時，抱負混合流操作的瞬間聚合度及聚合度分布與間歇操作相似；平均聚合度及聚合度分布不同。單基終止，無鏈轉移時，抱負混合流操作的聚合度分布比間歇操作的窄；平推流操作：平均聚合度和聚合度分布與間歇操作相似。對于抱負混合反映器，分子量分布窄；（濃度不變）對于間歇反映器，分子量分布寬。（濃度從高到低）3.要制取高分子量的縮聚物時，在理論上和操作方式上可采用哪些方法？①應將反映產生的低分子物質排出體系外；②要盡量確保嚴格的原料官能團等當量比，配料要準，原料要純，避免物料中混入能終止縮聚的單官能團雜質。③在反映到一定程度時，外加一定量的單官能團物質以實施“端機封鎖”而使縮聚終止。4.間歇操作的和持續全混反映釜對縮聚反映的分子量分布有何影響?間歇操作或靠近平推流的塔式反映器可獲得分子量分布窄的縮聚物；抱負混合操作時，產物的分子量分布要比間歇操作時寬。

5.返混和混合對聚合度分布的影響。當活性鏈的壽命較物料在反映器中的平均停留時間短時，濃度歷程是影響聚合度分布的重要因素，聚合度分布由窄至寬為：抱負混合反映器，非抱負混合反映器，平推流反映器；當活性鏈的壽命較平均停留時間長時，停留時間分布是決定聚合度分布的重要因素。上述狀況正好相反。6.粘度對聚合物反映的影響。粘度增加，鏈自由基卷曲，活性端基被包裹，雙基擴散終止困難，鏈終止速率下降，產生凝膠效應，出現自加速現象。第四章化工流變學基礎1.流體分類按流體力學觀點:分為抱負流體和實際流體兩大類.抱負流體又稱為無黏性流體,實際流體又稱黏性流體,可分為牛頓流體與非牛頓流體.2.何為牛頓流體,非牛頓流體?非牛頓流體又有哪些類型?流動曲線通過坐標原點的始終線的流體稱為牛頓流體;凡流動曲線不是直線或雖為直線但不通過坐標原點的流體稱為非牛頓流體.非牛頓流體分為三大類:非依時性(假塑性,脹塑性,賓漢流體);依時性(觸變性,震凝性);粘彈性流體(入口效應,彈性回縮,爬桿效應,***)3.高分子流體為什么多屬于假塑性流體大分子鏈的取向因素,大分子鏈為無規線團,彼此纏結,對流動阻力大,體現出較大的黏度.當流動而受較大剪切作用時卷曲纏結的大分子構造被拉直取向,伸直后大分子在液體層間傳遞動量作用較原來小,因而隨γ增加,體現出η減小,因此多屬于假塑性流體.4.為什么觸變性流體和震凝性流體有特殊的流變行為?由于在一定剪切條件下,流體的構造隨時間而受到逐步破壞,受破壞構造在剪切作用停止作用后又能夠恢復,體現出獨特流動行為.5.普通對于涂料類流體但愿其含有何種流動特性,為什么?普通但愿含有觸變性.由于觸變性可使涂料在受外力作用下變成易流動的液體,而當外力消失后又很快恢復到高黏性不流動狀態,這樣易于涂刷而又能保持涂刷后不流動,特別合用于垂直面上的涂刷.6.影響高分子流體流變行為的重要因素有哪些?如何對這些影響進行理論分析影響重要因素有高聚物平均分子量,分子量分布,壓力,溫度,以及溶液濃度.①存在一臨界分子量Mc,M>Mc,黏度急劇增加，為非牛頓流體:M<Mc為牛頓流體;②對分子量相近,分子量分布較寬的流體,比分子量分布較窄流體較早出現非牛頓流體轉變,且分子量分布越寬,偏離牛頓流動也越遠.③溫度:溫度增加,黏度η下降.對于柔性,溫度對其影響不大,鏈段運動易,活化能小.④濃度:聚合物溶液濃度增加,溶液黏度η0增加.臨界濃度Cc,當C<Cc為牛頓性流體C>Cc,為非牛頓流體,假塑性.⑤壓力影響:壓力影響流體自由體積,壓力P增加,自由體積下降,引發黏度增加.7.非牛頓流體的流動行為指數對流體在圓管中的流動行為和聚合反映成果有何影響？N下降,假塑性流體在管中流速分布比牛頓均勻;反映器中C,T,及徑向分布也越均勻,分子量分布也越窄.8.對非牛頓流體在圓管中層流流動規律進行研究有何重要意義?非牛頓流體與牛頓流體不同流動特性,兩者動量質量傳遞特性也有所差別,進而影響到熱量傳遞,質量傳遞,及反映成果.因此對流速分布及壓力降等問題研究,不僅能決定管中流體輸送量與功率消耗,同時能理解影響管式反映,塔式反映器中物料濃度,溫度分布,進而影響反映速度和分子量分布狀況.9.何為表觀粘度?剪切應力與剪切速率的比值稱為表觀黏度,Ma=Z/r第五章攪拌聚合釜內流體的流動與混合1.攪拌器普通含有哪些功效?混合,攪動,懸浮,分散等2.