三聚氰胺及其甲醛树脂泡沫装置的建模及动态模拟
发布时间：2021-01-15 18:20
本文完成了三聚氰胺生产流程的动态模拟,并且对三聚氰胺与甲醛的聚合过程进行了研究。三聚氰胺流程采用意大利ETCE高压技术,首先对三聚氰胺流程进行分析,对难查找基本物性的物质进行物性估算,确定本体系的反应网络。然后在物料衡算和能量衡算的基础上对反应器及其他设备进行建模及求解,并成功应用于动态模拟平台。模拟结果与设计值一致,验证了所建模型的正确性。聚合反应器为间歇式全混反应器,三聚氰胺与甲醛溶液在一定条件下聚合生成树脂。三聚氰胺甲醛树脂为三维网状结构,由于其结构的复杂性和分析手段的局限性,其结构研究和聚合过程研究进展缓慢。商业流程模拟软件中采用“生成函数法”求解聚合问题,但由于其求解过程复杂,且误差较大,而“链节分析法”计算过程简单,能满足动态模拟要求。因此三聚氰胺与甲醛的聚合过程,作者利用“链节分析法”对其进行描述。本文分别讨论了线形结构和树枝状结构两种情况,分别应用于动态模拟平台中,可计算得到聚合物的若干特性指标,如数均分子量等。结果表明所建模型可以较好地描述聚合过程。
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACTS
目录
Contents
符号说明
第一章 文献综述
1.1 化工流程模拟概述
1.1.1 流程模拟系统的发展史
1.1.2 流程模拟系统的分类
1.1.3 流程模拟系统的构成
1.1.4 流程模拟系统中的模型
1.1.5 流程模拟系统的应用
1.2 三聚氰胺工业简介
1.2.1 三聚氰胺工业的生产技术简介
1.2.2 三聚氰胺甲醛树脂泡沫的生产技术简介
1.3 本课题的研究内容及意义
第二章 系统分析
2.1 尿素高压法生产三聚氰胺装置的的系统分析
2.1.1 尿素浓缩工序
2.1.2 反应器
2.1.3 急冷塔
2.1.4 汽提塔
2.1.5 净化工序
2.1.6 结晶工序和干燥工序
2.1.7 氨回收工序
2.2 三聚氰胺反应动力学分析
2.3 三聚氰胺甲醛树脂生产流程
2.4 链节分析法构造三聚氰胺与甲醛聚合过程
2.4.1 聚合反应类型
2.4.2 生成函数法与链节分析法
2.4.3 聚合物特性的计算
第三章 动态模型的建立及求解
3.1 物性数据估算
3.1.1 基本物性常数估算
3.1.2 流体蒸汽压的估算
3.1.3 热化学性质估算
3.1.4 液体的p-V-T关系
3.2 基本模型的建立
3.2.1 焓模型
3.2.2 相平衡模型
3.2.3 物料衡算模型
3.2.4 能量衡算模型
3.2.5 管网系统模型
3.3 单元设备模型
3.3.1 换热器模型
3.3.2 混合器和分流器
3.3.3 平衡闪蒸模型
3.3.4 塔模型
3.3.5 反应器模型
3.4 模型求解
3.4.1 动态序贯模块法
3.4.2 双层法
3.4.3 常微分方程组初值问题
第四章 三聚氰胺及其甲醛树脂的动态模拟
4.1 仿真机的组成
4.2 仿真机建立的过程方法
4.2.1 输入组分物性信息及物流初始化
4.2.2 输入过程矩阵
4.2.3 设备参数初始化及管网的输入
4.2.4 模块调用
4.2.5 控制参数的整定
第五章 模拟结果与讨论
5.1 三聚氰胺生产流程模拟结果与讨论
5.1.1 三聚氰胺生产流程物料衡算的验证
5.1.2 反应模拟结果的验证
5.1.3 反应器模型的验证
5.1.4 急冷塔模型的验证
2汽提塔模型的验证"> 5.1.5 CO2汽提塔模型的验证
5.1.6 氨回收工序模型的验证
5.2 三聚氰胺甲醛树脂聚合模拟结果与讨论
5.2.1 模拟结果
5.2.2 分子量分布
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压法三聚氰胺工艺进展[J]. 吴亚杰,李晓茹. 河北化工. 2011(06)
[2]三聚氰胺泡沫塑料应用前景[J]. 汪家铭. 化学工业. 2011(05)
[3]三聚氰胺泡沫塑料生产工艺及技术进展[J]. 汪家铭. 精细化工原料及中间体. 2011(04)
[4]新型三聚氰胺泡沫塑料的应用[J]. 王伟. 化学工程师. 2011(03)
[5]化工流程模拟软件的应用进展[J]. 陈虹,李敏,王涛,张婷. 四川理工学院学报(自然科学版). 2010(05)
[6]高压法三聚氰胺生产技术在我国的进展及应用[J]. 陈鹏,赵丽. 小氮肥. 2010(08)
[7]刺刀管式三聚氰胺反应器应用总结[J]. 陈鹏,冯晓华,赵丽. 化工中间体. 2009(11)
[8]三聚氰胺装置氨回收系统的操作和调节[J]. 申彦振. 河南化工. 2008(08)
[9]化工流程模拟技术及应用[J]. 杨光辉. 山东化工. 2008(08)
