Ho Utloisisa Tekanyo ea Boima ba Metsi ho Li-reactor tsa Polymerization
Mokelikeli o nepahetseng oa tekanyo ea bongata o bohlokoa bakeng sa taolo ea ts'ebetso ea lik'hemik'hale ho li-reactor tsa polyethylene polymerization. Ts'ebetsong ea polyethylene polymerization, bongata bo sebetsa e le sesupo se tobileng sa makala a polymer, kristale, le kabo ea boima ba limolek'hule, e leng se laolang litšobotsi tsa bohlokoa tsa thepa tse kang ho tiea, ho hanyetsa tšusumetso, le ho sebetsa habonolo. Mohlala, polyethylene e nang le bongata bo tlase (LDPE) e hloka taolo e tiileng holim'a makala a ketane e telele, ha polyethylene e nang le bongata bo phahameng (HDPE) e khetholloa ka makala a fokolang; ka bobeli li itšetlehile ka ho nepahala ha lipalo tsa bongata ba metsi ho tataisa maemo a karabelo bakeng sa ts'ebetso e reriloeng.
Nakong ea karabelo ea polyethylene polymerization, tekanyo ea nako ea sebele ea tekanyo ea mokelikeli e nolofalletsa basebetsi ba ts'ebetso ho fetola mocheso, khatello le sekhahla sa phepo ea monomer, ho boloka maemo a karabelo a matle le boleng bo tsitsitseng ba sehlahisoa. Botenya ke parameter e etellang pele bakeng sa ho khetholla limaraka tsa polyethylene (LDPE, HDPE, LLDPE) le ho netefatsa ho tšoana ha sehlopha ho pholletsa le ts'ebetso ea tlhahiso ea polyethylene. Ho latela bongata bo tšepahalang ka li-meter tsa botenya tse ka hare joalo ka tse hlahisoang ke Lonnmeter ha ho tšehetse feela netefatso ea boleng empa hape ho fokotsa ho fapana ha sehlahisoa le ho ntlafatsa chai.
Setšoantšo sa Tlhahiso ea Polyethylene ea Liindasteri
*
Metheo ea Li-reactor tsa Polyethylene Polymerization
Meralo ea Bohlokoa ea Reactor bakeng sa Tlhahiso ea Polyethylene
Li-reactor tsa bethe tse nang le mokelikeli (FBRs) li bohlokoa ts'ebetsong ea polymerization ea polyethylene, haholo-holo bakeng sa tlhahiso ea LLDPE le HDPE ea khase. Li-reactor tsena li emisa likaroloana tsa polymer moleng o ntseng o phahama oa khase, li etsa bethe e matla e nang le kabo e ts'oanang ea likaroloana. Tsamaiso e sebetsang ea mocheso ke molemo o ikhethang; tšebelisano e tsoelang pele lipakeng tsa lintho tse tiileng le khase e khothalletsa ho tlosoa ka potlako ha mocheso oa karabelo, e fokotsa kotsi ea libaka tse chesang le polymerization e balehang. Leha ho le joalo, ho hlaha liphephetso tsa taolo, haholo-holo liphetoho tsa mocheso tse sa feleng tse amanang le tekanyo ea catalyst kapa liphetoho tsa sekhahla sa phepelo ea coolant. Mekhoa e tsoetseng pele ea taolo ea PID e sebelisoa ho thibela liphetoho tsena le ho boloka botsitso ba ts'ebetso, e tšehetsang boleng bo tsitsitseng ba polymer le ts'ebetso e sireletsehileng ea reactor. Mehlala ea Tekanyo ea Baahi (PBM) e kopantsoeng le Computational Fluid Dynamics (CFD) e fana ka mokhoa o rarahaneng oa ho etsisa le ho ntlafatsa matla a likaroloana le hydrodynamics, ho nolofalletsa ho hola le ho lokisa litšobotsi tsa sehlahisoa.
Li-reactor tse nang le khatello e phahameng ke mokokotlo oa tlhahiso ea LDPE, tse sebetsang ka khatello e atisang ho feta li-bar tse 2000. Ho kopanya ka mokhoa o feteletseng maemong ana ho hloka taolo e feteletseng holim'a ho kopanya le nako ea bolulo. Ho kopanya ka katleho ho thibela ho thehoa ha libaka tse chesang tsa lehae tse ka behang botsitso le polokeho ea sehlahisoa kotsing. Nako ea bolulo e laola bolelele ba ketane ea polymer—linako tse khuts'oane li rata boima bo tlase ba limolek'hule, ha bolulo bo bolelele bo tšehetsa boima bo phahameng ba limolek'hule. Lithuto tse sebelisang mokhoa oa ho kopanya o otlolohileng le mekhoa ea likarolo tse lekanyelitsoeng li senola hore sekhahla sa phepo ea ba qalang le mocheso oa jakete li bohlokoa bakeng sa ho eketsa phetoho ea ethylene le ho netefatsa hore lipheo tsa index ea phallo ea qhibiliha lia fihlelloa. Ho kopanya ho fokolang ho ka lebisa kabong e sa tloaelehang ea boima ba limolek'hule le ho eketseha ha litšila, e leng se sokelang polokeho le ho tšoana ha sehlahisoa.
Li-Reactors tse Potolohang tsa Libaka tse ngata (MZCRs) li fana ka mokhoa o ikhethileng oa taolo ea karabelo ea polyethylene polymerization. Tsena li rala polymerization libakeng tse 'maloa tse hokahaneng ka phallo e fetoloang, mocheso le kenyelletso ea ethylene. Mekhoa ea ho pholisa ea ka hare - haholo-holo ka har'a likarolo tse phahamisang - e fokotsa haholo ho feto-fetoha ha mocheso, e ntlafatsa ho tšoana ha mocheso ho tloha ho liphetoho tse fihlang ho 8°C ho ea ho hoo e ka bang 4°C. Tikoloho ena e hlophisitsoeng hantle e nolofalletsa sekhahla sa phetoho ea ethylene ho ntlafala ka ho feta 7%, 'me e tšehetsa taolo e tiileng ea kabo ea boima ba limolek'hule. Thepa ea likaroloana e tsitsitse haholoanyane ka lebaka la ho arohana ha lebelo la khase le potoloho e tiileng lipakeng tsa libaka. MZCRs e boetse e fana ka liforomo tse ka atolosoang, e nolofalletsa phetoho ho tloha tlhahisong ea laboratori ho ea ho ea tekong le indastering ha e ntse e boloka ts'ebetso le botsitso ba sehlahisoa.
