將未反應(yīng)的單體、殘留的溶劑、齊聚物等小分子揮發(fā)分從體系中脫除是聚合工藝的必經(jīng)階段,這個(gè)過(guò)程即為聚合物脫揮。聚合物脫揮是一個(gè)受到熱力學(xué)與傳質(zhì)控制的分離過(guò)程,需要借助于特殊的分離設(shè)備,過(guò)程的難點(diǎn)在于強(qiáng)化高粘物系中的傳質(zhì)過(guò)程。隨著聚合物性能、單體和溶劑的回收、環(huán)保與健康等方面要求的提升,聚合物材料的應(yīng)用對(duì)揮發(fā)分含量的要求愈來(lái)愈高。因此,優(yōu)化設(shè)計(jì)脫揮設(shè)備對(duì)于開(kāi)發(fā)高效率、低能耗脫揮工藝具有重要意義。論文采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法和實(shí)驗(yàn)測(cè)量技術(shù)對(duì)臥式雙軸攪拌脫揮設(shè)備的流動(dòng)過(guò)程、成膜機(jī)理、混合過(guò)程、傳質(zhì)特性等方面進(jìn)行研究,取得了以下幾個(gè)方面的結(jié)果:采用計(jì)算流體力學(xué)軟件Fluent來(lái)模擬臥式雙軸圓盤反應(yīng)器中的流動(dòng)過(guò)程,并且揭示其成膜機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn),相鄰兩個(gè)圓盤之間存在重疊區(qū)域,反應(yīng)器中形成兩種液膜,不受重疊區(qū)域影響的為自由液膜,受重疊區(qū)域影響的為刮擦液膜。自由液膜與單軸圓盤反應(yīng)器中的成膜情況相似,圓盤表面液膜在徑向和周向上不均勻分布,物料粘度和攪拌轉(zhuǎn)速是主要影響因素。刮擦液膜在圓盤表面均勻分布,圓盤間距為其主要影響因素。對(duì)于開(kāi)窗圓盤反應(yīng)器,窗口區(qū)域會(huì)形成具有兩個(gè)自由液面的懸空液膜,其最小成膜轉(zhuǎn)速隨... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖２．２?Ｄｕｐｏｎｔ公司籠式縮聚反應(yīng)器??Ｆｉｇｕｒｅ?２．２?Ｃａｇｅ－ｌｉｋｅ?ｐｏｌｙｃｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｂｙ?Ｄｕｐｏｎｔ?ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ??

圖２．３?Ｚｉｍｍｅｒ公司臥式單軸圓盤反應(yīng)器??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈａｆｔ?ｄｉｓｋ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｂｙ?Ｚｉｍｍｅｒ?ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ??卡爾菲休公司設(shè)計(jì)的臥式單軸反應(yīng)器采用組合式結(jié)構(gòu)（圖２．４），這種反應(yīng)器??可以改善單一結(jié)構(gòu)的缺陷［ｗ。在低粘區(qū)域采用網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)，可以借助物料的表面??張力成膜，高粘區(qū)域采用圓盤結(jié)構(gòu)，可借助于物料和圓盤之間粘性力成膜，隨著??物料粘度的進(jìn)一步增大，成膜結(jié)構(gòu)采用圓管式。??〇?＾??＂＂?。?Ｗ?＾??￣［Ｊ?Ｉ?Ｉ＇?ｌ＇ｌ?Ｉ??ｕｍｌＵＲＩｊｌＬＵＭＬｉ??４罐?３??ＴＴＴＴ?＇??Ｍｉｌｌ??Ｊ?ｌ?ｂ?ｏ?Ｕ?〇??網(wǎng)籠區(qū)?－卜?圓盤區(qū)＋?＊＂卜圓管區(qū)二??圖２．４臥式單軸反應(yīng)器??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈａｆｔ?ｒｅａｃｔｏｒ??對(duì)于籠式縮聚反應(yīng)器以及臥式單軸圓盤反應(yīng)器，物料在反應(yīng)器的成膜性能和??表面更新只是依賴于物料與攪拌元件之間的相互作用。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，物料的??粘度進(jìn)一步增大，槳葉之間會(huì)存在一定的粘連，進(jìn)而限制圓盤表面的成膜與液膜??５??