[10]刺刀管式反应器优化操作的探讨[J]. 李金利. 江苏化工. 2008(02)
硕士论文
[1]三聚氰胺甲醛树脂合成工艺优化及改性应用研究[D]. 陈聪.郑州大学 2012
[2]管网系统通用动态模拟算法及应用[D]. 马继勇.北京化工大学 2008
[3]常减压装置过程模拟与换热网络优化[D]. 吕艳卓.大连理工大学 2002
本文编号：2979292
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
学位论文数据集
摘要
ABSTRACTS
目录
Contents
符号说明
第一章 文献综述
1.1 化工流程模拟概述
1.1.1 流程模拟系统的发展史
1.1.2 流程模拟系统的分类
1.1.3 流程模拟系统的构成
1.1.4 流程模拟系统中的模型
1.1.5 流程模拟系统的应用
1.2 三聚氰胺工业简介
1.2.1 三聚氰胺工业的生产技术简介
1.2.2 三聚氰胺甲醛树脂泡沫的生产技术简介
1.3 本课题的研究内容及意义
第二章 系统分析
2.1 尿素高压法生产三聚氰胺装置的的系统分析
2.1.1 尿素浓缩工序
2.1.2 反应器
2.1.3 急冷塔
2.1.4 汽提塔
2.1.5 净化工序
2.1.6 结晶工序和干燥工序
2.1.7 氨回收工序
2.2 三聚氰胺反应动力学分析
2.3 三聚氰胺甲醛树脂生产流程
2.4 链节分析法构造三聚氰胺与甲醛聚合过程
2.4.1 聚合反应类型
2.4.2 生成函数法与链节分析法
2.4.3 聚合物特性的计算
第三章 动态模型的建立及求解
3.1 物性数据估算
3.1.1 基本物性常数估算
3.1.2 流体蒸汽压的估算
3.1.3 热化学性质估算
3.1.4 液体的p-V-T关系
3.2 基本模型的建立
3.2.1 焓模型
3.2.2 相平衡模型
3.2.3 物料衡算模型
3.2.4 能量衡算模型
3.2.5 管网系统模型
3.3 单元设备模型
3.3.1 换热器模型
3.3.2 混合器和分流器
3.3.3 平衡闪蒸模型
3.3.4 塔模型
3.3.5 反应器模型
3.4 模型求解
3.4.1 动态序贯模块法
3.4.2 双层法
3.4.3 常微分方程组初值问题
第四章 三聚氰胺及其甲醛树脂的动态模拟
4.1 仿真机的组成
4.2 仿真机建立的过程方法
4.2.1 输入组分物性信息及物流初始化
4.2.2 输入过程矩阵
4.2.3 设备参数初始化及管网的输入
4.2.4 模块调用
4.2.5 控制参数的整定
第五章 模拟结果与讨论
5.1 三聚氰胺生产流程模拟结果与讨论
5.1.1 三聚氰胺生产流程物料衡算的验证
5.1.2 反应模拟结果的验证
5.1.3 反应器模型的验证
5.1.4 急冷塔模型的验证
2汽提塔模型的验证"> 5.1.5 CO2汽提塔模型的验证
5.1.6 氨回收工序模型的验证
5.2 三聚氰胺甲醛树脂聚合模拟结果与讨论
5.2.1 模拟结果
5.2.2 分子量分布
第六章 结论与展望
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]高压法三聚氰胺工艺进展[J]. 吴亚杰,李晓茹. 河北化工. 2011(06)
[2]三聚氰胺泡沫塑料应用前景[J]. 汪家铭. 化学工业. 2011(05)
[3]三聚氰胺泡沫塑料生产工艺及技术进展[J]. 汪家铭. 精细化工原料及中间体. 2011(04)
[4]新型三聚氰胺泡沫塑料的应用[J]. 王伟. 化学工程师. 2011(03)
[5]化工流程模拟软件的应用进展[J]. 陈虹,李敏,王涛,张婷. 四川理工学院学报(自然科学版). 2010(05)
[6]高压法三聚氰胺生产技术在我国的进展及应用[J]. 陈鹏,赵丽. 小氮肥. 2010(08)
[7]刺刀管式三聚氰胺反应器应用总结[J]. 陈鹏,冯晓华,赵丽. 化工中间体. 2009(11)
[8]三聚氰胺装置氨回收系统的操作和调节[J]. 申彦振. 河南化工. 2008(08)
[9]化工流程模拟技术及应用[J]. 杨光辉. 山东化工. 2008(08)
[10]刺刀管式反应器优化操作的探讨[J]. 李金利. 江苏化工. 2008(02)
硕士论文
[1]三聚氰胺甲醛树脂合成工艺优化及改性应用研究[D]. 陈聪.郑州大学 2012
[2]管网系统通用动态模拟算法及应用[D]. 马继勇.北京化工大学 2008
[3]常减压装置过程模拟与换热网络优化[D]. 吕艳卓.大连理工大学 2002
本文编号：2979292
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/wuliuguanlilunwen/2979292.html