Tšusumetso ea Liphetoho tsa Ts'ebetso
Mocheso ke parameter e bohareng e amang sekhahla sa karabelo ea polyethylene polymerization, boima ba limolek'hule le kristale. Lithempereichara tse phahameng li eketsa phetiso ea ketane le maqhubu a ho felisoa, e leng se lebisang ho fokotsong ea boima ba limolek'hule bo tloaelehileng. Lithempereichara tse tlase li khothalletsa ho thehoa ha liketane tse telele tsa polymer empa li ka fokotsa sekhahla sa phetoho. Tekanyo ea catalyst e susumetsa ts'ebetso le nucleation ea ketane ea polymer. Maqhubu a phahameng a catalyst a potlakisa polymerization empa a ka fokotsa kapa a atolosa kabo ea boima ba limolek'hule, ho latela k'hemistri ea catalyst le moralo oa reactor. Tekanyo e ntlafalitsoeng e netefatsa thepa e lakatsehang ea polymer ntle le ho kenyelletsoa ho feteletseng kapa liphoso tsa sebopeho.
Ho kopanya ka har'a reactor ea polymerization ho lekana ka ho toba le ho tšoana ha sehlahisoa. Ho kopanya ho sa lokelang ho hlahisa liphetoho tsa sebaka ka mahloriso le mocheso o feteletseng, ho bakang kabo e pharaletseng kapa ea boima ba limolek'hule tse ngata. Lithuto tsa CFD li tiisa hore mekhoa e ntlafalitsoeng ea potoloho le ho leka-lekana ha nako ea bolulo li ka thibela maemo a feteletseng a kinetic a sa batleheng, tsa hlahisa polyethylene ka mokhoa o ikhethileng oa ts'ebetso le ts'ebetso ea mechini. Litsamaisong tsa MZCR, liparamente tsa libaka tse arohaneng li laola ho kopanya le mocheso haholoanyane, li ntlafatsa phetoho ea ethylene ea pass e le 'ngoe le ho fokotsa thepa e sa hlalosoang.
Kamano pakeng tsa moralo oa reactor ea polymerization le litšobotsi tsa sehlahisoa e tobile ebile e ka lekanngoa. Li-FBR li hlahisa limaraka tsa polyethylene tse loketseng filimi le ho bōptjoa ha potoloho, li rua molemo ho li-indices tse tšesaane tsa phallo ea ho qhibiliha le taolo e matla ea boima ba limolek'hule. Li-reactor tse nang le khatello e phahameng bakeng sa LDPE li fana ka meralo e fapaneng ea ketane e ratoang bakeng sa lits'ebetso tsa extrusion le ho paka. Meralo ea libaka tse ngata e fana ka ho tenyetseha ho shebaneng le liprofaele tse rarahaneng tsa boima ba limolek'hule, e tšehetsa limaraka tse khethehileng. Mekhoa e tsoetseng pele ea tekanyo ea bongata ba metsi, ho kenyeletsoa le limithara tsa bongata ba inline ho tsoa Lonnmeter, e tšehetsa taolo ea boleng ba nako ea sebele ka ho nolofalletsa ho beha leihlo ka nepo bongata ba ts'ebetso le mahloriso a polymer, e leng ea bohlokoa bakeng sa ho netefatsa ho latela litlhaloso ho pholletsa le ts'ebetso ea tlhahiso ea polyethylene.
Mekhoa ea ho Lekanya Boima ba Metsi Tikolohong ea Reactor
Melao-motheo e Etsang Hore Tekanyo ea Botenya e be Tekanyo
Botenya bo hlalosoa e le boima ka yuniti ea modumo oa ntho. Moelelong oa li-reactor tsa polyethylene polymerization, tekanyo ea botenya ba nako ea sebele ke ea bohlokoa, kaha e amana ka ho toba le kristale ea polymer le thepa ea mechini, e amang taolo ea ts'ebetso le boleng ba sehlahisoa. Mohlala, ho beha leihlo botenya ho lumella baenjiniere ho lemoha liphetoho kinetics ea polymerization, e ka bontšang liphetoho ts'ebetsong ea catalyst kapa sekhahla sa phepo ea monomer.
Mabaka a 'mele le a lik'hemik'hale ka bobeli a susumetsa bongata ba lintho tse phelang tikolohong ea reactor. Keketseho ea mocheso e baka katoloso le bongata bo tlase ba lintho tse metsi, athe khatello e phahameng hangata e hatella metsi le ho phahamisa bongata ba tsona. Li-reactor tsa polymerization, liphetoho tsa metsoako (joalo ka mahloriso a monomer, likhase tse qhibilihisitsoeng, lintho tse ling tse tlatsetsang, kapa lihlahisoa tse ling) li thatafatsa tekanyo le ho feta, e leng se etsang hore ho be bohlokoa ho nahana ka mefuta eohle ea ts'ebetso ho lekola ka nepo bongata ba lintho tse phelang. Bakeng sa liketso tse sa tšoaneng, tse kang slurry kapa suspension polymerization, ho jara likaroloana, ho kopana, le ho thehoa ha li-bubble li ka ama haholo lipalo tse bonahalang tsa bongata.
