химическая технология - 6.5. Три подхода к описанию полимеризационной системы - 64 - читать

Общая химическая технология полимеров(Страница: 64)

Страница: 
64

химическая технология читать 6.5. Три подхода к описанию полимеризационной системы 64

Поскольку система функционирует во взаимодействии с окружающим миром, то на нее оказывают воздействия различные факторы (входы системы) и, в свою очередь, она воздействует на окружающую ее среду. На рис. 6.1 показана схема внешних связей полимеризационной системы.

image46.jpeg

Рис. 6.1. Схема внешних связей системы

К входным параметрам относятся характеристики мономеров и инициаторов, растворителей и других компонентов системы. В результате химических, физико-химических преобразований в системе получаются полимерные продукты, свойства, соотношение и состав которых являются выходными параметрами (Y).

Система подвергается возмущениям, которые могут отклонить выходные параметры от заданных регламентом значений. К возмущающим параметрам относятся, например, тепловой эффект реакции полимеризации, изменение соотношения компонентов на входе, интенсивность перемешивания и т. д. Для того, чтобы компенсировать возмущающие параметры и получить необходимые характеристики на выходе, используются параметры управления. К ним относятся расход реагентов, температура , тип теплоносителя, тип реактора и другие.

Если определены векторы входных (Х), выходных (Y), возмущающих (Z)и управляющих (U) параметров, то для количественного описания полимеризационной системы может быть использована математическая модель, которая представляет собой совокупность уравнений, отражающих сущность явлений, протекающих в системе и связывающих выходные параметры с входными, возмущающими и управляющими параметрами, а также с конструктивными характеристиками оборудования.

В математическую модель полимеризационной системы входят следующие уравнения:

  • кинетики и гидродинамики;

  • теплообмена и массообмена для гетерогенных систем.

Например, для реактора смешения непрерывного действия были

получены дифференциальные уравнения теплового баланса и материальных балансов по мономеру и катализатору дляi-го реактора:

image47.png

где Сі, Сї- массовые концентрации мономера и полимера, масс. %;

V- эффективный объем реактора, м3; GР- расход реакционной среды (мономер и растворитель), кг/ч; р - плотность реакционной смеси, кг/м3;q- тепловой эффект реакции, кДж/кг; сР- удельная теплоемкость реакционной смеси, кДж/(кг·К);αТ- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м2∙К); F - поверхность теплоотдачи, м2Х- температура хладоагента, К;n- число реакторов в каскаде.

Система уравнений является математической моделью процесса и используется затем для расчета реактора смешения непрерывного действия.

  • 64

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
3,686
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,218