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本文以SPG聚丙烯工艺的第一液相丙烯聚合连续搅拌反应釜为研究对象,从热力学、动力学角度出发,建立了丙烯聚合连续搅拌反应釜的定态模型和动态模型,通过模拟计算,对丙烯聚合连续搅拌反应釜的热稳定性和参数灵敏性进行了全面的分析。
本文主要完成了以下几方面的工作:(1)结合丙烯聚合反应动力学方程和物料衡算方程,求解得出了适用于SPG工艺丙烯聚合连续搅拌反应釜的丙烯聚合反应动力学参数;(2)修正了已有的简化方程,推导出更准确的移热速率方程和放热速率方程,并利用其计算得出SPG工艺丙烯聚合连续搅拌反应釜的操作点;(3)通过改变移热速率方程和放热速率方程中的操作参数,分析了各操作参数对热稳定性的影响,分析结果表明进料质量流量对热稳定性的影响很小,夹套冷却水温度、丙烯蒸汽冷凝流量、进料温度、主催化剂进料质量流量对热稳定性影响较大;(4)确定了丙烯聚合反应器出现多态的二维操作参数值域和三维操作参数值域;(5)建立了丙烯聚合连续搅拌反应釜的动态数学模型,通过模拟计算,对反应器的参数灵敏性进行了研究。由模拟计算结果可知:进料温度的参数灵敏性最小,夹套冷却水入口温度和流量的参数灵敏性较小,丙烯蒸汽冷凝流量的参数灵敏性较大,主催化剂进料质量流量的参数灵敏性最大。因此,可以适当的调节主催化剂进料质量流量来控制反应的操作。