Mekhoa e Thehiloeng ea ho Lekanya Botenya ba Metsi
Mekhoa ea ho lekanya ka ho toba e kenyelletsa li-hydrometer, li-digital density metres, le li-vibrating-tube sensors. Li-hydrometer li fana ka ts'ebetso e bonolo ea letsoho empa ha li na ho nepahala le boiketsetso bo hlokahalang bakeng sa lits'ebetso tsa polymerization ea khatello e phahameng. Li-digital density metres li fana ka ho nepahala ho ntlafetseng 'me li ka kopanya puseletso ea mocheso, e leng se etsang hore li lokele ho lekanngoa ha laboratori le taolo ea kamehla. Li-vibrating-tube density metres, e leng nyehelo ea mantlha e tsoang Lonnmeter, li sebetsa ka ho lekanya liphetoho tsa maqhubu a ho sisinyeha ha mokelikeli o tlatsa tube e entsoeng ka nepo. Liphetoho tsena li amana ka ho toba le density ea mokelikeli, ka mehlala ea calibration e ikarabellang bakeng sa khatello le ho itšetleha ha mocheso.
Mekhoa e tsoetseng pele le e sa tobang e khethoa bakeng sa ts'ebetso e tsoelang pele ea reactor e iketsang. Li-sensor tsa Ultrasonic li sebelisa maqhubu a molumo a maqhubu a phahameng, a lumellang ho lekanya ha 'nete ka nako ea sebele ea bongata esita le mochesong o phahameng le khatellong, 'me li hanela litšila libakeng tsa lik'hemik'hale. Li-sensor tse thehiloeng ho nyutlelie li sebelisa melao-motheo ea ho monya mahlaseli, e loketseng melapo ea ts'ebetso e sa bonahaleng le lits'ebetso tsa reactor tsa mocheso o phahameng, haholo-holo moo ho nang le masimo a gamma kapa a neutron. Li-sensor tsa microwave li lekanya liphetoho tsa thepa ea dielectric tse amanang le bongata ba mokelikeli, tsa bohlokoa bakeng sa melapo e itseng e ruileng ka solvent kapa ea mekhahlelo e mengata.
Mekhoa ea ho lekanya ea inthanete le ea ka har'a sebaka libakeng tse thata e tlameha ho mamella maemo a feteletseng a ts'ebetso - joalo ka li-loop tsa slurry tse nang le khatello e phahameng kapa li-reactor tsa khase ts'ebetsong ea tlhahiso ea polyethylene. Li-densimeter tsa tube e thothomelang li fana ka bongata bo bonyenyane ba sampole le ts'ebetso e matla ho pholletsa le maemo a fapaneng a mocheso le khatello. Ka lehlakoreng le leng, li-sensor tsa ultrasonic le tsa nyutlelie li ipabola ho haneleng tlhaselo ea lik'hemik'hale, litšila le mahlaseli, ha li ntse li boloka botšepehi ba lets'oao. Li-sensor tsa nako ea sebele tse kentsoeng ka kotloloho ka har'a li-loop tsa reactor li lumella phetoho ea ts'ebetso e matla ho boloka lipheo tse ntle tsa bongata, ho fokotsa sehlahisoa se sa hlalosoang le ho fokotsa ho itšetleha ka tlhahlobo ea laboratori e sa khaotseng.
Ho Sebetsana le Mathata a Tsamaiso ea Mecha ea Litaba
Mecha e rarahaneng ea reactor e kang li-slurry tse sa tšoaneng, li-emulsion, kapa li-suspension tsa karabelo li hlahisa mathata a maholo tekanyong ea bongata ba metsi. Maqhubu a lintho tse tiileng, li-bubble tsa khase, le marotholi a emulsion li ka sotha lipalo ka ho fetola phetiso e sebetsang ea boima le hydrodynamics. Meralo ea probe e tlameha ho amohela ho lula ha likaroloana le litlamorao tsa ho bokellana ha tsona sebakeng seo, e hlokang taolo ea phallo ea mokelikeli ho fokotsa lintho tse entsoeng ka tekanyo ea bongata. Mohlala, li-reactor tsa polyethylene polymerization tse sebelisang ts'ebetso ea karolo ea lerōle, kabo ea boholo ba likaroloana le likhase tse eketsehileng tse sa sebetseng li phephetsa botsitso ba tekanyo ea bongata.
Puseletso e nepahetseng bakeng sa diphetoho tsa mocheso, kgatello le diphetoho tsa dibopeho ke tsa bohlokwa. Mekhoa e mengata ya ho lekanya bongata ba metsi e kopanya di-sensor tsa mocheso le kgatello, e sebedisa ditafole tsa tokiso ya empirical kapa di-algorithms tsa k'homphieutha tse iketsahalletseng bakeng sa phetoho ya nako ya sebele ya ho fepa. Dimithara tsa tube tse thothomelang tsa Lonnmeter di sebedisa mehlala ya ho lekanya ho fokotsa ditlamorao tsa tikoloho hodima ho sisinyeha ha sensor. Mecheng ya di-media tse nang le dikarolo tse ngata, ho balwa ha bongata ho ka lokiswa ho sebediswa metswako ya ditshupiso kapa mekgwa ya ho lekanya e tsamaellanang le dibopeho tse lebelletsweng tsa tshebetso. Puseletso bakeng sa karohano ya mekhahlelo—jwalo ka di-emulsion tsa oli le metsi kapa ho emisoa ha polymer—e ka hloka di-probe tse eketsehileng kapa ho kopanngwa ha sensor ho arola menehelo ya di-particulate, khase le metsi.
Ho kopanngoa ha Lintlha tsa Boima ba Metsi bakeng sa Ntlafatso ea Ts'ebetso ea Reactor
Bohlokoa ba Lintlha tsa Nako ea Sebele ho Polymerization e Bonahalang ka Maano a Taolo
Tlhokomelo e tsoelang pele ea bongata ba motsoako oa karabelo e bohlokoa ts'ebetsong ea polymerization ea polyethylene. Litekanyo tse tsitsitseng tsa bongata li nolofalletsa ts'ebetso e sireletsehileng ea reactor ka ho lumella ho lemoha hang-hang ho kheloha ho ka bakang ho phahama ha mocheso o kotsi kapa ho baka tlhahiso ea polymer e sa hlalosoang. Ho boloka bongata bo tsitsitseng ba metsi ho netefatsa hore polyethylene e hlahisoang e na le boima bo tšoanang ba limolek'hule le litšobotsi tsa mechini, tse bohlokoa bakeng sa limaraka tsa thepa le lihlahisoa tse ikhethang.
