聚合设备复习题.doc

作业一 一、简答 1．简述非依时性非牛顿流体的种类和特征？ 种类：假塑性流体、胀塑性流体、宾汉流体 ：恒定温度下，其仅随剪切速率或剪切应力而变化与剪切作用的时间长短无关 （1）所需要的，保证设备有一定的生产能力 （2）传热面积，保证反应过程中热量的传递，使反应控制在最适宜的温度下进行； ）参加反映的物料均匀混合。 （1）：是使流况生成涡流或漩涡的旋转流改变为对混合有利的垂直流动，釜内主体对流扩散、轴向流动和径向流动都是有效的。增大被搅拌液体的湍成都，从而改善搅拌效果。 ）：需要控制回流的速度和方向搅拌物系中。4. 简述毛细管挤出流变仪测量原理？ 主要部件为一直径为长度为在测量时将被测液体一定压力下在毛细管中挤出测得其流量毛细管压差剪切应力的尺度，单位时间的流量作为速率的尺度测量时测量相应的流量若被测液体牛顿流体，的压力加倍，则剪切速率也加倍，所以为一直线，即剪切速率与剪切应力关系亦为直线。’为4Kg.S/m2。计算流体的流动行为指数n为0.7、1.5时，管中的表观黏度、雷诺准数、压降以及流动特征。 2.在一聚合反应釜中用对苯二甲酸和乙二醇等摩尔反应，在80℃时进行缩聚反应生成聚酯纤维，硫酸作为催化剂，其反应的动力学方程式为Ψ=K×Ca2，Ψ反应速度（kmol/L?min），K反应速率常数（L/kmol?min），Ca为对苯二甲酸的瞬时浓度（kmol/L）。已知k=2 L/kmol?min，对苯二甲酸的初始浓度是0.005 kmol/L。若每天需要处理2000Kg的对苯二甲酸，转化率为80%，每批操作的辅助时间是2小时，若用单釜生产，装料系数为0.7，计算聚合釜的体积？若采用平推流反应器，其体积是多少? 作业二 一、简答 1．简述悬浮类型聚合釜搅拌器的设计步骤 （1）和理解搅拌器的作用 ）正确选择搅拌器的型号 ）是一个流体动力过程理论基础是流体动力学 ）avier-Stokes方程的基础上论述搅拌器的尺寸、转速和功率的设计方法。 ）此基础上进一步着重讨论不同居和方法对搅拌要求，在设计搅拌聚合釜时具有一定的理论分析。 （1）C1称为混合时间数，它的意义是达到规定混合程度搅拌器所需回转总数 ）C2的意义是达到规定的混合程度时，流体所的剪切量。 ）数C3为搅拌器回转一次，流体所受的剪切量 ）在一定的流体黏度混合时间，搅拌器所需的单位体积混合能。 （1）动力相似放大（）叶端速度相等放大）给热系数相等放大 ）单位替自己输入的搅拌等放大）单位体积的传热速率不变放大）总传热系数 2. 在一台聚合釜的水中加入少量的聚乙烯醇，要使浓度不均匀程度距理论值平均浓度偏差小于0.1%，求混合时间？已知釜径T=6m，水在釜中深度L=6m，搅拌器为涡轮式，搅拌器叶轮直径D=1.2m，叶轮的转速N=180sPm（3/s），水的密度ρ=1000Kg/m3，水的粘度μ=0.001Kg/m·s。（10分） 3.悬浮聚合小试验设备的有关数据如下： 搅拌器桨叶直径：D1=0.04m；釜径：T1=0.12m； 液层深度：Z1=0. 12m；搅拌器转速 : N1＝480rpm。现将聚合釜按长度尺寸放大10倍，问相应的各个数据应是多少？（10分） 4．某反应在内径为搅拌釜中进行。搅拌器为r/min，反应温度控制在K，反应釜中冷却蛇管，其内径为m，管长为m，蛇管的冷却水流速为m/sec，进出口水温分别为为控制温度，对于相似的m反应器，搅拌采用叶端速度放大，问需要多少传热的冷却蛇管。 考虑按总传热系数进行传热放大）