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化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:聚合過程強化技術 版權信息
- ISBN：9787122371492
- 條形碼：9787122371492 ; 978-7-122-37149-2
- 裝幀：一般銅版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:聚合過程強化技術 本書特色
適讀人群 ：可供化工、材料等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校相關專業師生參考。聚合物是關系到國計民生的基礎原材料，國內的年產能與消費超過億噸。聚合過程強化的研究內容包括聚合反應過程中的流動與混合、傳熱和傳質，聚合反應器的設計與放大，聚合過程的建模與優化調控。 本書總結了作者長期以來在聚合過程工程領域的基礎研究和工業應用積累。 系統討論了以聚合過程效能和產品質量為目標的聚合反應裝置、聚合過程的優化設計和過程強化方法，密切結合基礎研究與工業應用，反映了聚合過程工程領域的發展動向。 本書是多項國家和省部級成果的系統總結，提供了大量基礎研究和工程應用數據。
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:聚合過程強化技術 內容簡介
《聚合過程強化技術》是《化工過程強化關鍵技術叢書》分冊之一。本書總結了作者長期以來在聚合過程工程領域的基礎研究和工業應用積累。針對聚合過程的相態、物系、工藝等特點，論述了氣相聚合過程（第二章）、淤漿聚合過程（第三章）、高黏物系聚合過程（第四章）、高黏物系脫揮過程（第五章）、聚合物反應擠出過程（第六章、第七章）中聚合物復雜物系的流動、混合與分散、傳熱和傳質特性，闡述了聚合反應裝置的優化設計、聚合過程的強化方法和典型工業應用。很后，從過程系統工程角度，論述了基于聚合反應動力學機理的聚合過程建模與流程強化、面向聚合物微觀質量的反演優化方法及其工業應用（第八章）。 《聚合過程強化技術》系統論述了以聚合過程效能和產品質量為目標的聚合反應裝置、聚合過程的優化設計和過程強化方法，密切結合基礎研究與工業應用，反映了聚合過程工程領域的近期新發展動向。本書是多項國家和省部級成果的系統總結，提供了大量基礎研究和工程應用實例，可供化工、材料等領域科研人員、工程技術人員、生產管理人員以及高等院校相關專業師生參考。
化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:聚合過程強化技術 目錄
**章 緒論/1
**節 引言 1
第二節 聚合過程強化的幾個關鍵問題 2
第三節 聚合過程強化技術與裝備的發展 3
一、聚合過程的傳熱強化 3
二、聚合過程的分散強化 4
三、聚合過程的混合強化 6
四、聚合過程的傳質強化 7
五、聚合過程的系統優化 9
第四節 結語 11
參考文獻 12
第二章 氣相聚合過程強化技術/14
**節 引言 14
一、烯烴聚合過程簡介 14
二、烯烴聚合的過程強化 15
第二節 超冷凝過程強化傳熱技術 16
一、冷凝態機理與技術 16
二、Univation超冷凝技術 18
三、BP超冷凝技術 19
第三節 攪拌流化床過程強化防粘技術 22
一、攪拌流化床流化特性 22
二、攪拌流化床混合特性 24
三、攪拌流化床的防粘強化 41
第四節 多區循環流化床強化產品性能技術 42
一、多區循環反應器概念 42
二、多區循環流化床結構與流體動力學 44
三、聚丙烯多區循環反應器強化 62
第五節 結語 68
參考文獻 68
第三章 淤漿聚合過程強化技術/72
**節 引言 72
第二節 攪拌槽內氣液固三相體系的分散特性 73
一、實驗部分 73
二、平均氣含率 75
三、局部氣含率軸向分布 77
四、氣泡尺寸 81
五、不同槳組合氣液分散特性比較 84
六、固體顆粒對氣液分散特性的影響 85
第三節 攪拌槽內氣液固三相體系的分散特性CFD模擬 87
一、模擬對象與方法 88
二、基本控制方程 89
三、氣液相間動量傳輸 89
四、氣泡尺寸模擬方法 91
五、宏觀流動場 93
六、局部氣泡尺寸 95
七、氣含率 101
八、氣液相界面積分布 106
九、固含率分布 107
第四節 基于多目標遺傳算法協同的氣液攪拌反應器優化 109