Maano a taolo a PID (Proportional-Integral-Derivative) a sebelisa maikutlo a khatello ea nako ea sebele ho fetola liparamente tsa reactor ka mokhoa o feto-fetohang. Ha li-sensor—tse kang li-inline density metres tse tsoang Lonnmeter—li fana ka data ea metsi a tekanyo ea khatello e tsoelang pele, sistimi ea taolo e ntlafatsa sekhahla sa phepo ea ethylene, litekanyo tsa catalyst, le li-setpoint tsa mocheso hang-hang. Liphetoho tsena, tse susumetsoang ke maikutlo a khatello ea khatello, li loantša litšitiso le ho tsitsisa reactor ea polymerization, e leng se fellang ka ts'epo e phahameng ea ts'ebetso le polokeho ea ts'ebetso.
Litlhahlobo tsa kutlo li senola hore lintho tse fapaneng tse kang phallo ea monomer le catalyst, hammoho le mocheso oa karabelo, li susumetsa ka ho toba botsitso ba reactor ea polymerization. Liphetoho tse nyane sekhahla sa phepo kapa mahloriso a catalyst li ka ata, e leng se fellang ka liphetoho tsa bongata tseo, haeba li sa hlahlojoe, li ka bakang libaka tse chesang kapa phetoho e sa lokelang. Tšebeliso ea data ea nako ea sebele e lumella balaoli ba PID ho lokisa lintlha tsa bohlokoa pele, ho boloka botšepehi ba ts'ebetso. Mohlala, taolo ea PID e feto-fetohang, e itšetlehileng ka matšoao a bongata a phelang, e ka loantša ka nepo liphetoho tse sa lebelloang tsa sebopeho sa feedstock, ho qoba liketso tse balehang le ho boloka thepa e tsitsitseng ea polyethylene.
Ho hokahanya Lintlha tsa Bongata le Boleng ba Sehlahisoa le Bokgoni ba Ts'ebetso
Ho lekanya bongata ba mokelikeli ka nako ea sebele ho fana ka temohisiso e sebetsang mabapi le matla a ka hare a reactor ea polymerization le boleng ba ho qetela ba sehlahisoa. Mekhoa ea bongata e lumella ho lemoha liphetoho tse amanang le ho tsoakana ho fokolang, tahlehelo e nepahetseng ea mocheso, kapa ho theoha ha ts'ebetso ea catalyst. Liphetoho tsena li ka 'na tsa bontša libaka tse chesang tse fumanehang sebakeng seo - libaka tsa karabelo e feteletseng - tse ka lebisang litšobotsing tse sa rateheng tsa polymer le kotsi e eketsehileng ea ho silafatsoa.
Ka ho kopanya data ea mokelikeli oa tekanyo ea bongata ts'ebetsong ea reactor, basebetsi ba ka fetola ka ho tsoelang pele sekhahla sa lijo, phepelo ea catalyst, le maemo a mocheso ho loantša ho kheloha ha bongata. Liphetoho tse thehiloeng holim'a bongata bo tloaelehileng li fokotsa litšila, kaha li thibela maemo a khothalletsang ho bokellana ha polymer kapa oligomers tse senyehileng maboteng a reactor. Taolo e ntlafalitsoeng ea bongata e fetolela lits'ebetsong tse sebetsang hantle tsa ho tlosa mokelikeli ka har'a reactor, e leng se tšehetsang mekhoa e betere ea ho monya khase le ho tlosa mokelikeli bakeng sa tlhahiso ea polyethylene.
Lipono tsa data—tse kang lichate tsa mekhoa ea bongata—li bohlokoa haholo ho hokahanyang liphetoho tse bonoang tsa bongata le liphetoho tsa ts'ebetso e theohelang. Nahana ka mohlala o latelang oa chate ea bongata ba nako ea sebele ka har'a reactor ea loop:
Jwalo ka ha ho bontshitswe, ho lemoha ka nako marothodi a bongata ho qala keketseho ya hang-hang ya tekanyo ya catalyst le phokotso e nyane ya mocheso, e leng se etsang hore tlhahiso ya tshebetso e tsitse ka katleho. Sephetho ke phokotso ya ho foufala, sekgahla sa phetoho ya monomer se ntlafetseng, le botsitso bo hodimo ba diphetho tsa karabelo ya polyethylene polymerization.
Ka bokhutšoanyane, tlhokomelo e tsoelang pele, e ka hare ho mola oa metsi—e fihlelletsoeng ka mekhoa ea ho lekanya bongata ba metsi joalo ka e entsoeng ke Lonnmeter—e tiisa karolo ea eona moralong le ts'ebetsong ea reactor ea polymer e tsoetseng pele, e ama ka kotloloho ts'ebetso ea tlhahiso ea polyethylene ka ho tšehetsa ntlafatso ea boleng ba sehlahisoa le ntlafatso ea ts'ebetso.
Mekhoa ea ho Monya Mokelikeli Tlhahisong ea Polyethylene
Matla a ho monya le ho ntsha mokelikeli ke a bohlokwa tshebetsong ya polymerization ya polyethylene, e laolang motsamao le phetoho ya dikgase tsa monomer ha di ntse di kopana le bokahodimo ba catalyst ka hara reactor ya polymerization. Nakong ya karabelo ya polyethylene polymerization, dimolekhule tsa monomer di monyela hodima bokahodimo ba catalyst. Ho monyela hona ho itshetlehile ka thepa ya dimolekhule tsa monomer—jwalo ka boima, polarity, le volatility—le tikoloho ya dikhemikhale ka hara reactor. Ho monyela, ka lehlakoreng le leng, ke tshebetso eo ka yona dimolekhule tsena tse monyelang di arohanang le ho kgutlela mohatong wa bongata. Sekgahla le bokgoni ba ditshebetso tsena di ama ka ho toba ho fumaneha ha monomer, kgolo ya polymer, le tlhahiso ka kakaretso ya reactor.
