химическая технология - 3.4. Фундаментальные исследования - 33 - читать

Общая химическая технология полимеров(Страница: 33)

Страница: 
33

химическая технология читать 3.4. Фундаментальные исследования 33

Для реактора периодического действия справедливо характеристическое уравнение вида

image18.png

где N0- количество исходного вещества, кмоль, х - степень превращения мономера в полимер,rр- скорость реакции,Vр- объем реактора, м3,ԏ- время реакции, с.

Расчетное уравнение для проточного реактора идеального смешения имеет вид

image19.png

гдеU- объемная скорость, м3/с; С0- начальная концентрация мономера, кмоль/м3.

Для реактора вытеснения непрерывного действия характеристическое уравнение совпадает по форме с таковым для реактора периодического действия.

При отсутствии кинетических данных, пользуются эмпирическим уравнением вида Vp=U∙ԏ,

гдеԏ- время пребывания реакционной смеси в реакторе, с.

В общем случае уравнение теплового баланса процесса синтеза полимера имеет вид:

image20.png

где∆Н - энтальпия полимеризации, кДж/кмоль;rР- скорость реак-ции, кмоль/(м3·с);VР- объем реакционной зоны реактора, м3;т- масса реагентов, кг, сР- средняя теплоемкость, кДж/(кг·К);mиспиmконд- массаиспаряющегося компонента смеси и возвращаемого в реактор соответственно, кг; гисп- теплота испарения, кДж/кг;qм- тепловой поток, создаваемый механической мешалкой, кВт;qП- тепловой поток потерь тепла, кВт;t,tст,tконд- температура, °С, соответственно текущая, стенки и конденсации;ԏ- время, с.

Реология полимерных материалов

Наиболее важной реологической характеристикой полимерных материалов, определяющих их способность к течению, является вязкость. Ее количественно характеризуют коэффициентом вязкости в уравнении

image21.png

гдеԏ- напряжение сдвига, γn- относительная скорость сдвига.

В общем виде вязкость полимерной системы является сложной функцией:

image22.png

Изучив отдельно зависимость вязкости системы от молекулярной массы, от температуры, от напряжения, давления и относительной скорости сдвига выбирают оптимальные условия для переработки полимера.

Физика полимеров

Физика полимеров широко использует идеи и методы физики твердого тела, физики жидкого состояния, термодинамической и статистической физики. Физику полимеров весьма интересует связь между физическими свойствами и строением полимерных веществ. Она включает также и механику полимеров.

Из физических методов изучения структуры полимеров наиболее эффективными являются ренгеноструктурный анализ и спектроскопия. Электронная микроскопия позволяет анализировать поверхностную структуру полимерных материалов. Методы дифференциальной калориметрии, дифференциального термического анализа и другие позволяют определять физические константы полимерных материалов.

Для оценки полидисперсности полимерных материалов чаще всего используют гель-проникающую хроматографию.

Ключевой проблемой современной физики полимеров продолжает оставаться проблема структура - свойства, для решения которой еще много предстоит сделать.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,063
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,685
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,217