攪拌釜內的流體的流動分為哪兩個層次宏觀狀況:循環流動;微觀狀況:剪切流動.3.循環流動的三個典型流動分別是什么?哪些流動對混合有利?哪些需克服?徑向流動,軸向流動,切線流動;徑向和軸向對混合有利,起混合攪動及懸浮作用;切線流動對混合不利.4.何為打旋現象?如何消除打旋現象當η不大,攪拌轉速較高時,槳葉放在釜中心線時,液體將隨槳葉旋轉的方向沿著釜壁滑動,釜內液體在離心力的作用下,涌向釜壁,使液面沿壁上升,中心部分液面下降,形成一種旋窩,普通稱打旋現象.消除打旋現象:偏心安裝可削弱漩渦,安裝擋板,加導流筒可有效消除.5.試說出幾個攪拌器的構型,特點和應用?①槳式攪拌器:槳葉構型為平槳,斜槳,錨形或框形槳者.特點:構造簡樸,轉速低,槳葉面積大,平槳,斜槳合用于η為0.1-102Pa·s的液體攪拌;錨式,框式對高η液體.②推動式攪拌器:三瓣葉片;適合湍流程度不高,循環量大.優點:構造簡樸,制造方便,合用于η低,液量大液體攪拌.剪切作用不大,循環性能好.③渦輪式攪拌器:槳葉形式諸多,有開式和閉式兩類.應用較廣并解決程度范疇廣液體.合用于低粘到中檔程度液體混合,液液分散,液固懸浮及增進良好傳熱,傳質,或化學反映.④螺桿及螺帶式攪拌器:合用于高粘度液體.6.攪拌器應滿足哪些基本規定?選擇攪拌器的基本辦法是什么?確保物料混合,消耗最小功率,所需費用最低,操作方便,易于維修.選擇基本辦法:A.生產上對攪拌無特殊規定,可參考生產時所用類似攪拌經驗地選擇.B.對攪拌有嚴格規定,且又無類似過程攪拌型式,應對設備工藝過程的操作類別,攪拌規定及經濟性全方面分析評價,找到重要控制因素進行選擇適應型式C.對于過程開發或生產規模很大工程,在一定實驗基礎上,研究出最佳攪拌器槳葉形式,尺寸及操作條件,再相似模擬放大進行設計計算.選擇攪拌器原則:(1)均相液體混合:重要控制因素為容積循環速率.(2)非均相液體混合:使互不相溶液體能良好分散.(3)固體懸浮:容積循環速率和湍流強度.(4)氣體吸取及液相反映:確保氣體進入液體后被打散,被氣泡均勻的分散.控制因素:局部剪切作用,容積循環速率及高轉速.(5)高粘度體系控制因素:容積循環速率及低轉速7.攪拌器的功率消耗重要用于那些方面?計算攪拌器功率有何重要意義攪拌器所消耗的能量;攪拌軸封所消耗;機械傳動所消耗意義:(1)攪拌功率是衡量攪拌強度的重要物理量;(2)是攪拌機械設計的基本數據;(3)根據攪拌功率的選用攪拌電機8.從攪拌器的功率曲線能夠得到哪些重要信息?功率函數;功率準數;雷諾數：1.Nre=1-10:曲線斜率為-1,攪拌層流區;2.Nre=10-1000:攪拌過濾區;3.Nre》1000:攪拌湍流區,為一水平直線9.氣液體系的攪拌功率與均相體系相比有哪些特點?液體中通入氣體,減少了被攪拌液體的有效密度,因此也就減少了攪拌功率,攪拌功率可采用均相液體攪拌功率分析計算辦法并加以修正.而大量通入氣體時,開始出現大氣泡,功率消耗不再明顯變化,稱"液泛".10.何為泵送指數?其對攪拌器計算有何重要作用qd=Nqd*ND3,Nqd為泵送準數.包含了流體的流速和攪拌的泵送能力,反映了攪拌的激烈程度11.攪拌級別普通范疇幾個等級？10個等級12.慣用的攪拌槳葉直徑的大致范疇如何選定槳葉直徑與釜徑比值D/T=0.2~~0.8平槳0.5~~0.83渦輪0.33~~0.4推動式0.1~~0.3313.何為顆粒雷諾數?其在不同的范疇時,密度差如何計算NRe(p)=(dputρ)/μNRe(p)<0.3層流>103湍流密度差:(ρp-ρ)/μ(層流)(ρp-ρ)/ρ(湍流)14.聚合反映的攪拌級別普通選擇幾級？普通分為十個等級15.懸浮程度與那些因素親密有關?槳葉轉速越高,直徑越大,顆粒沉降速度愈小,所得懸浮程度越高.16.層流和湍流是=時的攪拌功率如何計算?為什么?因次分析:P=f(N,D,ρ,μ,g)攪拌功率準數:Np=P/(ρN3p5),Np=NFrqf(NRe)NRe=DN2/g:攪拌弗魯德準數層流區:P=KMN2D3重力影響可忽視,即不考慮NFr影響Np=KNRe-1湍流區:P=KρN3D5湍流區功率曲線呈一水平直線與Re無關,Np為常數.