Matla a ho tlosa mokelikeli a lekanya mokoallo oo molek'hule ea monomer e lokelang ho o hlola ho tloha holim'a catalyst. Lithuto tsa parameterization li senola hore matla ana a itšetlehile haholo ka sebopeho sa limolek'hule tsa monomer ho fapana le mofuta o itseng oa bokaholimo, e leng se lumellang mehlala e akaretsang ea ho bolela esale pele ho pholletsa le litsamaiso tse fapaneng tsa reactor. Bophelo ba ho tlosa mokelikeli, kapa nako e tloaelehileng eo molek'hule e lulang e monyetsoe ka eona, e na le kutloelo-bohloko haholo mochesong ka har'a reactor. Lithempereichara tse tlase li atolosa bophelo bohle, li ka 'na tsa fokotsa sekhahla sa karabelo, ha lithempereichara tse phahameng li khothalletsa phetoho e potlakileng, e amang bongata ba tlhahiso ea sehlahisoa sa polyethylene.
Ho monya ha monomer le tšebelisano-'moho ea catalyst ha li laoloe feela ke kinetics ea taelo ea pele. Lipatlisiso tsa morao tjena li bontša hore mekhoa ea ho monya e itšetlehileng ka sekoahelo e ka etsahala, moo likamano tsa adsorbate-adsorbate li tsamaisang kinetics e seng ea mola, haholo-holo libakeng tse phahameng tsa sekoahelo. Mohlala, ha bokaholimo ba catalyst bo ntse bo tlala, ho monya ha pele ho tsoela pele butle le ka mola ho fihlela sekoahelo sa bokaholimo se theoha ka tlase ho moeli oa bohlokoa, moo ho monya ha potlako ho potlakisang. Matla ana a tlameha ho nahanoa moralong le ts'ebetsong ea reactor ea polymer, kaha a ama katleho ea ts'ebeliso ea monomer le botsitso ba tlhahiso ea polymer.
Ho kopanya tlhahisoleseding ya ho monya le ho ntsha metsi le mekgwa ya ho lekanya bongata ba metsi ka nako ya sebele ke ntho ya bohlokwa bakeng sa ho boloka tshebetso e tsitsitseng ya tlhahiso ya polyethylene. Dimithara tse ka hare tse entsweng ke Lonnmeter di fana ka maikutlo a tswelang pele mabapi le bongata ba mokgahlelo wa metsi, di bontsha diphetoho tse poteletseng tsa mahloriso a monomer le sekgahla sa kgolo ya polymer. Ha ho monya ho tlisa di-monomer sebakeng sa karabelo—mme ho ntsha metsi ho tlosa dimolek'hule tse senyehileng kapa tse feteletseng—ho se leka-lekane kapa phetoho efe kapa efe ya kinetic ho tla bonahala ka ho toba dipalong tsa bongata, ho nolofalletsa diphetoho tse potlakileng tsa tshebetso. Mohlala, haeba ho ntsha metsi ho potlaka ka tshohanyetso, ho theoha ha bongata bo lekantsweng ho ka bontsha ho se sebediswe hantle ha di-monomer kapa ho tima ha di-catalyst, ho tataisa basebetsi ho fetola sekgahla sa phepelo kapa diprofaele tsa mocheso.
Setšoantšo sa 1 se ka tlase se bontša kamano pakeng tsa sekhahla sa ho monngoa ha monomer le ho tlosoa ha metsi, ho koaheloa ha bokaholimo, le bongata ba metsi bo hlahang ka har'a reactor e tloaelehileng ea polymerization ea polyethylene, ho latela maemo a etselitsoeng:
| Botenya (g/cm³) | Kakaretso ea Monomer (%) | Sekhahla sa ho monya | Sekhahla sa ho monya |
|-------------------|- ...|--------------------|
| 0.85 | 90 | Holimo | Tlase |
| 0.91 | 62 | Bohareng | Bohareng |
| 0.94 | 35 | Tlase | Holimo |
Ho utloisisa diphetoho tsena le ho kopanya mekgwa e nepahetseng ya ho lekanya bongata ba metsi, jwalo ka e fumanehang ho Lonnmeter, ho nolofalletsa taolo e tiileng hodima tshebetso ya polymerization ya polyethylene. Sena se netefatsa botsitso bo botle ba sehlahiswa, chai e hodisitsweng, le tshebediso e sebetsang hantle ya di-catalyst nakong yohle ya tlhahiso e tswelang pele.
Mekhoa e Molemohali ea ho Lekanya Botenya bo Nepahetseng Mokhoeng oa Polyethylene Polymerization
Tekanyo e matla ea bongata e bohlokoa bakeng sa taolo e nepahetseng ea karabelo ea polymerization ea polyethylene. Bakeng sa tekanyo ea bongata ba metsi a ka hare ho tikoloho ena.
Maano a ho Etsa Disampole: Ho Ntša Metsi ka Boemeli kapa Tekanyo e Tswelang Pele ya Phallo
Tekanyo e nepahetseng ea bongata ba mokelikeli ka har'a li-reactor tsa polymerization e itšetlehile ka moralo o atlehang oa ho nka sampole. Mekhoa e emelang ho ntša e sebelisa li-nozzle tsa isokinetic ho qoba ho sotha ha sampole, ka likarolo tsa sistimi tse kang li-valve tsa ho itšehla thajana le li-cooler tsa sampole tse bolokang botšepehi ba sampole nakong ea phetisetso. Kotsi e ka sehloohong ea ho ntša ke tahlehelo ea likaroloana tse feto-fetohang kapa liphetoho ho sebopeho sa polymer haeba sampole e sa tingoe kapa e pholisitsoe ka potlako. Tekanyo e tsoelang pele ea bongata ba phallo e sebelisang li-sensor tsa Lonnmeter tse ka hare e fana ka data ea nako ea sebele ea bohlokoa bakeng sa ts'ebetso ea tlhahiso ea polyethylene; leha ho le joalo, mokhoa ona o hloka taolo ea litaba tse kang ho fouling, karohano ea mohato, kapa li-bubble tse ka senyang ho nepahala. Meralo e tsoelang pele ea ho ntša metsi le mokelikeli e na le tšebeliso ea solvent ho boloka maemo a tsitsitseng, ka li-setup tsa mekhahlelo e mengata le ho leka-lekanya sampole ka boiketsetso le nako ea karabelo. Khetho pakeng tsa mekhoa e arohaneng le e tsoelang pele e itšetlehile ka boholo ba ts'ebetso le litlhoko tsa karabelo e matla, ka maikutlo a tsoelang pele a nako ea sebele a atisang ho khethoa bakeng sa taolo ea reactor ea polymer.