一、優化方法的建立 110
二、模擬策略 116
三、CFD模型驗證 118
四、葉片優化策略 119
五、Pareto*優解 120
六、*優解分析 121
七、槳組合的影響 124
八、*優解氣液分散強化效果 128
第五節 結語 129
參考文獻 130
第四章 高黏物系聚合過程強化技術/132
**節 高黏物系攪拌強化設備發展 132
一、新型立式攪拌釜 132
二、新型臥式攪拌釜 137
第二節 臥式雙軸捏合反應器混合強化研究 141
一、流體動力學分析 143
二、混合過程 145
三、拉伸與混合效率 155
四、小結 160
第三節 應用示例——聚苯硫醚溶液聚合過程 160
一、聚合過程工藝特征分析 160
二、寬黏度域的攪拌強化 161
三、聚苯硫醚聚合過程強化方法 165
第四節 應用示例——甲基丙烯酸甲酯的本體聚合過程 166
一、聚合動力學模型 167
二、聚合過程強化方法 169
第五節 結語 172
參考文獻 172
第五章 高黏物系脫揮過程強化技術/175
**節 引言 175
第二節 脫揮過程原理 176
一、傳質機理 176
二、化學反應 179
三、傳熱限制 180
第三節 降膜式脫揮器 181
一、設備概述 181
二、流動成膜與傳質特性 184
第四節 臥式雙軸圓盤反應器 187
一、設備概述 187
二、流動成膜特性 189
三、液膜厚度分布 195
四、傳質特性 201
第五節 臥式雙軸捏合反應器 209
一、設備概述 209
二、流動成膜特性 210
三、傳質特性 215
第六節 聚合物溶液直接脫揮試驗 221
一、脫揮試驗方法 221
二、直接脫揮過程形態演變 222
三、彈性體種類對脫揮產物形態的影響 223
四、操作條件對揮發分含量的影響 223
第七節 結語 225
參考文獻 226
第六章 反應擠出強化均相聚合過程/228
**節 引言 228
第二節 反應擠出原理與特點 229
一、反應擠出原理 229
二、反應擠出特點 229
第三節 反應擠出的流動、混合與反應 231
一、停留時間分布 231
二、擠出反應動力學在線測量 242
第四節 反應擠出過程強化策略 243
一、螺桿類型 243
二、螺紋元件與組合 245
三、操作條件 248
四、其他強化方式 249
第五節 應用實例 250
一、自由基聚合制備聚苯乙烯及其共聚物 251
二、陰離子開環聚合制備尼龍6 253
三、縮聚聚合制備聚酯 258
第六節 結語 262
參考文獻 263
第七章 反應擠出強化多相聚合過程/270
**節 聚合物反應改性 270
一、聚烯烴極性改性 271
二、聚合物接枝共聚 275
第二節 聚合物多相體系反應增容 279
一、反應增容機理 279
二、反應增容過程分析 281
三、反應增容強化方式 286
第三節 熱塑性動態硫化硅基橡膠的制備 299
一、反應擠出熱塑性動態硫化橡膠機理 300
二、熱塑性聚合物/硅橡膠的反應增容 301
三、熱塑性聚合物/硅橡膠的動態硫化 303
四、反應增容與動態硫化耦合過程強化 306
第四節 結語 309
參考文獻 310
第八章 聚合過程系統強化技術/317
**節 引言 317
一、聚合物產品質量指標 317
二、系統級強化技術的意義 319
第二節 面向產品微觀質量的流程模擬方法 320
一、物性計算方法 322
二、聚合反應機理 325
三、催化劑活性位解析方法 326
四、微觀質量指標計算方法 327
第三節 系統級流程強化方法 332
一、新產品工藝條件設計 333
二、聚合過程流程重構強化 334
三、縮短牌號切換時間的強化方法 334
第四節 乙烯淤漿聚合過程新牌號工藝條件設計 335
一、系統流程建模 336
二、新牌號工藝條件 340
三、小結 342
第五節 以擴能為目的聚丙烯流程重構 343
一、物性計算 344
二、丙烯共聚合反應機理及動力學常數確定 344
三、工藝流程重構 347
四、小結 349
第六節 變流程結構聚乙烯牌號切換過程強化 349
一、過程模型建立 350
二、切換過程分析 351
三、串聯操作向并聯操作切換過程強化 352
四、小結 355
第七節 結語 355
參考文獻 356
索引/362
**節 引言 1
第二節 聚合過程強化的幾個關鍵問題 2
第三節 聚合過程強化技術與裝備的發展 3
一、聚合過程的傳熱強化 3
二、聚合過程的分散強化 4
三、聚合過程的混合強化 6
四、聚合過程的傳質強化 7
