高速分散反應器中亨利系數(shù)及脫揮過程的研究.pdf

1、在聚合物生產(chǎn)過程中，脫揮是一個重要的單元操作，即從聚合物體系中將低分子量組分分離出來的過程。這些低分子量組分統(tǒng)稱為“揮發(fā)分”，其含量的多少通常是評價聚合物質(zhì)量的重要指標。揮發(fā)分的存在不僅會降低產(chǎn)品的品質(zhì)，還有可能對使用者及環(huán)境造成危害。脫揮器是脫揮過程中的主要設備，通常借助實現(xiàn)較大的氣液接觸面積和破壞氣液之間的相平衡而達到脫揮的目的。而氣液平衡關系中亨利系數(shù)則是最基本的參數(shù)。
　　本論文首先測量了二甲基硅油(PDMS)/正構烷烴二

2、元體系中揮發(fā)分的亨利系數(shù)，并討論了不同操作條件對亨利系數(shù)的影響，結果表明:隨著實驗溫度的升高，揮發(fā)分的亨利系數(shù)逐漸增大，二者的關系可用類似于阿倫尼烏斯方程的形式表述，H=2.668×1010e-33713/RT;隨著正構烷烴中碳原子數(shù)的增加，揮發(fā)分的亨利系數(shù)在逐漸減小，二者的關系為ln H=-0.937nc+18.330。聚合物的黏度對亨利系數(shù)的影響不大，在相同的揮發(fā)分條件下，黏度從50cst增大至5000cst，亨利系數(shù)的最大增長率僅

3、有5％。實驗中測得不同條件下的亨利系數(shù)與Flory-Huggins理論對比，相差也不超過10％。
　　在二元體系的基礎上，研究了不同條件下?lián)]發(fā)分在三元體系巾的亨利系數(shù)。在PDMS/異三十烷/正構烷烴三元體系巾，隨著PDMS-異三十烷混合溶劑中異三十烷質(zhì)量分數(shù)的增大，揮發(fā)分的亨利系數(shù)逐漸減小;與二元體系相同，揮發(fā)分的亨利系數(shù)隨著溫度的升高而升高，溫度與亨利系數(shù)的關聯(lián)式為H=6.825×1010e-36994/RT。揮發(fā)分在三元體系中

4、的亨利系數(shù)也隨著碳原子數(shù)的增大而減小，二者的關系為ln H=-1.105nc+18.802。在PDMS/正戊烷/正庚烷三元體系中，揮發(fā)分正庚烷與正戊烷質(zhì)量比越大，揮發(fā)分的亨利系數(shù)越小，且正庚烷與正戊烷作為揮發(fā)分，兩者相互影響較小，屬于理想型混合。在PDMS/正己烷/正辛烷三元體系中，正辛烷與正己烷質(zhì)量比越大，揮發(fā)分在聚合溶液中的亨利系數(shù)越小，且減小的幅度越來越大。
　　依據(jù)實驗中所測得的亨利系數(shù)等基礎數(shù)據(jù)，基于質(zhì)量守恒方程和溶質(zhì)滲