Phoso ea ho Fokotsa Tekanyo: Litlamorao tsa Gradients tsa Mocheso, Karohano ea Mokhahlelo, le Media e Phahameng ea Viscosity
Phoso ea tekanyo ho lemoha bongata e hlaha haholo-holo ho tsoa ho li-gradients tsa mocheso, karohano ea mekhahlelo, le viscosity e phahameng. Li-gradients tsa mocheso ka har'a reactor, haholo-holo ka tekanyo, li baka liphetoho tsa sebaka ka bongata ba mokelikeli, e leng se thatafatsang maikutlo a sensor. Karohano ea mekhahlelo pakeng tsa libaka tse ruileng ka polymer le tse ruileng ka solvent e lebisa ho ho se tšoane ha bongata—lisensara tse fumanehang haufi le li-interface li ka fana ka data e sa nepahalang kapa e sa emele. Viscosity e phahameng, e tloaelehileng bakeng sa mecha ea phatlalatso ea polymerizing, e sitisa ho leka-lekana ha mocheso le metsoako, e eketsa ho lieha le phoso karabelong ea sensor. Ho fokotsa litlamorao tsena, moralo oa reactor o tlameha ho beha pele ho kopanya ho ts'oanang le ho beoa ha sensor ea maano, ho netefatsa hore li-sensara li sirelelitsoe kapa li arotsoe ho li-interface tsa mekhahlelo ea lehae. Lithuto tsa empirical li totobatsa khokahano lipakeng tsa li-gradients tsa mocheso tse behiloeng le ts'ebetso ea sensor, ho fumana keketseho ea boholo ba liphoso libakeng tsa karabelo tse bontšang ho kopanya ho fokolang kapa liphetoho tse potlakileng tsa mekhahlelo. Mohlala oa ho bolela esale pele o sebelisang mekhoa e kopantsoeng ea Cahn-Hilliard, phetiso ea mocheso ea Fourier, le tekano ea baahi e fana ka meralo ea ho lebella le ho lokisa ho se tšoane, ka hona ho ntlafatsa ts'epo ea tekanyo ea bongata ba mokelikeli o ka hare.
Netefatso ka Tekanyo ea Baahi le Mekhoa ea ho Etsa Mohlala oa CFD
Netefatso ea litekanyo tsa bongata ba metsi ka har'a li-reactor tsa polyethylene polymerization e etsoa ka ho hokahanya data ea nako ea sebele e bonoang le likhakanyo tse thehiloeng ho mohlala. Mehlala ea tekano ea baahi (PBMs) e latela kholo le kabo ea likaroloana tsa polymer, e ikarabella bakeng sa liphetoho mosebetsing oa catalyst, boima ba limolek'hule le sekhahla sa phepo. Matla a mokelikeli oa lik'homphieutha (CFD) a etsisa li-hydrodynamics tsa reactor, ho kopanya le liprofaele tsa mocheso, ho tsebisa maemo a sensor a lebelletsoeng. Ho kopanya li-PBM le CFD ho fana ka likhakanyo tse phahameng tsa kabo ea mekhahlelo le liphetoho tsa bongata ho pholletsa le reactor. Mehlala ena e netefalitsoe ka ho bapisa tlhahiso ea eona khahlanong le lipalo tsa 'nete tsa sensor - haholo-holo tlas'a maemo a nakoana kapa a sa lokelang. Lithuto li bontša hore meralo ea CFD-PBM e ka pheta-pheta liphetoho tsa bongata tse lekantsoeng, e tšehetsa botšepehi ba tekanyo le ntlafatso ea moralo oa reactor. Tlhahlobo ea kutlo, e bapisa karabelo ea mohlala le liphetoho liparamenteng tsa ts'ebetso tse kang mocheso kapa sekhahla sa ho kopanya, e ntlafatsa ho nepahala le bokhoni ba ho hlahloba. Le hoja tumellano ea mohlala e le matla tlas'a maemo a mangata, ntlafatso e tsoelang pele ea hlokahala bakeng sa viscosity e feteletseng kapa ho se tšoane, moo tekanyo e tobileng e ntseng e le thata. Lichate tse lekanyang phoso ea bongata khahlanong le gradient ea mocheso, boima ba karohano ea mekhahlelo, le viscosity li fana ka litšupiso tse bonahalang tsa tataiso bakeng sa mokhoa o motle oa ts'ebetso le netefatso e tsoelang pele ea mohlala.
Mehopolo e Tsoetseng Pele ea Taolo ho Li-reactor tsa Polymerization
Ho kopanya mohlala oa Computational Fluid Dynamics (CFD) le data ea liteko ho bohlokoa bakeng sa ho ntšetsa pele taolo ho li-reactor tsa polymerization, haholo-holo bakeng sa ts'ebetso ea polyethylene polymerization. CFD e lumella li-simulation tse qaqileng haholo tsa phallo ea mokelikeli, ho kopanya, kabo ea mocheso, le katleho ea ho kopanya ka har'a polymerization reactor. Likhakanyo tsena li netefalitsoe ke lithuto tsa liteko, hangata ka li-reactor tsa mohlala tse sebelisang likepe tse bonaletsang le litekanyo tse thehiloeng ho tracer tsa kabo ea nako ea bolulo. Ha liprofaele tsa density tse etsisitsoeng le tsa liteko li tšoana, li tiisa mohlala o nepahetseng oa maemo a ts'ebetso ea lefats'e la nnete, joalo ka kabo ea reactant e ts'oanang le taolo ea mocheso nakong ea karabelo ea polyethylene polymerization. Tlhokomelo ea ts'ebetso e thehiloeng ho density e fana ka maikutlo a tobileng bakeng sa ho nepahala ha mohlala le taolo ea ts'ebetso ea letsatsi le letsatsi, e nolofalletsang ho lemoha libaka tse shoeleng kapa ho kopanya ho sa lekaneng pele li ama boleng kapa polokeho ea sehlahisoa.
