聚丙烯環管反應器內顆粒粒徑分析研究

宋 肖，宣愛國，吳元欣，朱曉明，閆志國

綜述與進展

聚丙烯環管反應器內顆粒粒徑分析研究

宋 肖1,2，宣愛國1,2，吳元欣1,2，朱曉明3，閆志國1,2

（1.武漢工程大學化工與制藥學院，湖北 武漢 430074；2.綠色化工過程教育部重點實驗室，湖北 武漢 430074；3.中石化武漢分公司，湖北 武漢 430082）

利用計算流體動力學軟件對環管反應器內丙烯聚合生成的顆粒粒徑分布進行了數值模擬。以CFDPBM耦合模型為基礎，通過矩量法對反應器內流體流動行為進行模擬。結果表明，在反應過程中，顆粒在第四段彎管處囤積嚴重。為提高反應速率、從理論上探討反應器內復雜的漿液流動情況， 進一步研究了顆粒破碎、聚并以及破碎聚并這3種情況下顆粒的平均粒徑變化情況。約40min后，顆粒在第四段直管段頂部達到破碎與聚并動態平衡時，平均粒徑約為283μm，與實際生產數據相吻合。因此，該模型可作為提高工業產品質量的理論指導。

聚丙烯；環管反應器；顆粒平均粒徑；CFD-PBM模型

近年來，楊寶柱等［3］對氣相流化床內乙烯聚合顆粒粒徑分布進行研究，建立了流化床內乙烯聚合顆粒粒徑分布預測模型。任蘇孟等［4］采用雙歐拉模型對環管反應器內液固相流動行為進行描述，得到反應器內固相體積分數分布情況。早期的工作采用均一顆粒模擬，考慮了不同粒徑的顆粒對停留時間、動力學參數的影響，但是其研究不能反映顆粒聚并、破碎和生長動態分布規律。為了更好地預測反應器內實際分布情況，本課題通過CFD-PBM模型對中石化武漢分公司的聚丙烯環管反應器進行研究，從理論上探討反應器內復雜的漿液流動情況，以期提高工業產品質量。……