高速分散反應器傳質性能的實驗研究.pdf

1、聚合反應結束階段，產物中存有揮發(fā)性組分，這些組分包括未反應的單體、因副反應產生的二聚體、以及原料中所含有的揮發(fā)性氣體。揮發(fā)性組分的存在可能影響聚合物的性質以及產品的質量，所以在聚合物的生產過程當中，應當脫除揮發(fā)性組分，該過程過程稱之為脫揮。聚合物的脫揮裝置種類繁多，如閃蒸罐、螺桿擠出機等，大部分脫揮設備存在能耗高，適用的揮發(fā)分含量范圍窄等缺點。而本文中所使用脫揮設備為高速分散反應器中，其設備中的轉子會通過高速旋轉從而形成強大的剪切力，從

2、而強化傳質過程，增加傳質的效率，是一種新型的脫揮設備。
　　本文以糖漿模擬高粘度聚合物，丙酮為揮發(fā)分，對不同壓力、轉子轉速、丙酮初始濃度、進料量以及轉子結構下的高速脫揮反應器的脫揮性能進行了實驗研究。實驗裝置的尺寸和工業(yè)裝置接近，通過使用紫外-可見分光光度計測試進入轉子前后物料中丙酮的含量計算出脫揮率，得到設備的傳質性能以及脫揮率隨實驗變量的變化規(guī)律。
　　實驗結果表明:利用正交實驗，得到實驗因素對因變量的影響順序如下:壓力

3、＞轉速＞初始濃度＞進料量;當轉速、進料量和初始濃度相同的時候，脫揮率隨著絕對壓力的減小而增加，隨著絕對壓力的增加，脫揮率減小的趨勢減緩;當壓力、初始濃度和進料量相同時，在單級高速分散反應器中，一定轉速范圍內，脫揮率隨著轉速的增加而增加，然而三級高速反應器中，轉速對脫揮率的影響存在一個極大值，當轉速小于極大值，脫揮率隨著轉速的增加而增加，當轉速超過極大值，脫揮率會隨著轉速的增加而降低。當壓力、轉速、進料量相同的時候，脫揮率隨著初始濃度的減

4、小而減小。當壓力、轉速、初始濃度相同的時候，脫揮率隨著進料量的增加而降低，但是隨著轉子結構的變化，進料量對脫揮率的影響的規(guī)律不盡相同:單級高速分散反應器中，300 r/min與1500 r/min轉速下，脫揮率隨著進料量的增加而明顯降低;然而在三級轉子結構，當轉速為1500 r/min時，脫揮率并沒有隨著進料量的變化而明顯變化。在一定壓力、轉速、初始濃度和進料量下，脫揮率會隨著轉子級數的改變而改變，三級高速分散反應器的脫揮率高于單級高速