發(fā)布時間：2022-02-12 23:41

　　聚碳酸酯（Polycarbonate,簡稱PC）因擁有多種優(yōu)異性能,已成為現(xiàn)代工業(yè)中最常用的六大通用工程塑料之一,光氣法因其經(jīng)濟(jì)性和可靠性是當(dāng)前主要的工業(yè)生產(chǎn)方法,然而其光氣法半間歇工藝還存在產(chǎn)品批次間質(zhì)量不穩(wěn)定、光氣、溶劑消耗量較大等問題。TRIZ理論（Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch,TRIZ,譯為發(fā)明問題解決理論）是一種被實(shí)踐證明了的、用于解決發(fā)明問題的高效創(chuàng)新方法,它根據(jù)一定的科學(xué)規(guī)律運(yùn)用特定的創(chuàng)新工具,引導(dǎo)人們的創(chuàng)新性思考方式,提升創(chuàng)新的效率。本文嘗試將TRIZ理論應(yīng)用到PC工藝中,借助TRIZ理論中的相關(guān)工具對光氣界面縮聚法合成PC的工藝進(jìn)行研究與分析,以期對現(xiàn)有工藝尋求優(yōu)化思路和方案。本文的主要研究內(nèi)容有以下幾點(diǎn):（1）研究了TRIZ理論中的技術(shù)成熟度預(yù)測模型,結(jié)合化工生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)提出了四個新的預(yù)測指標(biāo),建立了一種應(yīng)用于化工工藝系統(tǒng)的技術(shù)成熟度預(yù)測模型。用新建立的化工工藝系統(tǒng)的技術(shù)成熟度預(yù)測模型預(yù)測了PC技術(shù)的成熟度,預(yù)測結(jié)果表明我國的PC技術(shù)當(dāng)前已在成熟期的初期,并給出了PC技術(shù)的未來發(fā)展方向。（2）介紹了光氣化法... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

螺旋攪拌槳三維實(shí)體模型示意圖

TRIZ在聚碳酸酯工藝開發(fā)中的應(yīng)用研究50d=120mm，葉片厚度δ=8mm，槳距槽體下底面距離L=75mm。圖4-2螺旋攪拌槳三維實(shí)體模型示意圖Fig.4-2Schematicdiagramof3Dsolidmodelofpropeller通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)得知，k-ε模型在流場分析中具有很強(qiáng)大的適應(yīng)能力，因而選擇標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型為求解方法，將攪拌反應(yīng)釜劃分為動、靜兩個區(qū)域，運(yùn)動的槳葉和靜止的槽體之間采用多重參考系法（MRF）[83-84]。計算結(jié)果主要從速度場矢量圖和速度場分布云圖兩部分進(jìn)行分析。圖4-3速度場矢量圖Fig.4-3Speedfieldvector由圖4-3的速度場矢量圖中可以看出，螺旋槳葉在葉輪區(qū)產(chǎn)生了高速徑向射流，徑向流動的中央高速流體帶動周圍的部分流體流動，撞擊到攪拌槽壁后分成

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文51兩股，一股向上流動后折回，另一股向下流動后折回，沿攪拌葉片上下形成四個較為規(guī)律的循環(huán)圈，有利于物料混合均勻，同時徑向流動有利于攪拌釜中心反應(yīng)產(chǎn)生的熱量向兩側(cè)釜壁處傳遞。從圖中還能夠發(fā)現(xiàn)流體的徑向速度比較混亂，流動的最大速度產(chǎn)生在螺旋槳葉的末端，而并非在攪拌釜的壁面處，該現(xiàn)象表明靠近攪拌釜壁面處的物料之間產(chǎn)生了較為劇烈的相互對流剪切運(yùn)動，使動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有利于加大水、油兩相之間的接觸面積，增強(qiáng)傳質(zhì)能力。圖4-4速度場云圖Fig.4-4Velocityfieldcloud從圖4-4中的速度場分布云圖中可以看出，靠近攪拌軸的軸向流動區(qū)域的流體速度較小，便于氣相通入的光氣進(jìn)入反應(yīng)釜內(nèi)增加停留時間，與雙酚A鈉鹽充分進(jìn)行接觸，有利于PC合成反應(yīng)的進(jìn)行。同時也可以看出，攪拌槽底部的攪拌強(qiáng)度較小，可能會出現(xiàn)反應(yīng)釜底部物料單相聚集的狀況。目前，對流場混合效果的研究方式大多為渦輪槳，廖蘭貴等人[85]模擬了渦輪槳攪拌槽在PC合成反應(yīng)中的混合效果，下圖4-5中為文獻(xiàn)中普通渦輪攪拌槳模擬結(jié)果的速度場分布云圖，對比圖4-4中的螺旋攪拌槳速度云圖可以看出，渦輪攪拌槳產(chǎn)生的軸向流動速度顯然比較大，軸向流動速度過大將會減少氣相通入的光氣的停留時間，增加光氣損耗量，不利于反應(yīng)的進(jìn)行。對比而言，螺旋攪拌結(jié)構(gòu)的釜式混合反應(yīng)器更符合光氣界面縮聚法合成聚碳酸酯的特點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3622600