第六章攪拌聚合釜的傳熱與性質1,聚合速率在聚合過程中普通有三種類型,其中那些對反映控制比較有利?可采用那些方法實現這種過程?減速型,加速型,勻速型；勻速型對反映控制有利；引發劑半衰期使用得當,也可逐步或分批加入單體或催化劑使Rp保持均衡.2,傳熱裝置有哪些類型?夾套,內冷件,回流冷凝器,體外循環冷凝器3,哪些反映不適宜采用釜外循環熱交換?為什么?a對規定嚴格控制反映溫度的一類聚合反映不適宜采用液相外循環熱交換裝置應用于polymer,使物料下降5~10℃b懸浮聚合造成結塊也不適宜c而對剪切敏感膠乳體系應慎用,由于循環泵r很大,易破壞膠乳穩定性d本體聚合,體系黏度過大,泵送困難,也不適宜4,試概括傳熱速率方程和總傳熱系數方程,討論提高反映釜傳熱能力有效措施?Q=KA(ti—t0)Q:傳熱速率A傳熱面積Ti流體溫度To截熱體溫度K傳熱系數1/K=1/αi+1/α0+ξδ/λ,αi,α0釜內外壁傳熱同類系數ξδ/λ:導熱部分總熱阻δ:厚度λ:導熱系數增大傳熱面積,減少冷卻水溫度以擴大溫差,提高總傳熱系數可提高傳熱速率減少體系黏度,改善攪拌效果提高αi和K重要途徑夾套中冷卻水流提高K重要途徑：例夾套內安裝擋板,擾流噴嘴,多點切向進水使水處在激烈流動狀態,提高α0ξδ/λ減小:λ較高材質,設法減少黏釜物和掛膠現象及時進行清釜,改善冷卻水水質以及水垢沉積第七章攪拌聚合釜的放大1.何為放大效應?為什么會出現放大效應?何為冷模實驗?反映器放大后,普通會引發大小反映器間的熱量,質量傳遞及流體流動狀況等物理過程變化,造成兩者速度,溫度,濃度分布及停留時間分布的差別,影響反映成果效應稱之為放大效應掌握設備的幾何尺寸及操作條件對攪拌釜內動量,熱量,質量,停留時間分布和微觀混合的定量關系的實驗稱冷模實驗2.在工程上有哪幾個放大辦法?簡述多種放大辦法基本原理?放大辦法有;數模放大法相似放大法逐級經驗放大法數模放大法:通過動力學研究和模式擬定催化劑種類,反映物濃度,溫度,反應時間,剪切等對反映速率,產物質量和收率的關系,并綜合以一數學模型來描述相似放大:在配方不變的前提下,不管反映機理如何,若工業反映器中速度分布,濃度分布,溫度分布和停留時間分布均與反映器相似,兩者反映后果也必然相似四種分布并非獨立,互相呈復雜制約關系,找出對反映后果影響最大的核心混合參數及其適應的范疇,并以此混合物參數作為放大準則3.如何理解和應用相似放大?相似放大著眼于如何在工業反映器中復現模擬反映器成果.相似放大應用于攪拌聚合釜.1.攪拌設備傳熱放大可分為按動力相似放大,按傳熱系數相等放大,按單位體積傳熱速率不變放大,按攪拌聚合釜攪拌放大.5.攪拌釜傳熱可采用哪幾個辦法放大動力相似,葉端速度相等,給熱系數相等,單位體積輸入攪拌功相等,單位體積傳熱速率不變,總傳熱系數K放大6.幾何相似系統中，概括N對幾何相似體系可在數個幾何相似但容積不同的攪拌釜中進行實驗，求出每個釜中能獲得合格產品的轉速。由此擬定轉速N和槳徑D的關系。第八章聚合過程及聚合反映器本體法本體法的最大特點是在聚合過程中，除了引發劑不須加入分散劑、乳化劑等聚合助劑或溶劑，因此產品的純度高與其它聚合辦法相比，工藝簡樸，能耗低，成本低，對環境污染小。從反映器的運用率來看，它是所用聚合辦法中最高的。本體聚合困難的問題是如何及時、有效地移走反映放出的大量反映熱。特別在反映后期，轉化率高，反映體系的粘度劇增，造成混合、傳熱困難，反映狀況惡化。不及時帶出反映熱，體系溫度上升，聚合度下降，聚合度分布加寬，副反映增加。嚴重出現爆聚現象。1、間歇反映器：物料一次放入，當反映達成規定轉化率后即取出反映物，其濃度隨時間不停變化，合用于小規模，多品種，質量不均。持續反映器：持續加料，持續引出反映物，反映器內任一點的構成不隨時間而變化，生產能力高，易實現自動化，合用于大規模生產。2、平推流反映器及其特點：當物料在長徑比很大的反映器中流動時，反映器內每一位原體積中的流體均以同樣的速度向前移動，此時在流體的流動方向上不存在返混，這種流動形態就是平推流。①在穩態操作時，在反映器的各個截面上，物料濃度不隨時間而變化，②反映器內物料的濃度沿著流動方向而變化，故反映速率隨時間位置而變化，及反映速率的變化只限于反映器的軸向。