聚合过程强化技术
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作者冯连芳 等
出版社化学工业出版社
ISBN9787122371492
出版时间2020-08
装帧精装
开本16开
定价198元
货号1202127108
上书时间2024-09-05
商品详情
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作者简介
冯连芳，浙江大学化学工程与生物工程学院教授/博士生导师。中国化工学会化工过程强化专委会委员。1983年毕业于浙江大学高分子化工专业，分别获得浙江大学化学工程与技术工学博士学位、法国洛林国立高等理工学院（INPL）产品及过程工程博士学位。入选教育部“跨世纪很好人才支持计划”，入选浙江省“新世纪151人才工程”，入选杭州市钱江特聘专家。现任浙江大学衢州研究院常务副院长，化学工程联合国家重点实验室（浙江大学）副主任，流程生产质量优化与控制靠前联合研究中心（浙江大学）副主任，全国化工设备设计技术中心站搅拌工程技术委员会主任。一直从事聚合物制备过程工程和产品工程的研究开发，擅长聚合反应器的放大和优化、聚合反应过程模拟与优化、高性能聚合物规模化制备与反应挤出改性。承担了国家“863”课题、国家科技支撑计划课题、国家“973”计划课题、中国石化（十条龙）、中国石油重点项目等
十余项。包括在Angewandte Chemie，Adv Mater，AIChE, Chem Eng Sci, Macromolecules, Polymer等刊物上发表论文近300篇，出版专著2本，撰写10本专著，授权发明近40项。
张才亮，浙江大学化工学院副教授，博士生导师。2002年获得武汉化工学院化学工程专业学士学位，2005年获浙江大学硕士学位，2009年以中法联合培养博士生分别获得法国洛林国立高等理工学院和浙江大学博士学位，2009～2011年在美国俄亥俄州立大学从事博士后研究。2011年起在浙江大学化工系从事教学和科研工作，2014～2015年在美国凯斯西储大学作访问学者。主要从事聚合反应工程、反应挤出、聚合物加工以及超临界下聚合物制造与加工成型等研究，其相关研究结果发表论文40余篇，授权和申请发明10余件。任“Chemical Engineering and Processing: Process Intensification”期刊的执行主编和“Case Studies in Chemical and Environmental Engineering”期刊的编委。
王嘉骏，浙江大学化学工程与生物工程学院副教授，硕士生导师。分别于1995年和2001年获得浙江大学化学工程专业工学学士和博士学位。2001年起在浙江大学从事教学和科研工作。2016年9月至2018年3月在美国Northwestern University作博士后访问学者。主要研究方向为反应器与化工过程强化和优化研究，研究内容涉及高黏复杂体系过程强化和混合强化，外场作用下复杂多相体系气泡和颗粒行为，与复杂化学反应耦合的计算流体力学模拟。任全国化学工程设计技术中心站搅拌技术专家委员会委员。以/通讯作者发表SCI论文30余篇，出版学术专著1本，获授权中国发明20余件。主持和作为骨干参与国家自然科学基金、863项目、科技支撑项目和国家重点研发专项等重量项目10余项。获省部级科技进步一等奖1项。
目录
章绪论/1
节引言1
第二节聚合过程强化的几个关键问题2
第三节聚合过程强化技术与装备的发展3
一、聚合过程的传热强化3
二、聚合过程的分散强化4
三、聚合过程的混合强化6
四、聚合过程的传质强化7
五、聚合过程的系统优化9
第四节结语11
参考文献12
第二章气相聚合过程强化技术/14
节引言14
一、烯烃聚合过程简介14
二、烯烃聚合的过程强化15
第二节超冷凝过程强化传热技术16
一、冷凝态机理与技术16
二、Univation超冷凝技术18
三、BP超冷凝技术19
第三节搅拌流化床过程强化防粘技术22
一、搅拌流化床流化特性22
二、搅拌流化床混合特性24
三、搅拌流化床的防粘强化41
第四节多区循环流化床强化产品性能技术42
一、多区循环反应器概念42
二、多区循环流化床结构与流体动力学44
三、聚丙烯多区循环反应器强化62
第五节结语68
参考文献68
第三章淤浆聚合过程强化技术/72
节引言72
第二节搅拌槽内气液固三相体系的分散特性73
一、实验部分73
二、平均气含率75
三、局部气含率轴向分布77
四、气泡尺寸81
五、不同桨组合气液分散特性比较84
六、固体颗粒对气液分散特性的影响85
第三节搅拌槽内气液固三相体系的分散特性CFD模拟87
一、模拟对象与方法88
二、基本控制方程89
三、气液相间动量传输89
四、气泡尺寸模拟方法91
五、宏观流动场93
六、局部气泡尺寸95
七、气含率101
八、气液相界面积分布106
九、固含率分布107
第四节基于多目标遗传算法协同的气液搅拌反应器优化109
一、优化方法的建立110
二、模拟策略116
三、CFD模型验证118
四、叶片优化策略119
五、Pareto最优解120
六、最优解分析121
七、桨组合的影响124
八、最优解气液分散强化效果128
第五节结语129
参考文献130
第四章高黏物系聚合过程强化技术/132
节高黏物系搅拌强化设备发展132
