Однако понятно, что полученные в «пробирке» результаты не могут быть перенесены без соответствующих уточнений на крупнотоннажное производство. Поэтому в рамках следующего этапа работы была изготовлена и введена в эксплуатацию пилотная установка периодического действия производительностью до 2 кг порошка за цикл, принципиальная схема которой приведена на рис. 1.
Эксперименты, выполненные на пилотной установке, позволили определить технологические параметры стадии приготовления раствора ПЭНП в толуоле и стадии получения порошка.
Рис. 1. Схема пилотной установки: 1 - аппарат для получения порошка, 2 - термостат для подачи «горячего» теплоносителя; 3 - термостат для подачи «холодного» теплоносителя; 4,7 – трехходовые краны; 5 - мешалка; 6 - термопара; 8 - загрузочный кран; 9,19- вакуумметры; 10 - обратный холодильник; 11 - электродвигатель мешалки; 12 - штатив; 13 - вытяжной зонт; 14 - частотный регулятор скорости вращения вала; 15 - прибор ТРМ 1, показывающий температуру; 16 - конденсатор паров водяной; 17 — низкотемпературный конденсатор; 18, 21 - криостаты; 20 - сборник конденсата; 22 - кран слива конденсата; 23 - кран для выгрузки
Некоторые результаты кинетических экспериментов по растворению в толуоле гранул ПЭНП при различных температурах теплоносителя, подаваемого в рубашку реактора (75-95 °С), и скоростях перемешивания (125-400 мин"1) иллюстрируют рис. 3 и 4. Видно, что длительность процесса растворения уменьшается с увеличением температуры и интенсивности перемешивания.
На основании этих данных, а также с учетом того, что процесс растворения состоит из двух стадий (набухание гранулы полимера до достижения на ее поверхности состояния подвижного геля и собственно растворения с отрывом макромолекул с поверхности этого геля и распределением их в растворителе за счет конвективной диффУ" зии в условиях интенсивного перемешивания), была разработана математическая модель стадии [4]. Адекватность этой модели экспериментальным данным наглядно иллюстрируют кривые, приведенные на рис. 2 и 3.
Рис. 2. Зависимость массовой доли растворившегося ПЭНП (е) от времени процесса приготовления раствора с конечной концентрацией по полимеру, равной 15,7 %, при скорости вращения мешалки 125 мин"1 и температуре теплоносителя 75 (1) и 95 (2) °С. Точки - эксперимент, сплошные линии – расчет
Рис. 3. Зависимость массовой доли растворившегося ПЭНП (е) от времени процесса приготовления раствора с конечной концентрацией по полимеру, равной 15,7 %, при температуре теплоносителя 75 °С и скорости перемешивания 125 (1) и 400 (2) мин" . Точки - эксперимент, сплошные линии - расчет
Целью исследования особенностей стадии получения порошка являлось выяснение влияния ее технологических параметров (темпера тура образующейся при охлаждении водой системы Тс, длительность диспергирования фд и концентрация полимерного компонента в рас творе С) на длительность процесса отгонки растворителя фотг и тс персионный состав выделяемых порошков. Дисперсионный состав последних оценивали по массовой доле фракции (в, %) с размером частиц не более 300 мкм. Охлаждение рабочих растворов, объем которых составлял ~1,3 л, осуществляли путем добавления в раствор воды с температурой, обеспечивающей требуемое значение Тс. Измельчение гелей, образующихся в результате охлаждения растворов, проводили при скорости вращения ротора диспергатора 2800 мин-1. Остаточное давление в реакторе во всех случаях соответствовало 40 мм рт.ст.
На рис. 4 и 5 приведены некоторые результаты выполненных в указанных условиях экспериментов, анализ которых позволяет заключить следующее.
1.Выбранные с использованием диаграммы состояния системы ПЭНП - толуол условия действительно гарантируют выделение на пилотной установке полиолефина из его раствора в виде порошка.
2.С ростом концентрации полимерного компонента в исходной системе увеличивается длительность стадии отгонки растворителя вследствие увеличения ее второго периода и сокращается доля мелких фракций. Однако при этом возрастает производительность установки.
3.Увеличение значений Тс и фд приводит к уменьшению фотг и повышению параметра в.
Галогены
Галогены (солероды) – фтор F, хлор Cl , бром Br, йод I и астат At расположены в главной подгруппе VII группы периодической системы
элементов Д.И.Менделеева. Все галогены, кроме астата, вст ...
Самоорганизация полимеров
Известно, что многие макромолекулы, содержащие атомные группы
различной химической природы, способны самопроизвольно образовывать сложные
трёхмерные ансамбли. Это явление называется самоорга ...
Определение термодинамических активностей компонентов бронзы БрБ2
Цель данной
работы – расчёт термодинамических активностей компонентов бериллиевой бронзы
БрБ2. Это является первым шагом на пути к изучению термодинамических свойств
этой бронзы, построению ...