3、抱負混合流反映器及其特點：反映器中強烈的攪拌作用使剛進入反映器的物料微元與器內原有物料微元間瞬時達成充足混合，使各點濃度相等，且不隨時間變化，出口流體構成與器內相等這種流動形態稱之為抱負混合流。特點：①反映器內物料濃度和溫度是均一的，等于出口流體構成②物料質點在反映器內停留時間有長有短③反映器內物質參數不隨時間變化。4、數模放大的基本原理：是通過動力學研究和模試，擬定催化劑種類、反映物濃度，反映時間剪切對反映速率、產品質量和收率的關系，并綜合從一數學模型來描述5、相似放大的基本原理：在配方不變的前提下，不管反映機理如何。若反映器中的速度分布，濃度分布，溫度分布和停留時間分布均勻與模試反映器相似，則兩者的反映成果必然想同6、持續乳液聚合與間歇乳液聚合的四個不同點：①持續操作得到的粒子數比間歇操作小，聚合速率也較間歇低②與間歇乳液聚合粒徑分布比持續聚合寬③間歇乳液聚合中阻聚作用只存在誘導期，而持續聚合中阻聚作用存在于整個過程④間歇乳液聚合無瞬態過程，而持續聚合有瞬態過程7、聚合反映器選擇原則：①充足考慮并滿足聚合反映特性②經濟效益上的考慮③應充足考慮聚合反映器特性對聚合物質量的影響8、放大原則：在相似放大中，每一種準數代表的放大規則經常是矛盾的，因此在放大過程中要抓起控制作用的因素，保持與這些因素有關的準數在放大過程中不變，而對其它因素加以合適照顧。9.反映器應滿足的三個規定：①提供反映物料進行反映所需的容積，確保設備有一定的生產能力②含有足夠的傳熱面積，確保反映過程中熱量的傳遞，使反映控制在適宜的溫度下進行③確保參加反映的物料均勻混合10、造成返混的重要因素：①物料與流向相反的運動造成的②由于不均勻的速度分布所引發③由于反映器構造所引發的死角，短路，溝流，旁路11、返混對聚合度分布的影響：1停留時間分布：停留時間分布越窄則聚合度分布越窄；2濃度歷程的影響：若反映器中無聊濃度維持不變則聚合度分布越窄；當活性鏈壽命短時，濃度歷程是影響的重要因素，此時抱負混合流反映器返混程度最大，濃度均一故聚合度分布最窄，平推流反映器分布最寬；當活性鏈壽命較長時，停留時間分布是決定聚合度分布的重要因素，此時平推流反映器停留時間分布分布最窄，故聚合度分布最窄。12.粘度對聚合物反映的影響：以自由基反映為例，在低轉化率下，其反映速率受粘度影響較小，但在工業聚合過程中，普通轉化率很高時，此時隨粘度的增加，體系會產生凝膠效應，產生自動加速現象，因素是隨著反映的進行體系粘度不停增加，鏈自由基卷曲，活性端基甚至被包埋，雙基擴散終止困難造成終止速率下降而引發速率幾乎不因粘度增加而減小，故造成聚合物總體生成速率升高聚合加速。但當轉化率很高時單體的擴散也受到妨礙Kp也下降造成總的聚合速率也下降，普通當T>Tg時，Kp受擴散控制影響較小，可不考慮粘度影響；當T→Tg時Kt、Kp均受擴散控制影響均需考慮粘度變化。13、按槳葉構型分攪拌器分為哪幾個：1槳式攪拌器：構造簡樸、轉速低、槳葉面積大；2推動式攪拌器：構造簡樸制造方便，合用于液體粘度低液量大的液體攪拌。剪切作用不大、循環性好；3渦輪式攪拌器：較大的剪切力，合用于低粘度到中粘度的液體混合。4螺桿螺帶式：合用于粘度較大的場合。14、幾何相似體系放大準則的擬定辦法：對幾何相似體系可在數個幾何相似但容積不同的攪拌釜中進行實驗，求出每個釜中能獲得合格產品的轉速。由此擬定轉速N和槳徑D的關系。15、根據聚合反映器的形式，可將聚合反映器分為哪幾類？其中釜式反映器由哪幾部分構成，各自的作用是什么？按形式可分為釜式，塔式，管式和特殊類。釜式反映器重要由釜體，攪拌裝置，傳熱裝置，密封裝置四部分構成。釜體是反映器的主體，用來剩反映物料。攪拌裝置是使釜里物料均勻混合。傳熱裝置的作用是提供釜內物料的反映溫度，熱量并及時將多出熱量穿成釜外。密封裝置的作用是確保釜內反映物料在較為密封的狀態下進行反映，以防物料泄露。16、反映放大的辦法有那些，各自原理是什么？放大有數模放大和相似放大。數模放大的基本原理是通過動力學研究，擬定催化劑種類，反映物濃度，溫度，反映時間，剪切等對反映速率，產品質量，和收率的關系，并綜合以數學模型來描述，同時有通過冷模實驗掌握設備的幾何尺寸及操作條件對攪拌釜內動量，熱量，質量，停留時間分布和微觀混合的定量關系。