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在酯化反应器内发生的各种反应,通过简化,以如下8个反应方程式表示(以φ代表苯环):
酯化反应:反应(14)~(16)是酯化/水解和缩聚/醇解的主反应, (17)~(21)式是生成DEG的副反应。生成乙醛及发生热裂解的副反应生成量少,在酯化反应中略去不计,不致影响到总体结果。在反应器内除发生各种反应外,还存在几种传质过程: 对苯二甲酸在反应混合物中的溶解度α不是太大,EG和TPA浆料进入反应器后,TPA边溶解边反应,由于反应混合物中存在着未溶解的TPA,使反应过程变得更复杂。
在反应过程中产生了酯化反应产物——水,只有不断排除反应产物,才能使酯化反应进行下去,故在酯化反应同时必须伴随着水分离过程,水的排除速率影响到酯化总速率。在水分从反应混合物中分离出去同时,EG及生成的副产物乙醛和DEG也会挥发出去,TPA也会发生升华进入气相,聚合物也会被气体夹带出反应器。进入的浆料和回流EG造成了反应器内局部的浓度不均匀。所以酯化反应过程除化学反应外,还包括分离、溶解、混合、传热等过程以及对理想流动的偏离。对这样的复杂过程要搞清其规律,从数学模型化角度首先进行过程的分解,分解为各个较简单的子过程,再进行合理的简化,使研究能得以进行,也使数学模拟成为可能。然后在计算机上综合得到酯化反应过程的数学模型。
对EG和TPA直接酯化反应过程可分解为如下几个子过程: 主反应(14~16)的化学平衡研究,主反应的反应动力学研究,生成DEG副反应的动力学研究,TPA在反应混合物中溶解度研究波纹管道料改性造粒机_波纹管道料改性造粒机_蚌埠佳德 http://hkbhyt.com/contents/277/62.html
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对上述每一个子过程找出其规律,以物料衡算式结合反应器流动模型把这些子过程联系起来,建立起酯化反应的数学模型。