五、聚合過程的系統優化 9
第四節 結語 11
參考文獻 12
第二章 氣相聚合過程強化技術/14
**節 引言 14
一、烯烴聚合過程簡介 14
二、烯烴聚合的過程強化 15
第二節 超冷凝過程強化傳熱技術 16
一、冷凝態機理與技術 16
二、Univation超冷凝技術 18
三、BP超冷凝技術 19
第三節 攪拌流化床過程強化防粘技術 22
一、攪拌流化床流化特性 22
二、攪拌流化床混合特性 24
三、攪拌流化床的防粘強化 41
第四節 多區循環流化床強化產品性能技術 42
一、多區循環反應器概念 42
二、多區循環流化床結構與流體動力學 44
三、聚丙烯多區循環反應器強化 62
第五節 結語 68
參考文獻 68
第三章 淤漿聚合過程強化技術/72
**節 引言 72
第二節 攪拌槽內氣液固三相體系的分散特性 73
一、實驗部分 73
二、平均氣含率 75
三、局部氣含率軸向分布 77
四、氣泡尺寸 81
五、不同槳組合氣液分散特性比較 84
六、固體顆粒對氣液分散特性的影響 85
第三節 攪拌槽內氣液固三相體系的分散特性CFD模擬 87
一、模擬對象與方法 88
二、基本控制方程 89
三、氣液相間動量傳輸 89
四、氣泡尺寸模擬方法 91
五、宏觀流動場 93
六、局部氣泡尺寸 95
七、氣含率 101
八、氣液相界面積分布 106
九、固含率分布 107
第四節 基于多目標遺傳算法協同的氣液攪拌反應器優化 109
一、優化方法的建立 110
二、模擬策略 116
三、CFD模型驗證 118
四、葉片優化策略 119
五、Pareto*優解 120
六、*優解分析 121
七、槳組合的影響 124
八、*優解氣液分散強化效果 128
第五節 結語 129
參考文獻 130
第四章 高黏物系聚合過程強化技術/132
**節 高黏物系攪拌強化設備發展 132
一、新型立式攪拌釜 132
二、新型臥式攪拌釜 137
第二節 臥式雙軸捏合反應器混合強化研究 141
一、流體動力學分析 143
二、混合過程 145
三、拉伸與混合效率 155
四、小結 160
第三節 應用示例——聚苯硫醚溶液聚合過程 160
一、聚合過程工藝特征分析 160
二、寬黏度域的攪拌強化 161
三、聚苯硫醚聚合過程強化方法 165
第四節 應用示例——甲基丙烯酸甲酯的本體聚合過程 166
一、聚合動力學模型 167
二、聚合過程強化方法 169
第五節 結語 172
參考文獻 172
第五章 高黏物系脫揮過程強化技術/175
**節 引言 175
第二節 脫揮過程原理 176
一、傳質機理 176
二、化學反應 179
三、傳熱限制 180
第三節 降膜式脫揮器 181
一、設備概述 181
二、流動成膜與傳質特性 184
第四節 臥式雙軸圓盤反應器 187
一、設備概述 187
二、流動成膜特性 189
三、液膜厚度分布 195
四、傳質特性 201
第五節 臥式雙軸捏合反應器 209
一、設備概述 209
二、流動成膜特性 210
三、傳質特性 215
第六節 聚合物溶液直接脫揮試驗 221
一、脫揮試驗方法 221
二、直接脫揮過程形態演變 222
三、彈性體種類對脫揮產物形態的影響 223
四、操作條件對揮發分含量的影響 223
第七節 結語 225
參考文獻 226
第六章 反應擠出強化均相聚合過程/228
**節 引言 228
第二節 反應擠出原理與特點 229
一、反應擠出原理 229
二、反應擠出特點 229
第三節 反應擠出的流動、混合與反應 231
一、停留時間分布 231
二、擠出反應動力學在線測量 242
第四節 反應擠出過程強化策略 243
一、螺桿類型 243
二、螺紋元件與組合 245
三、操作條件 248
四、其他強化方式 249
第五節 應用實例 250
一、自由基聚合制備聚苯乙烯及其共聚物 251
二、陰離子開環聚合制備尼龍6 253
三、縮聚聚合制備聚酯 258
第六節 結語 262
參考文獻 263
第七章 反應擠出強化多相聚合過程/270
**節 聚合物反應改性 270
一、聚烯烴極性改性 271
二、聚合物接枝共聚 275
第二節 聚合物多相體系反應增容 279
一、反應增容機理 279
二、反應增容過程分析 281
三、反應增容強化方式 286
第三節 熱塑性動態硫化硅基橡膠的制備 299
一、反應擠出熱塑性動態硫化橡膠機理 300
二、熱塑性聚合物/硅橡膠的反應增容 301
三、熱塑性聚合物/硅橡膠的動態硫化 303