一、新型立式搅拌釜132
二、新型卧式搅拌釜137
第二节卧式双轴捏合反应器混合强化研究141
一、流体动力学分析143
二、混合过程145
三、拉伸与混合效率155
四、小结160
第三节应用示例——聚苯硫醚溶液聚合过程160
一、聚合过程工艺特征分析160
二、宽黏度域的搅拌强化161
三、聚苯硫醚聚合过程强化方法165
第四节应用示例——甲基丙烯酸甲酯的本体聚合过程166
一、聚合动力学模型167
二、聚合过程强化方法169
第五节结语172
参考文献172
第五章高黏物系脱挥过程强化技术/175
节引言175
第二节脱挥过程原理176
一、传质机理176
二、化学反应179
三、传热限制180
第三节降膜式脱挥器181
一、设备概述181
二、流动成膜与传质特性184
第四节卧式双轴圆盘反应器187
一、设备概述187
二、流动成膜特性189
三、液膜厚度分布195
四、传质特性201
第五节卧式双轴捏合反应器209
一、设备概述209
二、流动成膜特性210
三、传质特性215
第六节聚合物溶液直接脱挥试验221
一、脱挥试验方法221
二、直接脱挥过程形态演变222
三、弹性体种类对脱挥产物形态的影响223
四、操作条件对挥发分含量的影响223
第七节结语225
参考文献226
第六章反应挤出强化均相聚合过程/228
节引言228
第二节反应挤出原理与特点229
一、反应挤出原理229
二、反应挤出特点229
第三节反应挤出的流动、混合与反应231
一、停留时间分布231
二、挤出反应动力学在线测量242
第四节反应挤出过程强化策略243
一、螺杆类型243
二、螺纹元件与组合245
三、操作条件248
四、其他强化方式249
第五节应用实例250
一、自由基聚合制备聚苯乙烯及其共聚物251
二、阴离子开环聚合制备尼龙6253
三、缩聚聚合制备聚酯258
第六节结语262
参考文献263
第七章反应挤出强化多相聚合过程/270
节聚合物反应改性270
一、聚烯烃极性改性271
二、聚合物接枝共聚275
第二节聚合物多相体系反应增容279
一、反应增容机理279
二、反应增容过程分析281
三、反应增容强化方式286
第三节热塑性动态硫化硅基橡胶的制备299
一、反应挤出热塑性动态硫化橡胶机理300
二、热塑性聚合物/硅橡胶的反应增容301
三、热塑性聚合物/硅橡胶的动态硫化303
四、反应增容与动态硫化耦合过程强化306
第四节结语309
参考文献310
第八章聚合过程系统强化技术/317
节引言317
一、聚合物产品质量指标317
二、系统级强化技术的意义319
第二节面向产品微观质量的流程模拟方法320
一、物性计算方法322
二、聚合反应机理325
三、催化剂活性位解析方法326
四、微观质量指标计算方法327
第三节系统级流程强化方法332
一、新产品工艺条件设计333
二、聚合过程流程重构强化334
三、缩短牌号切换时间的强化方法334
第四节乙烯淤浆聚合过程新牌号工艺条件设计335
一、系统流程建模336
二、新牌号工艺条件340
三、小结342
第五节以扩能为目的聚丙烯流程重构343
一、物性计算344
二、丙烯共聚合反应机理及动力学常数确定344
三、工艺流程重构347
四、小结349
第六节变流程结构聚乙烯牌号切换过程强化349
一、过程模型建立350
二、切换过程分析351
三、串联操作向并联操作切换过程强化352
四、小结355
第七节结语355
参考文献356
索引/362
内容摘要
《聚合过程强化技术》是《化工过程强化关键技术丛书》分册之一。本书总结了作者长期以来在聚合过程工程领域的基础研究和工业应用积累。针对聚合过程的相态、物系、工艺等特点，论述了气相聚合过程（第二章）、淤浆聚合过程（第三章）、高黏物系聚合过程（第四章）、高黏物系脱挥过程（第五章）、聚合物反应挤出过程（第六章、第七章）中聚合物复杂物系的流动、混合与分散、传热和传质特性，阐述了聚合反应装置的优化设计、聚合过程的强化方法和典型工业应用。很后，从过程系统工程角度，论述了基于聚合反应动力学机理的聚合过程建模与流程强化、面向聚合物微观质量的反演优化方法及其工业应用（第八章）。
《聚合过程强化技术》系统论述了以聚合过程效能和产品质量为目标的聚合反应装置、聚合过程的优化设计和过程强化方法，密切结合基础研究与工业应用，反映了聚合过程工程领域的发展动向。本书是多项国家和省部级成果的系统总结，提供了大量基础研究和工程应用实例，可供化工、材料等领域科研人员、工程技术人员、生产管理人员以及高等院校相关专业师生参考。
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聚合物是关系到国计民生的基础原材料，国内的年产能与消费超过亿吨。聚合过程强化的研究内容包括聚合反应过程中的流动与混合、传热和传质，聚合反应器的设计与放大，聚合过程的建模与优化调控。
本书总结了作者长期以来在聚合过程工程领域的基础研究和工业应用积累。
系统讨论了以聚合过程效能和产品质量为目标的聚合反应装置、聚合过程的优化设计和过程强化方法，密切结合基础研究与工业应用，反映了聚合过程工程领域的发展动向。
本书是多项国家和省部级成果的系统总结，提供了大量基础研究和工程应用数据。
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