Netefatso ea CFD ka litekanyetso tsa liteko ke ea bohlokoa bakeng sa phokotso ea likotsi. Ho kopanya hampe li-reactor tsa polymerization tse nang le khatello e phahameng ho ka baka ho chesa haholo sebakeng seo (libaka tse chesang), e leng se ka bakang ho bola ha probe e sa laoleheng, haholo-holo ha ho sebelisoa li-peroxide. Libaka tse chesang hangata li phonyoha ho fumanoa ha probe ea mocheso o tloaelehileng empa li bonahala ka liphetoho tse potlakileng tsa bongata ba sebaka seo. Lintlha tsa metsi tsa tekanyo ea khatello ea nako ea sebele, joalo ka ha li hlahisoa ke li-sensor tse ka hare tse kang tse tsoang Lonnmeter, li fana ka temohisiso e kopaneng mabapi le mefuta e fapaneng ea phallo le libaka tsa phetoho ho pholletsa le reactor. Ho beha leihlo bongata ba metsi libakeng tse bohlokoa ho lumella basebetsi ho lemoha maeto a exothermic, ho qala liketso tsa taolo pele ketsahalo ea ho baleha ha mocheso e ka etsahala. Ho thibela maemo a joalo a ho baleha ho tiisa polokeho le ho netefatsa tšebeliso e sebetsang ea peroxide, hammoho le ho fokotsa sehlahisoa se sa hlalosoang ka lebaka la ho phahama ha sekhahla sa polymerization.
Ntlha e 'ngoe e susumetsoang haholo ke tlhokomelo ea bongata ke taolo ea kabo ea boima ba limolek'hule (MWD). Phapang ea MWD e ama litšobotsi tsa mechine le tsa ts'ebetso ea polyethylene. Lintlha tsa bongata ba nako ea sebele li lumella ho etsa qeto e sa tobang, empa e potlakileng ea mekhoa ea MWD. Maano a taolo a thehiloeng ho mohlala, a itšetlehileng ka boleng ba mokelikeli oa tekanyo ea bongata ba inthanete, a fetola sekhahla sa phepelo ea ba qalang le liprofaele tsa ho pholisa ka mokhoa o feto-fetohang ho arabela liphetoho tsa bongata, a fokotsa phapang ea MWD ea sehlopha ho ea ho sehlopha le ho netefatsa thepa e nepahetseng ea polyethylene. Lithuto tsa ketsiso le tsa boiphihlelo li tiisa hore ho boloka bongata bo tsitsitseng ho thibela nucleation e sa batleheng kapa boitšoaro ba kristale, ho tšehetsa tlhahiso ea limaraka tsa polyethylene tsa trimodal tse nang le litšobotsi tse reriloeng.
Ho eketsa bokgoni ba phetoho, moralo le tshebetso ya reactor di lokela ho sebedisa ho kopanya ho ntlafaditsweng le ho phodisa kahare, ho itshetlehile ka ditekanyo tse tswelang pele tsa bongata. Direactor tsa mehleng ena tse potolohang tsa autoclave tse nang le dibaka tse ngata, moralo o tsamaiswang ke CFD o tshehetswang ke data ya bongata ba in-situ o tataisa ho bewa ha di-baffle tsa kahare le di-coil tsa ho phodisa tse phahamisang. Mehato ena e netefatsa hore karolo e le nngwe e ba teng, e fokotsa kgonahalo ya sebaka se chesang, mme e ntlafatsa phetoho. Mohlala, ho hlahisa phodiso ya kahare e itshetlehileng ka ho etsa 'mapa wa bongata ho lebisitse keketsehong e tlalehilweng ya ~7% ya phetoho ya ethylene nakong ya tshebetso ya tlhahiso ya polyethylene, ka diprofaele tse ngata tsa mocheso tse tshwanang. Ntlafatso ya topology e thehilweng hodima bongata e boetse e tsebisa jiometri e ngata le tokisetso ya phallo ya kanale, e lebisang ho ntlafatsweng ha tshebediso ya reactant le ho tshwana ha sehlahiswa ho hoholo.
Ha e le hantle, ho lekanya bongata ba mokelikeli ka har'a li-reactor tsa polymerization ha se sesebelisoa sa netefatso ea ts'ebetso feela, empa ke sa bohlokoa bakeng sa maikutlo a nako ea sebele le taolo ea likotsi. Li-sensor tse tsoetseng pele tse hokahaneng, joalo ka likarolo tse thothomelang le mefuta ea khatello e fapaneng ho tsoa ho Lonnmeter, li lumella ho latela bongata bo matla le bo nepahetseng tlas'a khatello e phahameng le mocheso, tse loketseng tikoloho ea polymerization ea polyethylene. Ho kopanngoa ha tsona lits'ebetsong tsa taolo ea ts'ebetso tse iketsang ho tšehetsa taolo e tiileng ea kinetics ea ts'ebetso ea ho monya monya, ho fokotsa ho kheloha ha boima ba limolek'hule, le ho netefatsa polokeho ea reactor.
Ka kakaretso, tšebeliso e sebetsang ea CFD, e netefalitsoeng ka data ea liteko le ea tekanyo ea bongata ba nako ea sebele, e tšehetsa mekhoa ea sejoale-joale moralong le ts'ebetsong ea reactor ea polymer. Ho sebelisa mekhoa ena ho lumella basebetsi ho eketsa chai, ho fokotsa kotsi, le ho laola ka thata litšobotsi tsa boleng ba bohlokoa ba karabelo ea polymerization ea polyethylene.
LBH
U lekanya bongata ba mokelikeli joang nakong ea ts'ebetso ea polymerization ea polyethylene?
