Untersuchungen zum Phasenverhalten von quasibinären Gemischen aus Ethylen und Ethylencopolymeren:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 3]
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zum Phasenverhalten von quasibinären Gemischen aus Ethylen und Ethylen-Copolymeren
Autor: Müller, Christian
Jahr: 1996
’SCHRITT-M BERICHTE MM Dipl.-Ing. Christian Müller, Flörsheim Untersuchungen zum Phasenverhalten von quasibinären Gemischen aus Ethylen und Ethylen- Copolymeren Reihe 3 : Verfahrenstechnik Nr. 460 VW VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS V Inhaltsverzeichnis 1 Motivation und Aufgabenstellung 1 2 Grundlagen und Stand der Forschung 4 2.1 Kettenlänge, Molmasse und Polydispersität..................... 4 2.2 Phasendiagramme für Polymerlösungen unter hohem Druck............ 5 2.3 Stand der Forschung................................. 9 2.3.1 Lösungsmittel/Polyethylen-Gemische.................... 9 2.3.2 Lösungsmittel/Ethylen-Copolymer-Gemische................ 11 2.3.3 Zustandsgleichungen............................. 16 2.4 Erklärung und Vorhersage des Phasen Verhaltens.................. 16 3 Versuchsanlage 19 3.1 Meßprinzip ...................................... 19 3.2 Beschreibung der Versuchsanlage .......................... 19 3.2.1 Hochdruckautoklav.............................. 20 3.2.2 Druckerzeugung................................ 21 3.2.3 Druckkompensation.............................. 22 3.2.4 Probenentnahme............................... 22 3.2.5 Meß- und Regeleinrichtungen ........................ 22 3.2.6 Optische Einrichtung............................. 23 3.3 Meßgrößen....................................... 26 3.3.1 Temperaturmessung ............................. 26 3.3.2 Druckmessung................................. 26 3.3.3 Volumenbestimmung............................. 26 3.3.4 Trübungspunktdefinition........................... 27 3.4 Versuchsdurchführung ................................ 29 3.4.1 Berechnung der Einsatzstoffmengen..................... 29 3.4.2 Durchführung der Versuche ......................... 30 3.4.3 Reinigung................................... 31 3.5 Probenentnahme................................... 31 3.5.1 Durchführung................................. 31
VI INHALTSVERZEICHNIS 3.5.2 Probenanalyse.................................31 3.5.3 Ergebnisse...................................32 4 Meßergebnisse und Diskussion 35 4.1 CC^/Squalan.....................................35 4.2 Ethylen/Polyethylen.................................41 4.3 Untersuchung verschiedener Ethylene und Inhibitoren...............44 4.3.1 Thermische Polymerisation......................... 45 4.3.2 Einfluß der Ethylenqualität .........................47 4.3.3 Einfluß verschiedener Inhibitoren......................49 4.3.4 Fazit......................................52 4.4 Ethylen/EMA-Copolymer-Mischungen.......................53 4.5 Ethylen/EBA-Copolymer-Mischungen........................56 4.6 Einfluß verschiedener Comonomere auf das Phasenverhalten . ..........61 5 Theoretischer Hintergrund ausgewählter Berechnungsmodelle 63 5.1 Erforderliche Grundlagen der statistischen Thermodynamik............63 5.1.1 Grundlagen und Definitionen ........................63 5.1.2 Zustandsgleichungen für Gase........................65 5.2 Flüssigkeitsmodell...................................66 5.2.1 Radiale Verteilungsfunktionen........................66 5.2.2 Berechnung der Verteilungsfunktion.....................68 5.2.3 Störungstheorie für Flüssigkeiten......................69 5.3 Theoretische Analyse und Bewertung der Berechnungsmethoden......... 72 5.3.1 Flory-Huggins Theorie............................ 72 5.3.2 Freie Volurnentheorie............................. 78 5.3.3 Perturbed-Hard-Chain Theorie (PHCT) .................. 75 5.3.4 Statistical-Associating-Fluid Theorie (SAFT) ............... 77 5.3.5 Perturbed-Hard-Sphere-Chain Theorie (PHSCT).............. 78 6 Ergebnisse der Modellrechnungen 82 6.1 Algorithmus...................................... 82 6.2 Flory-Huggins-Theorie (FHT)............................ 88 6.2.1 Gemisch Ethylen/Polyethylen........................ 88 6.2.2 Gemische
Ethylen/EMA........................... 82 6.2.3 Gemische Ethylen/EBA........................... 8 ^ 6.3 Freie-Volumen-Theorie (FVT)........................... ? ^ 6.3.1 Gemisch Ethylen/Polyethylen........................^
INHALTSVERZEICHNIS VII 6.3.2 Gemische Ethylen/EMA........................... 95 6.3.3 Gemische Ethylen/EBA........................... 96 6.4 SAFT.........................................100 6.4.1 Gemisch Ethylen/Polyethylen........................100 6.4.2 Gemische Ethylen/EMA...........................102 6.4.3 Gemische Ethylen/EBA...........................104 6.5 Vergleich der Modelle.................................106 7 Zusammenfassung 114 A Fehlerrechnung für die Konzentrationsbestimmung 117 B Messdaten 119 B.l CCb/Squalan.....................................119 B.2 Ethylen/PE......................................122 B.3 Ethylen/EMA.....................................123 B.4 Ethylen/EBA.....................................126 C Ergänzungen zur FHT 131 D Ergänzungen zur FVT 135 E Ergänzungen zu SAFT 140 E.l Korrigierte Gleichungen ...............................140 E.2 Diagramme und Parametertabellen.........................141 F Algorithmus 146 G Liste der Hersteller 148 Literaturverzeichnis 149
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