并對應建立傳遞過程模型。相似放大原理是在配方不變的前前提下，不管反映機理如何，若工業反映器中的速度分布，濃度分布，和停留時間分布均與模試反映器相似，則兩者的反映成果相似。17.攪拌聚合釜傳熱裝置有那些具體規定，傳熱裝置與那些，各自特點是什么？攪拌聚合釜對傳熱裝置的規定有：高的傳熱速率，構造簡樸，避免有易引發掛膠的粗糙表面及造成構造的死角。易于清洗。傳熱裝置有（1）夾套特點是最常采用的裝置，構造簡樸，在解決粘度較高的物料時由于傳熱系數下降，可采用提高夾套內傳熱介質的湍動來增加攪拌釜的傳熱系數。（2）內冷件最常采用內冷管和內冷擋板，內冷管管壁較薄，冷卻水流速大，因此傳熱系數比夾套大的多，從而改善聚合釜傳熱條件。（3）回流冷凝特點是以蒸汽冷凝方式傳熱，傳熱系數高，傳熱面積不受釜容積限制。（4）體外循環冷凝器不用于規定反映溫度的聚合反映，對膠乳的剪切穩定，提高乳液聚合可采用體外冷卻，但對剪切敏感的膠乳體系應慎用。聚合反映之名解釋1、返混：反映器內停留時間不同的流體微元間的混合；2、膨脹率：反映中某種物料全部轉化后體系的體積變化率；3、宏觀流體：流體微元均以分子團或分子束存在的流體；4.微觀流體：流體微元均以分子狀態均勻分散的流體；5、混合時間：通過攪拌時物料達成規定均勻程度所需的時間。6、微觀流動：流體以小尺寸在小范疇內的湍動狀態；7、宏觀流動：流體以大尺寸在大范疇內的湍動狀態，又稱循環流動；8、容積效率：指同一反映在相似的溫度、產量、和轉化率的條件下，平推流反映器與抱負混合反映器所需的總體積比9、聚合反映工程：聚合反映工程是化學反映的一種分支，他是研究聚合物制造中的化學反映工程問題，他以工業規模的聚合過程為研究對象，以聚合動力學和聚合物的傳遞過程為基礎，并把兩者結合起來。10、停留時間分布密度函數：系統出口流體中，已知在系統中停留時間為t到dt間的微元所占的分率E(t)dt11、停留時間分布函數F(t)系統出口流體中，已知在系統中停留時間不大于t的微元所占的分率F(t)1、攪拌的功效：混合、攪動、懸浮、分散2、大型聚合物生產六大工藝：原料準備與精制，引發劑與配制，聚合、分離、后解決及回收，聚合過程是核心3、按反映器構造分：管式、釜式，塔式、固定床、流化床4、放大的標志：要確保大小反映器中，反映成果一致或近似；其成功的核心是放大技術的對的與否；5、傳熱裝置：夾套、內冷件、回流冷凝器、體外循環冷卻系統；6、釜式反映器的構成：釜體、傳熱裝置、攪拌裝置、密封裝置；7、攪拌的功效：分散、混合、懸浮、攪動8、聚合反映系統產生熱穩定性問題的本質：由于反映器內物料存在返混。1、反映器分類：按構造型式分類類型優點缺點舉例釜式反映器優點：構造簡樸，加工方便，傳質、傳熱效率高，適應性強，操作彈性大，持續操作時溫度、濃度易控制，產品質量均一，適于多品種、小批量生產。規定達成高轉化率時，反映器容積大順丁橡膠，丁苯橡膠，聚氯乙烯管式反映器構造簡樸、加工方便，耐高壓，傳熱面大，熱交換效率高，容易實現自動控制對慢速反映管子規定長且壓降大高壓聚乙烯的生產，石腦油的裂解，輕油裂解生產乙烯塔式反映器擋板型:適于快速和中速反映過程，構造復雜固體填充式:構造簡樸，耐腐蝕，適于快速和瞬間反映過程不同塔不同，書上沒說，具體見老師ppt吧o(╯□╰)o苯乙烯的本體聚合，已內酰胺的縮聚流化床反映器傳熱好，溫度均勻，易控制催化劑的磨損大，床內返混大，高轉化率難丙烯氨氧化制丙烯腈，萘氧化制苯酐，聚烯烴的生產按操作方式分類間歇反映器：在反映之前將原料一次性加入反映器中，直到反映達成規定的轉化率，即得反映物，普通帶有攪拌器的釜式反映器。優點是：操作彈性大，重要用于小批量生產。持續操作反映器：反映物持續加入反映器產物持續引出反映器，屬于穩態過程，能夠采用釜式、管式和塔式反映器。優點是：適宜于大規模的工業生產，生產能力較強，產品質量穩定易于實現自動化操作。半持續操作反映器：預先將部分反映物在反映前一次加入反映器，其它的反映物在反映過程中持續或斷持續加入，或者在反映過程中將某種產物持續地從反映器中取出，屬于非穩態過程。優點是：反映不太快，溫度易于控制，有助于提高可逆反映的轉化率。持續反映器中物料流動型態平推流反映器：⑴各物料微元通過反映器的停留時間相似。