四、反應增容與動態硫化耦合過程強化 306
第四節 結語 309
參考文獻 310
第八章 聚合過程系統強化技術/317
**節 引言 317
一、聚合物產品質量指標 317
二、系統級強化技術的意義 319
第二節 面向產品微觀質量的流程模擬方法 320
一、物性計算方法 322
二、聚合反應機理 325
三、催化劑活性位解析方法 326
四、微觀質量指標計算方法 327
第三節 系統級流程強化方法 332
一、新產品工藝條件設計 333
二、聚合過程流程重構強化 334
三、縮短牌號切換時間的強化方法 334
第四節 乙烯淤漿聚合過程新牌號工藝條件設計 335
一、系統流程建模 336
二、新牌號工藝條件 340
三、小結 342
第五節 以擴能為目的聚丙烯流程重構 343
一、物性計算 344
二、丙烯共聚合反應機理及動力學常數確定 344
三、工藝流程重構 347
四、小結 349
第六節 變流程結構聚乙烯牌號切換過程強化 349
一、過程模型建立 350
二、切換過程分析 351
三、串聯操作向并聯操作切換過程強化 352
四、小結 355
第七節 結語 355
參考文獻 356
索引/362
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化工過程強化關鍵技術叢書化工過程強化關鍵技術叢書:聚合過程強化技術 作者簡介
馮連芳，浙江大學化學工程與生物工程學院教授/博士生導師。中國化工學會化工過程強化專委會委員。1983年畢業于浙江大學高分子化工專業，分別獲得浙江大學化學工程與技術工學博士學位、法國洛林國立高等理工學院（INPL）產品及過程工程博士學位。入選教育部“跨世紀優秀人才支持計劃”，入選浙江省“新世紀151人才工程”，入選杭州市錢江特聘專家。現任浙江大學衢州研究院常務副院長，化學工程聯合國家重點實驗室（浙江大學）副主任，流程生產質量優化與控制國際聯合研究中心（浙江大學）副主任，全國化工設備設計技術中心站攪拌工程技術委員會主任。一直從事聚合物制備過程工程和產品工程的研究開發，擅長聚合反應器的放大和優化、聚合反應過程模擬與優化、高性能聚合物規模化制備與反應擠出改性。承擔了國家“863”課題、國家科技支撐計劃課題、國家“973”計劃課題、中國石化（十條龍）、中國石油重點項目等 十余項。包括在Angewandte Chemie，Adv Mater，AIChE, Chem Eng Sci, Macromolecules, Polymer等刊物上發表論文近300篇，出版專著2本，撰寫10本專著，授權發明專利近40項。 張才亮，浙江大學化工學院副教授，博士生導師。2002年獲得武漢化工學院化學工程專業學士學位，2005年獲浙江大學碩士學位，2009年以中法聯合培養博士生分別獲得法國洛林國立高等理工學院和浙江大學博士學位，2009～2011年在美國俄亥俄州立大學從事博士后研究。2011年起在浙江大學化工系從事教學和科研工作，2014～2015年在美國凱斯西儲大學作訪問學者。主要從事聚合反應工程、反應擠出、聚合物加工以及超臨界下聚合物制造與加工成型等研究，其相關研究結果發表論文40余篇，授權和申請發明專利10余件。任“Chemical Engineering and Processing: Process Intensification”期刊的執行主編和“Case Studies in Chemical and Environmental Engineering”期刊的編委。 王嘉駿，浙江大學化學工程與生物工程學院副教授，碩士生導師。分別于1995年和2001年獲得浙江大學化學工程專業工學學士和博士學位。2001年起在浙江大學從事教學和科研工作。2016年9月至2018年3月在美國Northwestern University作博士后訪問學者。主要研究方向為反應器與化工過程強化和優化研究，研究內容涉及高黏復雜體系過程強化和混合強化，外場作用下復雜多相體系氣泡和顆粒行為，與復雜化學反應耦合的計算流體力學模擬。任全國化學工程設計技術中心站攪拌技術專家委員會委員。以第一/通訊作者發表SCI論文30余篇，出版學術專著1本，獲授權中國發明專利20余件。主持和作為骨干參與國家自然科學基金、863項目、科技支撐項目和國家重點研發專項等項目10余項。獲省部級科技進步一等獎1項。
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