Reaktionstechnische Aspekte der Suspensionspolymerisation von Styrol:
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| adam_text | Titel: Reaktionstechnische Aspekte der Suspensionspolymerisation von Styrol
Autor: Pauer, Werner
Jahr: 1996
FORTSCHRITT- BERICHTE VW Dipl.-Chem. Werner Pauer, Paderborn Reaktionstechnische Aspekte der Suspensions- polymerisation von Styrol Reihe 3 : Verfahrenstechni k Nr. 450 VW VERLAG
V Inhaltsverzeichnis 1 Zusammenfassung.................................................... 1 2 Einleitung ...........................................................3 3 Radikalische Polymerisation von Styrol ..................................5 3.1 Monofunktionelle Initiatoren ............................................5 3.2 Polyfunktionelle Initiatoren..............................................6 3.2.1 Eigenschaften und Anwendungsgebiete ...............................6 3.2.2 Bifunktionelle Initiatoren mit Koexistenz von Radikalen in einem Molekül ... 7 3.2.3 Initiatoren mit unwahrscheinlicher Koexistenz von Radikalen in einem Molekül ........................................................7 3.2.4 Unvollstängiger Reaktionsmechanismus...............................8 3.2.5 Erweiterter Mechanismus ..........................................9 3.3 Modellierung des Polymerisationsverlaufes................................ 10 3.3.1 Berücksichtigung des Geleffektes................................... 10 3.3.2 Anpassung mit konstantem Radikalausbeutefaktor...................... 11 3.3.3 Anpassung mit umsatzabhängigem Radikalausbeutefaktor ............... 15 4 Aufbau einer on-line Umsatzbestimmung................................21 4.1 Auswahl eines geeigneten Verfahrens zur Umsatzverfolgung..................21 4.2 Neuentwicklung eines Dilatometers ......................................22 4.3 Mathematische Beschreibung des Dilatometers.............................24 4.3.1 Stationäre Bedingungen...........................................24 4.3.2 Instationäre Bedingungen .........................................25 5 Untersuchte Reaktoren...............................................29 5.1 Schlaufenreaktoren ...................................................29 5.1.1 Grundlagen ....................................................29 5.1.2 Torusreaktorgeometrien...........................................31 5.1.3
Torusreaktor nach Tanaka .........................................31 5.1.4 Unbewehrter Torusreaktor.........................................34
V7 Inhaltsverzeichnis 5-1.5 Bewehrter Torusreakor........................................... 36 5.2 Rührkesselreaktoren.................................................. 37 6 Partikelgröftenverteilung - Prozeßparameter ............................39 6.1 Der Partikeibildungsprozeß ............................................39 6.2 Untersuchte Dispersionsstabilisatoren ....................................42 6.2.1 Allgemeine Rezepturanforderungen.................................42 6.2.2 Polyvinylalkohol Typ 1...........................................44 6.2.3 Polyvinylalkohol Typ II...........................................45 6.2.4 Calciumphosphat ...............................................46 6.2.5 Hydroxyethylccllulose............................................46 6.2.6 Eingesetzte Rezeptur.............................................46 6.2.7 Probenahme.............................................. 48 6.3 Charakterisierung der Reaktoren ........................................49 6.3.1 Dimensionslose Keimzahlen.......................................49 6.3.2 Korrelationen der Weberzahl mit der Reynoldszahl..................... 31 6.3.3 Leistungscharakteristik der Reaktoren ...............................33 6.3.4 Ermittlung der Bodensteinzahl im Torusreaktor........................34 6.3.5 Badensteinzahlen im Ruhrkessel ...................................38 6.3.6 Partikelgrößenverteilungen in den Torusreaktoren......................61 6.3.7 Partikelgrößenverteilungen im Rührkessel............................65 6.4 Modellierung der Partikelbildung........................................69 6.4.1 Rheologische Grundlagen.........................................69 6.4.2 Berechnung der zur Zerteilung eines Tropfens notwendigen Energie .......70 6.4.3 Bestimmung der Koaleszenzgeschwindigkeit..........................77 6.4.4 Numerische Simulation...........................................80 7
Ausblick................................ 83 8 Anhang................................. 85 8.1 Bestimmung dimesionsloser Kennzahlen aus Dimensionstabellen .............. 85 8.2 Detailskizze des Reaktoroberteils des unbewehrtenTorusreaktors...............86 8.3 Ausgewählte in der Literatur beschriebenen Rezepturen...................... 87 8.4 Nebenrechnungen zur Partikelbildung.................................... 88 8.4.1 Oberflächenänderung bei Zerteilung............. 88 8.4.2 Oberflächenänderung beim Koaleszenzvorgang........................ 89 8.4.3 Überführung Gleichung (6.36) in Gleichung (6.38) ..................... 90 Literaturverzeichnis 92
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