聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)

前言

進(jìn)入80年代，世界上聚合物年產(chǎn)量逾億噸，按體積計(jì)，已超過(guò)鋼鐵產(chǎn)量。目前聚合物工廠(chǎng)的生產(chǎn)規(guī)模（50萬(wàn)噸／年）和聚合釜體積（大至200立方米）日趨大型化，工程問(wèn)題更加突出。要高效的組織生產(chǎn)，已非單憑經(jīng)驗(yàn)、或憑高分子化學(xué)或化學(xué)工程單一學(xué)科所能奏效。聚合反應(yīng)工程正是在這一工業(yè)背景下逐步發(fā)展起來(lái)的。聚合反應(yīng)工程是高分子化學(xué)、化學(xué)工程諸學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來(lái)的分支，國(guó)際上60年代中期才開(kāi)始提出這一方向。由于聚合動(dòng)力學(xué)和聚合物系傳遞雙重的復(fù)雜性，迄今該分支尚未發(fā)展到完善的境地。有關(guān)聚合反應(yīng)工程的專(zhuān)著并不多，更少教材出版。科技發(fā)達(dá)國(guó)家將近有一半化學(xué)化工工作者從事高分子工作，但聚合反應(yīng)工程的專(zhuān)家卻不多。為適應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需要，我國(guó)有30余所工科院校設(shè)置有高分子類(lèi)專(zhuān)業(yè)。1988年成立了高分子類(lèi)專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)，由高分子化工、高分子材料、橡膠和塑料工程三專(zhuān)業(yè)14名代表和1名秘書(shū)組成。教材建設(shè)正是該委員會(huì)的主要任務(wù)之一，聚合反應(yīng)工程和高分子物理是委員會(huì)首先組織招標(biāo)編寫(xiě)的教材，結(jié)果浙江大學(xué)高分子化工教研室史子瑾副教授承擔(dān)了主編聚合反應(yīng)工程教材的任務(wù)。聚合反應(yīng)工程是高分子化工專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)課。全書(shū)分三大部分：第一部分為化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)，為未學(xué)過(guò)化學(xué)反應(yīng)工程的高分子類(lèi)學(xué)生提供基礎(chǔ)知識(shí)。第二部分為聚合過(guò)程工程分析，以聚合動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，剖析操作參數(shù)對(duì)聚合速率和聚合物質(zhì)量的影響；從高分子化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)向聚合工程概念方向發(fā)展。第三部分為聚合物流變與傳遞，以及聚合反應(yīng)器放大技術(shù)。根據(jù)我國(guó)工業(yè)目前的發(fā)展情況，這部分更具應(yīng)用價(jià)值。主編史子瑾和參編童克錦兩位副教授長(zhǎng)期從事這一課程的教學(xué)工作，素有積累，富有教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，按期完成了編寫(xiě)任務(wù)。大連工學(xué)院余豐年教授負(fù)責(zé)審稿之余，并提供了有關(guān)聚烯烴的材料，為本教材增色不少。本書(shū)的出版，將對(duì)高分子類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)作出積極的貢獻(xiàn)，對(duì)科技、工業(yè)界成人后繼教育也會(huì)有所幫助。特作此序。

內(nèi)容概要

本書(shū)共分八章，包括緒論，化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ)、聚合反應(yīng)工程分析、化工流變學(xué)、攪拌聚合釜內(nèi)流動(dòng)與混合、攪拌聚合釜中的傳熱與傳質(zhì)，攪拌聚合釜的放大、聚合過(guò)程及聚合反應(yīng)器。主要討論化學(xué)反應(yīng)工程、聚合過(guò)程分析及聚合體系傳遞過(guò)程的基本原理及技術(shù)方法。　　本書(shū)由浙江大學(xué)史子瑾主編，并編寫(xiě)第一、二、三、七、八章，童克錦編寫(xiě)第四、五、六章。全書(shū)由大連理工大學(xué)余豐年教授主審?！　”緯?shū)為高分子化工專(zhuān)業(yè)教材，并可作有關(guān)專(zhuān)業(yè)（高分子材料、合成橡膠、合成纖維專(zhuān)業(yè)）的教學(xué)參考書(shū)，也可供從事高聚物生產(chǎn)、科研人員參考。

