橢球串型振蕩式乳液聚合反應(yīng)器流動(dòng)特性的研究.pdf

1、乳液聚合體系粘度低、聚合速率快、產(chǎn)物分子量高，易除去反應(yīng)熱，因此廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)涂料、粘合劑、合成橡膠和塑料。為實(shí)現(xiàn)乳液聚合中油—水兩相的混合，可以通過攪拌達(dá)到攪拌釜內(nèi)的全混或是在管式反應(yīng)器中增加流體的流速來增加湍動(dòng)，也可通過外加場(chǎng)的方式實(shí)現(xiàn)。 本文從已有理論和實(shí)驗(yàn)研究出發(fā)，根據(jù)聚合反應(yīng)的特點(diǎn)，首次將振蕩特性引入連續(xù)乳液聚合反應(yīng)，設(shè)計(jì)適合聚合體系的夾套式橢球串型管式振蕩流反應(yīng)器，通過振蕩增加流體的湍動(dòng)，增強(qiáng)混合。利用成像技術(shù)及脈沖

2、式示蹤法定性、定量地研究了不同條件下新型反應(yīng)器內(nèi)流體的流動(dòng)特性，測(cè)定了流體在反應(yīng)器中的停留時(shí)間分布，選用多級(jí)混合模型擬合其流況，以釜數(shù)N來表征反應(yīng)器的理想流動(dòng)程度，探討了振蕩頻率、幅度及流體流速對(duì)其的影響。實(shí)驗(yàn)研究了返混特性對(duì)聚合產(chǎn)物粒徑其及分布的影響，從理論上初步探討振蕩與乳液聚合的關(guān)系，并與不同操作方式下的攪拌釜式反應(yīng)器內(nèi)的聚合結(jié)果進(jìn)行了比較。 實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)于本結(jié)構(gòu)反應(yīng)器，無外加振蕩時(shí)的雖然在較小的流動(dòng)強(qiáng)度下就可達(dá)到湍流，但

3、在流動(dòng)強(qiáng)度很小時(shí)反應(yīng)器腔室內(nèi)存在滯留區(qū)；而振蕩的加入可以改變流動(dòng)的理想性：振幅較小時(shí)，流動(dòng)的理想性主要是由流動(dòng)強(qiáng)度來決定，只有振蕩與流動(dòng)在合適的關(guān)系下，振蕩才會(huì)對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生影響；振幅適中時(shí)，較大流動(dòng)強(qiáng)度下，流動(dòng)的理想性主要是由流動(dòng)強(qiáng)度來決定，而在較小的流動(dòng)強(qiáng)度下，通過改變振蕩強(qiáng)度使之與流動(dòng)強(qiáng)度在合適的關(guān)系下，流動(dòng)的理想性最高；當(dāng)振蕩較小時(shí)，振蕩強(qiáng)度與流動(dòng)共同決定了流體的理想性，兩者在合適的關(guān)系下，流動(dòng)的理想性最高。在乳液聚合過程中，通過改