Аннотация:
Химический реактор является основным и наиболее сложным объектом в управлении технологическим процессом полимеризации. При проектировании химических реакторов необходимо подбирать конструктивные и режимные параметры, которые смогут обеспечить единственное или наиболее устойчивое состояние при заданных характеристиках процесса. Для исследования устойчивости процесса полимеризации этилена в автоклавном реакторе с мешалкой требуются построение математической модели на основе анализа физико-химических закономерностей процесса и поиск необходимых условий стационарного состояния для реактора. Предложено решение на основе детерминированной математической модели полимеризации этилена. Приведены описание процесса образования молекулы полимера, включающего в себя стадии инициирования, роста и обрыва цепи; механизм химической кинетики полимеризации этилена; система допущений для упрощения построения математической модели. Математическая модель реактора полимеризации этилена в автоклавном реакторе с мешалкой представляет собой систему дифференциальных уравнений. При расчете статического режима реактора математическое описание содержит систему нелинейных алгебраических уравнений, решение которых реализуется с помощью численных методов. Отмечено, что химические реакторы могут иметь не одно, а несколько стационарных состояний при одних и тех же значениях переменных и параметров. Зная координаты стационарных состояний химического процесса, можно выбрать то из них, которое более предпочтительно с точки зрения производительности или качества производимой продукции. В результате моделирования подтверждено наличие единственного решения при найденных условиях, обеспечивающих устойчивое стационарное состояние химического реактора полимеризации этилена.
Полный текст:
PDF файл (423 kB)