書(shū)籍目錄

第一章　緒論 第二章　化學(xué)反應(yīng)工程基礎(chǔ) 　第一節(jié)　化學(xué)反應(yīng)和反應(yīng)器分類(lèi) 　　一、化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi) 　　二、反應(yīng)速率 　　三、反應(yīng)器的分類(lèi) 　　四、連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器內(nèi)流體流動(dòng)的兩種理想型態(tài) 　第二節(jié)　均相反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 　　一、等溫恒容單一反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程式 　　二、復(fù)合反應(yīng) 　　三、等溫變?nèi)葸^(guò)程 　第三節(jié)　理想反應(yīng)器的設(shè)計(jì) 　　一、理想反應(yīng)器設(shè)計(jì)的基本原理 　　二、間歇反應(yīng)器 　　三、平推流反應(yīng)器 　　四、理想混合反應(yīng)器 　　五、多級(jí)串聯(lián)理想混合反應(yīng)器 　　六、反應(yīng)器型式和操作方法的評(píng)比和選擇 　第四節(jié)　理想混合反應(yīng)器的熱穩(wěn)定性 　　一、熱穩(wěn)定性原理 　　二、影響熱穩(wěn)定性的因素 　　三、Ｔ與ＴW間的最大溫差 　第五節(jié)　連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)器的停留時(shí)間分布 　　一、停留時(shí)間分布表示方法 　　二、停留時(shí)間分布的測(cè)定 　　三、停留時(shí)間分布的數(shù)字特征 　第六節(jié)　流動(dòng)模型 　　一、理想流動(dòng)模型 　　二、非理想流動(dòng)模型 　第七節(jié)　停留時(shí)間分布與化學(xué)反應(yīng) 　　一、反應(yīng)器內(nèi)流體的混合狀態(tài) 　　二、微觀混合反應(yīng)器的計(jì)算 　　三、宏觀混合反應(yīng)器的計(jì)算 第三章　聚合反應(yīng)工程分析 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　聚合反應(yīng)速度的工程分析 　　一、活性鏈濃度〔Ｐ°〕與聚合反應(yīng)機(jī)理 　　二、平均聚合度Ｐｎ與反應(yīng)機(jī)理 　第三節(jié)　聚合物的聚合度及聚合度分布表示法 　　一、平均聚合度 　　二、瞬時(shí)聚合度 　　三、聚合度分布函數(shù) 　第四節(jié)　連鎖聚合反應(yīng)的平均聚合度及聚合度分布 　　一、間歇聚合時(shí)的聚合度分布 　　二、連續(xù)聚合時(shí)的聚合度分布 　第五節(jié)　黏度對(duì)聚合反應(yīng)的影響 　第六節(jié)　均相自由基共聚 　　一、間歇共聚操作 　　二、半間歇共聚操作 　　三、連續(xù)共聚操作 　第七節(jié)　縮聚反應(yīng) 　第八節(jié)　非均相聚合反應(yīng) 　　一、間歇乳液聚合 　　二、連續(xù)乳液聚合 　　三、乳液聚合反應(yīng)器設(shè)計(jì)要點(diǎn) 　第九節(jié)　流動(dòng)與混合對(duì)聚合度分布的影響 　　一、返混的影響 　　二、混合尺寸的影響 　第十節(jié)　聚合過(guò)程的調(diào)節(jié)　與控制 　　一、溫度的調(diào)控 　　二、聚合速率的調(diào)控 　　三、聚合度與聚合度分布的調(diào)控 　　四、粒徑及粒徑分布的調(diào)控 第四章　化工流變學(xué)基礎(chǔ) 　第一節(jié)　非牛頓流體 　　一、牛頓黏性定律和流動(dòng)曲線(xiàn) 　　