ＴＴ?＇??圖２．３?Ｚｉｍｍｅｒ公司臥式單軸圓盤反應(yīng)器??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈａｆｔ?ｄｉｓｋ?ｒｅａｃｔｏｒ?ｄｅｓｉｇｎｅｄ?ｂｙ?Ｚｉｍｍｅｒ?ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ??卡爾菲休公司設(shè)計(jì)的臥式單軸反應(yīng)器采用組合式結(jié)構(gòu)（圖２．４），這種反應(yīng)器??可以改善單一結(jié)構(gòu)的缺陷［ｗ。在低粘區(qū)域采用網(wǎng)格式結(jié)構(gòu)，可以借助物料的表面??張力成膜，高粘區(qū)域采用圓盤結(jié)構(gòu)，可借助于物料和圓盤之間粘性力成膜，隨著??物料粘度的進(jìn)一步增大，成膜結(jié)構(gòu)采用圓管式。??〇?＾??＂＂?。?Ｗ?＾??￣［Ｊ?Ｉ?Ｉ＇?ｌ＇ｌ?Ｉ??ｕｍｌＵＲＩｊｌＬＵＭＬｉ??４罐?３??ＴＴＴＴ?＇??Ｍｉｌｌ??Ｊ?ｌ?ｂ?ｏ?Ｕ?〇??網(wǎng)籠區(qū)?－卜?圓盤區(qū)＋?＊＂卜圓管區(qū)二??圖２．４臥式單軸反應(yīng)器??Ｆｉｇｕｒｅ?２．４?Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｓｉｎｇｌｅ－ｓｈａｆｔ?ｒｅａｃｔｏｒ??對(duì)于籠式縮聚反應(yīng)器以及臥式單軸圓盤反應(yīng)器，物料在反應(yīng)器的成膜性能和??表面更新只是依賴于物料與攪拌元件之間的相互作用。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，物料的??粘度進(jìn)一步增大，槳葉之間會(huì)存在一定的粘連，進(jìn)而限制圓盤表面的成

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]聚合物高效脫揮技術(shù)進(jìn)展[J]. 奚楨浩,仇梟逸,趙玲.  化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]轉(zhuǎn)盤離心霧化高黏非牛頓流體薄液膜纖維化特性[J]. 王東祥,凌祥,崔政偉,俞建峰.  化工學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]車用聚丙烯材料螺桿脫揮技術(shù)的研究[J]. 康鵬,武鵬,金滟,石勝鵬,李齊方.  石油化工. 2018(03)
[4]轉(zhuǎn)盤邊緣黏性薄液膜不同破碎模式臨界轉(zhuǎn)變特性[J]. 王東祥,凌祥,彭浩,崔政偉,楊新俊.  化工學(xué)報(bào). 2017(11)
[5]氯化聚丙烯雙螺桿脫揮設(shè)備及擠出工藝實(shí)驗(yàn)研究[J]. 俞長(zhǎng)庚,梁曉剛,馬永壽.  橡塑技術(shù)與裝備. 2017(14)
[6]轉(zhuǎn)盤表面黏性薄液膜穩(wěn)態(tài)流動(dòng)特性數(shù)值模擬[J]. 王東祥,凌祥,彭浩,楊新俊,崔政偉.  化工學(xué)報(bào). 2017(06)
[7]生物轉(zhuǎn)盤表面液膜流動(dòng)特性數(shù)值模擬[J]. 喻江,姬海宏,朱躍.  化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2016(06)
[8]4WS轉(zhuǎn)子密煉機(jī)聚合物混沌混合的拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)分析[J]. 高鶴,朱向哲,佟瑩,何延?xùn)|.  高�；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[9]三螺桿擠出機(jī)端面二維流場(chǎng)混沌混合拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)分析[J]. 佟瑩,朱向哲,高鶴,何延?xùn)|.  化工學(xué)報(bào). 2016(10)
[10]3種混煉單元加工聚合物混合性能的模擬對(duì)比[J]. 杜遙雪,石紹偉,殷小春,徐百平.  高分子材料科學(xué)與工程. 2016(06)

博士論文
[1]臥式雙軸攪拌釜數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉葉鳳.天津大學(xué) 2013
[2]擠出過(guò)程停留時(shí)間分布的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬[D]. 張先明.浙江大學(xué) 2008

碩士論文
[1]聚甲醛脫揮工藝的優(yōu)化研究[D]. 陳果.吉林大學(xué) 2017
[2]臥式單軸自清潔攪拌釜?dú)庖悍謱恿骱蛡鳠徇^(guò)程數(shù)值研究[D]. 羅彬彬.天津大學(xué) 2017
[3]混煉流場(chǎng)下聚合物流體混沌混合機(jī)理研究[D]. 程志飛.遼寧石油化工大學(xué) 2014
[4]臥式雙軸攪拌釜內(nèi)固液兩相流的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 付正強(qiáng).天津大學(xué) 2014
[5]臥式單軸自清潔攪拌釜數(shù)值模擬[D]. 單純.天津大學(xué) 2013
[6]D-T型臥式雙軸攪拌裝置的數(shù)值模擬[D]. 楊騰.天津大學(xué) 2010
[7]差速攪拌捏合機(jī)的動(dòng)力特性分析及三維流場(chǎng)模擬[D]. 徐安軍.青島科技大學(xué) 2009
[8]新型臥式攪拌裝置特性研究與設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)[D]. 劉榮.天津大學(xué) 2009
[9]差速攪拌捏合機(jī)參數(shù)優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)分析[D]. 孫維光.青島科技大學(xué) 2007
[10]羥基聚硅氧烷平衡聚合脫揮及反應(yīng)器研究[D]. 栗廣奉.浙江大學(xué) 2004



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