⑵物料在反映器中沿流動方向逐段向前移動，無返混。⑶物料構成和溫度等參數沿管程遞變，但是每一種截面上物料構成和溫度等參數在時間進程中不變。⑷持續穩態操作，構造為管式構造。抱負混合流反映器：⑴各物料微元在反映器的停留時間不相似。⑵物料充足混合，返混最嚴重。⑶反映器中各點物料構成和溫度相似，不隨時間變化。⑷持續攪拌釜式反映器。非抱負混合流反映器：（重要是由于工業生產中在反映器中的死角、溝流、旁路、短路及不均勻的速度分布使物料流動型態偏離抱負流動）均相反映動力學反映反映速度式反映積分式不可逆反映一級二級可逆反映一級二級（m=2）復合反映平行反映連串反映（PS：在連串反映中，R的濃度會有最大值，出現最大值的時間為：，最大濃度為：4、抱負反映器設計反映器設計的三個基本規定：提供反映物料進行反映所需要的容積，確保設備有一定的生產力。含有足夠的傳熱面積，確保反映過程中熱量的傳遞，使反映控制在最適溫度下進行。確保參加反映的物料均勻混合。反映器設計基本原理：物料衡算：（流入量）—（流出量）—（反映消失量）—（累積量）=0熱量衡算：（隨物料流入熱量）—（隨物料流出熱量）—（系統與外界交換熱量）+（反映熱效應）—（累積熱量）=0基本過程：根據物料衡算、熱量衡算能夠得到反映器設計的基本方程式，再結合動力學方程式計算反映器體積。日常我們計算的是恒溫恒容下的，環節以下：

由反映器操作特點，寫出物料衡算式；由物料衡算式和化學動力學方程式計算反映所需時間；由輔助生產時間τ輔和τ反，計算生產周期：由及每小時解決的物料量ν0，求出反映器的有效體積由反映器裝料系數φ求出反映器實際體積：幾個重要反映器的設計過程(在這里只列出重要的幾個公式，這個是重點中的重點，建議大家看書22~~36頁）反映器物料衡算式停留時間（反映時間）間歇反映器平推流反映器抱負混合流反映器多級串聯抱負混合流反映器物料衡算式：（對第i級反映器中的A組份）假設Vi都相等，則（N代表第N級）也可得到容積效率：同一反映在相似的溫度、產量和轉化率下，平推流反映器和抱負混合流反映器所需的總體積比。工業上用來衡量單位反映器體積所能達成的生產能力。零級反映時，，兩種反映器體積相等，即反映器型式對反映速度沒有影響。除零級反映以外，其它正級數反映的反映器容積效率不大于1。當轉化率一定時，反映級數越高，容積效率越低，故對于反映級數高的反映宜采用平推流反映器。抱負混合反映器熱穩定性反映器的熱穩定性是指當反映過程的放熱或除熱速率發生變化時，過程的溫度等因素產生一系列的波動，當外擾消除后，過程能恢復到原來的操作狀態，則反映器含有熱穩定性，或含有自衡能力，否則為熱不穩定的或無自衡能力。體系含有熱穩定性必須含有下列兩個條件：放熱速率與除熱速率相等，即：穩態條件穩定條件影響熱穩定性的因素：1、化學反映的特性，如k、△H、E等2、反映過程的操作條件．如、、T等。3、反映器的構造，如A；4、操作條件，如、T、、K等與的最大溫差：反映器內的溫度與冷卻劑的溫度差必須不大于，這是熱穩定性的又一條件。停留時間分布返混：不同停留時間的微元之間的混合。（和前面介紹的是同一種意思，這個更簡潔，返混造成了停留時間的分布。）造成返混的因素：由于物料與流向相反的運動造成的。不均勻的速度分布。由于反映器構造所引發的死角、短路、溝流、旁路等造成。停留時間分布密度函數：停留時間分布函數：停留時間分布的測定辦法：躍遷示蹤法、脈沖示蹤法。（51頁）平均停留時間：方差：若以對比時間作為自變量，則此時方差為無因次方差，當：時，為平推流；時，為抱負混合流；時，為非抱負混合流。第三章（全部題型）1、聚合度及其分布函數定義及關系數均聚合度： ，重均聚合度：Z均聚合度：瞬時數均聚合度：瞬時重均聚合度：瞬時Z均聚合度：與的關系：瞬時數基聚合度分布函數：瞬時重基聚合度分布函數：（其中為聚合速率）兩者關系：數基聚合度分布函數：重基聚合度分布函數：積分式：2、平均聚合度及聚合度分布與動力學鏈長的關系歧化終止、無鏈轉移反映時：，，；其中為動力學鏈長。，偶合終止、無鏈轉移時：，；3、粘度對聚合反映的影響：在高轉化階段時，體系粘度增大，產生凝膠效應出現了自加速現象。此現象在自由基本體聚合和沉淀聚合中尤為明顯。