二、非牛頓流體的分類(lèi) 　第二節(jié)　非牛頓流體的流變特性 　　一、非牛頓流體的表觀黏度 　　二、高聚物溶液的流變特性 　　三、懸浮液的流變特性 　第三節(jié)　非牛頓流體在圓管中層流流動(dòng)的分析 　　一、流動(dòng)分析 　　二、表觀黏度及雷諾數(shù) 　　三、流量 　　四、平均流速與流速分布 　　五、壓力降 　第四節(jié)　非牛頓流體在圓管中的湍流流動(dòng) 　第五節(jié)　非牛頓流體流變性的測(cè)量 　　一、落球黏度計(jì) 　　二、旋轉(zhuǎn)錐板黏度計(jì) 　　三、旋轉(zhuǎn)圓筒黏度計(jì) 　　四、毛細(xì)管擠出流變儀 第五章　攪拌聚合釜內(nèi)流體的流動(dòng)與混合 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　攪拌釜內(nèi)流體的流動(dòng)狀況 　　一、循環(huán)流動(dòng)與剪切流動(dòng) 　　二、攪拌雷諾數(shù)與流態(tài) 　　三、擋板與導(dǎo)流筒 　第三節(jié)　攪拌器的構(gòu)形及選擇 　　一、攪拌器的構(gòu)形 　　二、攪拌器的選用 　第四節(jié)　攪拌功率的計(jì)算 　　一、攪拌過(guò)程的因次分析 　　二、均相流體攪拌功率的計(jì)算 　　三、非均相體系攪拌功率計(jì)算 　　四、非牛頓流體的攪拌 　第五節(jié)　攪拌器的流動(dòng)特性及轉(zhuǎn)速的確定 　　一、攪拌器的循環(huán)特性 　　二、攪拌轉(zhuǎn)速的確定 　第六節(jié)　攪拌器的混合特性 　　一、混合機(jī)理及混合特性 　　二、混合時(shí)間的計(jì)算 　第七節(jié)　攪拌釜中的分散過(guò)程 　　一、攪拌釜內(nèi)的液?液分散與合并 　　二、攪拌對(duì)聚合物顆粒特性的影響 第六章　攪拌聚合釜的傳熱與傳質(zhì) 　第一節(jié)　聚合過(guò)程的傳熱問(wèn)題 　第二節(jié)　攪拌聚合釜的幾種傳熱方式 　第三節(jié)　攪拌聚合釜的傳熱計(jì)算 　　一、均相液體的傳熱 　　二、非均相體系的傳熱 　　三、非牛頓流體的傳熱 　　四、攪拌聚合釜總傳熱系數(shù)的計(jì)算 　第四節(jié)　攪拌釜內(nèi)的傳質(zhì)過(guò)程 　　一、分散體系的傳質(zhì)膜系數(shù) 　　二、伴有相間傳質(zhì)的聚合反應(yīng) 　第五節(jié)　聚合反應(yīng)釜的安全操作 第七章　攪拌聚合釜的放大 　第一節(jié)　概述 　第二節(jié)　攪拌聚合釜的傳熱放大 　第三節(jié)　攪拌聚合釜的攪拌放大 　第四節(jié)　非幾何相似放大 　第五節(jié)　放大準(zhǔn)則的確定 　　一、按幾何相似理論確定放大準(zhǔn)則 　　二、按非幾何相似理論確定放大準(zhǔn)則 第八章　聚合過(guò)程及聚合反應(yīng)器 　第一節(jié)　工業(yè)聚合方法 　第二節(jié)　聚合反應(yīng)器 　　一、釜式聚合反應(yīng)器 　　二、塔式聚合反應(yīng)器 　　三、管式聚合反應(yīng)器 　　四、特殊型聚合反應(yīng)器 　第三節(jié)　聚合反應(yīng)器選擇原則 　第四節(jié)　聚合過(guò)程實(shí)例 　　一、苯乙烯連續(xù)本體聚合 　　二、高壓聚乙烯 　　三、丙烯淤漿聚合 符號(hào)表 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：

編輯推薦

《高等學(xué)校教材?聚合反應(yīng)工程基礎(chǔ)》為高分子化工專(zhuān)業(yè)教材，并可作有關(guān)專(zhuān)業(yè)（高分子材料、合成橡膠、合成纖維專(zhuān)業(yè)）的教學(xué)參考書(shū)，也可供從事高聚物生產(chǎn)、科研人員參考。

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