Bongata ba metsi tsamaisong ea polymerization ea polyethylene bo lekanngoa ka ho sebelisa li-sensor tse kahare ho sebaka tse kang li-densitometer tsa tube e thothomelang kapa lisebelisoa tsa ultrasonic. Tsena li itšetlehile ka liphetoho maqhubung a resonance, impedance, kapa liphetoho tsa mekhahlelo ha mokelikeli o sebelisana le bokaholimo ba sensor. Li-sensor tsa ultrasonic, haholo-holo, li fana ka tlhahlobo e potlakileng, ea nako ea sebele 'me li sebetsa ka katleho tlas'a maemo a thata a khatello e phahameng le mocheso o tloaelehileng bakeng sa li-reactor tsa polymerization. Ho latela nako ea sebele ho lumella ho lemoha liphetoho tse potlakileng tsa bongata, e leng habohlokoa bakeng sa ho tšehetsa taolo ea ts'ebetso e iketsang le ho boloka boleng ba sehlahisoa ho pholletsa le karabelo. Lintlafatso tsa morao-rao ho li-transducer tsa ultrasonic tse entsoeng ka micromachined ea piezoelectric li nolofalletsa miniaturization, ho nepahala ho phahameng, le kopanyo e matla le setaele sa indasteri bakeng sa ho lekola bongata bo tsoelang pele.
Karolo ea ho lekanya bongata ba mokelikeli e bapaloa ke eng ho polymerization reactor?
Tekanyo e nepahetseng ea bongata ba mokelikeli ke ea bohlokoa ts'ebetsong ea reactor ea polymerization. E nolofalletsa basebetsi ho lekola mahloriso a reactant, ho lemoha karohano ea mekhahlelo, le ho arabela ka mokhoa o feto-fetohang ho liphetoho tsa mekhoa. Mohlala, lipalo tsa bongata li lumella liphetoho tse potlakileng tekanyong ea catalyst, sekhahla sa ho kopanya, kapa liprofaele tsa mocheso - liparamente tse susumetsang ka kotloloho kinetics le khetho ea karabelo ea polyethylene polymerization. Bokhoni ba ho bona liphetoho tsa bongata ka nako ea sebele bo thusa ho boloka kabo e lakatsehang ea boima ba limolek'hule, sekhahla sa phetoho ea karabelo, le boleng bo tsitsitseng ba polymer.
Mokhoa oa ho tlosa monya ke ofe 'me o hokahana joang le tekanyo ea bongata?
Ts'ebetso ea ho monya metsi ka har'a li-reactor tsa polymerization e bolela li-monomer tse qhibilihang, kapa tse lokolloang ho tsoa ho, mokhoa oa karabelo. Ha li-monomer kapa likhase li monngoa, bongata ba metsi boa fetoha, bo bonahatsa keketseho ea mahloriso a qhibilihang; ha ho monya metsi ho etsahala, bongata boa fokotseha ha likarolo li tsoa mohatong oa metsi. Ho beha leihlo liphetoho tsena tsa bongata ho bohlokoa bakeng sa ho lemoha liketsahalo tsa ho monya kapa ho lokolla 'me ho fana ka temohisiso mabapi le tsoelo-pele ea polymerization, boemo ba tekano ea mohato, le botsitso ka har'a reactor. Ho latela ka matla bongata ka karabelo ea ho monya le ho monya metsi ho nolofalletsa ho ntlafatsa mohlala oa phetisetso ea bongata le ho holisa ka katleho bakeng sa li-reactor tsa indasteri.
Hobaneng ho lekanya bongata ho le bohlokwa bakeng sa tshebetso ya polymerization ya polyethylene?
Tekanyo ea boima ke ea bohlokoa bakeng sa ho netefatsa taolo e ntle ea ts'ebetso ho polymerization ea polyethylene. E fana ka maikutlo a hang-hang mabapi le sebopeho sa kahare sa reactor, e nolofalletsang ho lokisoa ha tšebeliso ea catalyst, likarohano tsa motsoako le maemo a mocheso. Lintlha tsena ha li ame feela boima ba limolek'hule le sekhahla sa phetoho empa hape li sireletsa khahlanong le lihlopha tsa polymer tse sa hlalosoang. Tekanyo e tobileng ea boima e tšehetsa ts'ebetso e sireletsehileng, e eketsa bokhoni ba mehloli, 'me e ntlafatsa tsamaiso ea matla, e ntlafatsa ho tšoana ha sehlahisoa sa ho qetela ho pholletsa le potoloho ea tlhahiso.
Mofuta oa reactor o ama mokhoa oa ho lekanya bongata ba metsi joang?
Moralo le ts'ebetso ea li-reactor tsa polyethylene polymerization—tse kang li-reactor tsa bethe tse nang le mokelikeli (FBRs) le li-reactor tsa tubular tse nang le khatello e phahameng (HPTRs)—li khetholla maano a ho lekanya bongata a sebelisoang. Li-FBR li hlahisa liphephetso tse kang kabo ea likaroloana tse sa tšoaneng le phallo ea khase e tiileng ea mekhahlelo e mengata, e hlokang li-sensor tse rarollotsoeng sebakeng tse khonang ho latela liphetoho tse potlakileng tsa bongata. Lisebelisoa tsa ho etsisa (tse kang CFD le DEM) le limithara tse matla tsa bongata tse ntlafalitsoeng bakeng sa maemo a mekhahlelo e mengata lia hlokahala bakeng sa tlhokomelo e nepahetseng. Li-HPTR, ka lehlakoreng le leng, li hloka li-sensor tse nyane, tse hanyetsanang le khatello, le tse arabelang ka potlako ho sebetsa tlas'a libaka tse ferekanyang, tse nang le khatello e phahameng. Khetho le sebaka se nepahetseng sa li-sensor li netefatsa tlhahiso e tšepahalang ea data, ho boloka botsitso ba ts'ebetso le ho tšehetsa keketseho e sebetsang hantle mefuteng ka bobeli ea li-reactor.
Nako ea poso: Tshitwe-16-2025