對均相體系產生凝膠效應的重要因素是體系粘度增加，鏈自由基卷曲，活性端基被包裹，雙基擴散終止困難，下降，而引發速率幾乎不因粘度的增加而減小，故使聚合速率加速。粘度對聚合過程的影響：低轉化階段，此時認均不受擴散控制影響。中間轉化階段(從出現凝膠效應起)，此時受擴散控制影響，而末受影響。高轉化階段(從受擴散控制起)，此時均受擴散控制影響。4、縮聚反映反映程度：（表達已反映的官能團數與原始官能團數的比）間歇操作時：縮聚反映聚合度分布函數能夠寫為： 縮聚產物的平均聚合度為：，分布指數:由上面的某些式子能夠看出，縮聚產物的聚合度分布與溫度無關，僅僅是反映程度p的函數，隨著p增大，聚合度分布變寬。隨著反映程度趨近于1，的值也激增，工業上為了制的高分子量的縮聚產物，應盡量把反映產生的低分子物質排出體系外，以使反映程度趨近1。抱負混合流操作時：，，抱負混合流操作時數均聚合度與間歇操作相似，但是重均聚合度比間歇操作高，故抱負混合流操作時產物的分子量分布比間歇操作時寬。5、非均相聚合反映（重點，內容有點多，都打出來沒多大意思，大家結合書看看吧）最典型的兩大非均相聚合體系：乳液聚合、懸浮聚合引發劑：乳液聚合（水溶性引發劑）、懸浮聚合（油溶性引發劑）、溶液聚合和本體聚合（固體催化劑）引發機理：自由基型、離子型、乳液聚合：聚合機理：根據間隙乳液聚合的動力學特性，能夠把整個乳液聚合過程分為四個階段：1、分散階段（聚合前段）；2、乳膠粒生成階段（聚合I段）；3、乳膠粒長大階段（聚合II段）；4、聚合完畢階段（聚合III段）乳膠粒生成期：誘導期結束到膠束消耗盡，此時不再有新的乳膠粒生成，聚合體系中的乳膠粒數不再變化。反映恒速期：膠束消失到單體液滴消失，單體液滴中的單體不停擴散入乳膠粒中，使粒子中的單體濃度維持不變，直至單體液滴消失聚合速度下降。降速期：單體液滴消失至聚合反映結束，由于無單體經水相擴散進入乳膠粒，故乳膠粒中進行的聚合反映只能靠消耗粒子中貯存的單體來維持。乳液聚合的單體必須含有下列幾個條件：⑴單體能夠增溶溶解但不能全部溶解于乳化劑的水溶液；⑵單體能夠在增溶溶解溫度下進行聚合反映；⑶單體與水和乳化劑無任何作用；⑷對單體的純度規定達成99％以上；⑸在乳液聚合中，單體的含量普通控制在30％～60％之間。間歇乳液聚合聚合速率：式中為乳膠粒中單體濃度，為每個乳膠粒中自由基的平均個數，為單位體積中乳膠粒的個數。提高持續乳液聚合乳膠粒數的辦法：（為持續乳液聚合乳膠粒數，為間歇乳液聚合乳膠粒數）使第一釜的平均停留時間為τmax以生成最大可在主反映器前串聯一管式反映器或串聯一組停留時間極短的釜式反映器作為預反映器，使主反映器中的提高到與N相稱采用種子聚合或增加乳化劑用量乳液聚合反映器設計要點：（這里是老師ppt上的，課本上117頁尚有，記住幾個就能夠了）反映器滿釜操作避免器壁形成粘壁物；減少反映器內部構造，反映器表面光滑；使用軸向循環攪拌漿葉（傳熱及混合），設立全夾套（傳熱及粘壁）；為確保反映體積增加能有效的增加傳熱面積，反映器不必按幾何相似放大，d/r=2/1—30/1；滿釜操作，不存留氣—液相界面；聚合過程的調節與控制從生產角度看，聚合過程應滿足下列規定應確保達成但愿的轉化率，普通但愿轉化率越高越好，但由于產品質量或反映速率的限制，經常只能適可而止；應有高的反映速率，以使反映器有高的生產能力；應確保聚合產物達成規定的平均聚合度和聚合度分布，以滿足加工應用和制品質量的規定；對均相聚和應確保聚合物粒子達成一定的顆粒度和粒徑分布。溫度的調控控制聚合反映的放熱速度調節聚合配方，使聚合反映保持勻速進行間歇操作時，采用逐步或分批加入單體或引發劑多釜串聯反映器時，逐釜加入單體或引發劑強化反映器散熱過程增加反映器傳熱面積提高夾套側冷劑液膜給熱系數合理選用反映器材質，及時消除反映器壁的聚合物垢層對高粘反映體系，采用特殊的聚合反映器選用合適冷卻介質，提高傳熱溫差聚合速率的調控調節單體及引發劑濃度，變化單體及引發劑的加料方式加入一定量的阻聚劑，以控制聚合進程調節聚合溫度變化聚合配方在持續聚合時，可變化返混程度對于乳酸聚合可用調節乳化劑量來調節聚合速率調節反映壓力聚合度與聚合度分布的調控調節反映溫度、單體、引發劑濃度,避免波動；持續聚合時可變化返混程度，使用分子量調節劑；使用分子量調節劑；乳液聚合可通過調節乳化劑來調節聚合度；對縮聚反映應嚴格控制組分問的等摩爾比及去除反映副產物，以得到高分子量產物。