基于MATLAB的工业聚酯反应器的数值模拟研究
本文对年产50万吨聚酯生产装置的酯化系统、预缩聚系统和终缩聚系统建立了数学模型，使用MATLAB进行了数值模拟，得出了每个反应器液相出口处各组分的浓度和技术指标，并与设计值进行了对比分析。本文考察了工艺条件对第一酯化反应器、第二预缩聚反应器和终缩聚反应器液相出口处参数的影响趋势，并就提升技术指标的问题给出了相应的工艺条件的调节措施。 第一酯化反应器和第二酯化反应器液相出口处酯化率、聚合度、BHET的浓度和PET的浓度，它们的模拟值与设计值的相对误差均分别在5％和3％以内。第一酯化反应器和第二酯化反应器的体积分别约为146m3和40m3，开车过程消耗的时间分别约为30h和7h。对于第一酯化反应器，若需要进一步提升液相出口处的技术指标，可以采取升温、降压、适当减小浆料醇酸摩尔比的措施。 第一预缩聚反应器和第二预缩聚反应器液相出口处酯化率、聚合度和PET的浓度，它们的模拟值与设计值的相对误差均分别在2％和5％以内。第一预缩聚反应器和第二预缩聚反应器的体积分别约为30m3和93m3，开车过程消耗的时间分别约为5h和20h。对于第二预缩聚反应器，若需要进一步提升液相出口处的技术指标，可以采取降压的措施。 终缩聚反应器液相出口处酯化率、聚合度、PET的浓度和DEG的质量分数，它们的模拟值与设计值的相对误差均在1％以内。终缩聚反应器的体积约为78m3，管长为15m。对于终缩聚反应器，若需要进一步提升液相出口处的技术指标，可以采取降温、降压、减小物料停留时间的措施。
聚酯树脂;反应器;技术指标;数值模拟
北京化工大学
硕士
化学工程
王际东;汪少朋
2021
中文
TQ323.4;TQ320.5
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）