粒徑及粒徑分布的調控調節攪拌強度；調節攪拌釜內流體的循環次數；調節攪拌轉速；變化聚合配方；采用種子聚合；變化反映器的返混程度；第四章（填空、選擇）流變學就是研究物質的變形和流動的科學，其任務是使物質所含有的復雜變形或流動現象更明確化、系統化、定量化、進一步把產生這些現象的機理上升到分子構造上解釋。牛頓流體：流動曲線是通過座標原點的始終線，其斜率即為粘度。水、酒精、酯類、油類等屬牛頓流體。非牛頓流體：流動曲線不是直線或雖為直線但不通過座標軸原點的流體。粘度隨剪切速率而變。高聚物濃溶液、熔融體、懸浮液、漿狀液等大多屬于這類。牛頓粘性定理：在穩態下，施于運動面上的力F，必然與流體內因粘性而產生的內摩擦力相平衡，施于運動面上的剪切應力與速度梯度成正比，可寫為：其中表達剪切速率，慣用表達，為粘度。依時性非牛頓流體觸變性流體：該流體的粘度不僅隨剪切速率而變化并且在恒定剪切速率下，它的粘度也隨著時間的推移而下降并達成一種恒定值。當剪切作用停止后，粘度隨時間而增高經幾小時或更長時間能夠恢復到最初的粘度值。震凝性流體：這是一類比觸變流體更不常見的流體它含有和觸變流體相反的流動行為，稱為反觸變行為。在任一給定的剪切速率下，剪切應力隨時間的增加將趨近一種最大值，達成最大值所需時間取決于體系的性質，往往在10～200分鐘范疇內。只有在一定的剪切速率范疇內，才干促使流體中某種構造的形成從而出現震凝性。非依時性非牛頓流體冪律模型：或其中n為非牛頓指數或者流動行為指數，表達偏離牛頓流體流動的程度。時為牛頓流體；時為假塑性流體；為脹塑性流體。第五章（填空，選擇，簡答）攪拌反映器的作用：推動液體流動，混勻物料。產生剪切力，分散物料，并使之懸浮。增加流體的湍動，以提高傳熱速率。加速物料的分散和合并，增大物質的傳遞速率。在高粘體系，更新表面促使低分子物排除、1、攪拌釜內的流體流況（在整個攪拌容器中流體速度向量的方向）宏觀流動：指流體以大尺寸(凝集流體、氣泡、液滴)的微元在較大的范疇中(整個釜內空間)的流動狀況，含有一定的方向性，因此也稱循環流動。效果：混合、攪拌、懸浮循環流動存在三種典型的流況，徑向流動、軸向流動、切線流動微觀流動：指流體以分子尺度或靠近分子尺度(小氣泡、液滴分散成更小的液滴)在小范疇空間(氣泡、液滴大小的空間)中的流動。產生因素：由于攪拌槳的剪切作用而引發的局部混合作用，它促使氣泡、液滴的細微化最后由于分子擴散達成微觀混合。效果：分散，增大不同物相的接觸面積，加緊傳熱、傳質2、攪拌雷諾數與流體流動狀態的關系攪拌雷諾數：式中，D為槳葉直徑，N為攪拌器轉速。雷諾數不同的不同流動狀態：A區間(）液體僅在槳葉附近呈滯流旋轉流動，槳葉無液體吐出，釜內的其它部分為液體停滯區(即死角)。B區間()當雷諾數達數十時，自槳葉端開始有吐出流產生，并引發整個釜內流體的上下循環流動(可能尚存在四周死角)，此時處在層流。C區間(）此時處在過渡流態，即在槳葉周邊液體為湍流狀態，上下循環流動為滯流，隨雷諾數增大，其湍動程度增大。D區間()整個釜內的上下循環流動都處在湍流狀態。無擋板時會引發旋渦,有擋板時整釜會處在湍流狀態。打旋現象、擋板與導流筒。打旋現象：當流體粘度不大，攪拌轉速較高，并且槳葉放在釜的中心線時，液體將隨著槳葉旋轉的方向循著釜壁滑動，釜內液體在離心力作用下涌向釜壁，使液面沿襲壁上升，中心部分的液面下降，形成一種漩渦，普通稱打漩現象。害處是：減少混合效率、攪拌效果；影響轉軸強度。擋板：擋板的作用：使流型從重要生成漩渦的旋轉型變化為對混合有利的流動，即將切向流轉變為軸向流和徑向流；增大被攪拌液體的湍動程度，變化攪拌效果。擋板型式：平板式、管式、D型、指數擋板、內冷擋板擋板安裝位置：貼壁安裝：J/T=1/12適于低粘度系數，易造成攪拌死角產生；離壁安裝：J/T=1/16可避免攪拌死角，但攪拌阻力加大，擋板與釜壁之間留有1/6板寬的間隙；傾斜安裝：粘度較高，帶固體粒子體系，阻力小避免物料堆積。導流筒：提高釜內流體的攪拌程度，加強槳葉對流體的直接剪切作用。造成一定的循環流型，使釜內