乙烯、丙烯制冷原理.doc

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1、乙烯、丙烯制冷原理一、基本概念（1）汽化潛熱(簡(jiǎn)稱汽化熱)在一定壓力下，1千克飽和液體汽化成為等溫干飽和蒸汽所需吸收的熱量，叫做汽化潛熱。所謂干飽和蒸汽(簡(jiǎn)稱干蒸汽)是指在飽和蒸汽中沒(méi)有飽和液體微粒時(shí)的蒸汽，而濕飽和蒸汽(簡(jiǎn)稱濕蒸汽)是指在飽和蒸汽中夾帶部分霧狀的飽和液體微粒時(shí)的蒸汽。對(duì)于每一種液體，在不同的飽和壓力下，汽化潛熱的數(shù)值是不同的，飽和壓力愈高，汽化潛熱愈小。（2）汽化在任一溫度下，液體內(nèi)總有一些運(yùn)動(dòng)速度足夠快的分子，也就是“活躍分子”，這些“活躍分子”能克服鄰近分子對(duì)它的吸引力和液體表面張力而躍出液面，隨即飛散到自由空間中，形成蒸汽，隨著溫度的升高，則液體中這種“

2、活躍分子”就愈多，蒸汽的產(chǎn)生過(guò)程就愈迅速。上述這種由液體變?yōu)檎羝倪^(guò)程叫汽化。（3）飽和蒸汽壓液體在汽化的同時(shí)，液面上方也會(huì)有一些蒸汽分子因與液面碰撞，又被液體分子吸住而返回液體。在密閉容器中，當(dāng)某一時(shí)間內(nèi)，從液體逸出的分子數(shù)等于回到液體內(nèi)的分子數(shù)時(shí)，液體和它的蒸汽處于“動(dòng)平衡狀態(tài)”，液面上方蒸汽的密度就不再改變，這種狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)。飽和蒸汽的壓力叫做飽和蒸汽壓。液體的飽和蒸汽壓與溫度有關(guān)，溫度一定，飽和蒸汽壓就一定；反之亦然。6二、節(jié)流膨脹制冷工作原理當(dāng)流體在管道中流動(dòng)時(shí)，若中途經(jīng)過(guò)橫截面突然縮小的通路，如閥門或孔口時(shí)，會(huì)由于摩擦損耗使其壓力下降，體積膨脹，這種現(xiàn)象叫節(jié)流。

3、因?yàn)榱黧w通過(guò)閥門或孔口很快，所以在閥門或孔口附近的流體和外界的熱交換很小，可以忽略不計(jì)，因此節(jié)流過(guò)程可以認(rèn)為是一種絕熱膨脹過(guò)程，通常把它叫做絕熱節(jié)流。通常情況下，流體節(jié)流后，溫度總是降低的。在制冷裝置中，就是利用節(jié)流膨脹使高溫制冷液體的溫度降低以達(dá)到制冷目的。三、壓縮制冷的工作原理壓縮制冷裝置的主要設(shè)備有：壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器(如上圖)。6在制冷系統(tǒng)中冷媒是用來(lái)吸收熱量（即產(chǎn)生冷量）的物質(zhì)。高壓液態(tài)冷媒通過(guò)節(jié)流閥降壓（同時(shí)降溫）后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中通過(guò)熱交換吸收被冷卻介質(zhì)(如工藝物料)的熱量而汽化，隨即被壓縮機(jī)吸入，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后（壓力和溫度均得到提高）,進(jìn)入冷

4、凝器與冷卻介質(zhì)(如冷卻水)進(jìn)行熱交換，放出熱量，冷凝為高壓液態(tài)冷媒，液化了的高壓冷媒再經(jīng)過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器。這樣不斷地循環(huán)過(guò)程叫做壓縮制冷循環(huán)。從以上可知，蒸汽制冷循環(huán)要經(jīng)過(guò)四個(gè)過(guò)程：（1）壓縮過(guò)程；（2）冷凝過(guò)程；（3）膨脹過(guò)程；（4）制冷過(guò)程（蒸發(fā)過(guò)程）。根據(jù)冷媒的性質(zhì)，通過(guò)對(duì)冷媒的蒸發(fā)加壓的方法，使冷媒自低溫處吸熱，向高溫處排熱，以實(shí)現(xiàn)熱量自低溫物質(zhì)向高溫物質(zhì)傳遞的目的，從而構(gòu)成一個(gè)封閉的熱力過(guò)程。四、乙烯—丙烯復(fù)迭制冷系統(tǒng)為了給混合進(jìn)料、催化劑配制、聚合反應(yīng)等提供-100℃左右的低溫，要選用乙烯為制冷介質(zhì)，而乙烯的臨界溫度為9.21℃，需要液態(tài)丙烯作為使乙烯冷凝的冷劑，

5、這樣在乙烯制冷循環(huán)中由丙烯向乙烯供冷，在丙烯制冷循環(huán)中由冷卻水向丙烯供冷，使乙烯、丙烯制冷系統(tǒng)復(fù)迭起來(lái)，組成復(fù)迭制冷系統(tǒng)。6丁基橡膠聚合反應(yīng)機(jī)理丁基橡膠聚合過(guò)程是典型的陽(yáng)離子反應(yīng)，一般認(rèn)為，這類反應(yīng)系在某些能釋放H+的質(zhì)子酸或Lewis酸的作用下，使具有供電子性能的不飽和烴單體產(chǎn)生鏈引發(fā)，進(jìn)而發(fā)生鏈的增長(zhǎng)。丁基橡膠聚合反應(yīng)則是用AlCl3作催化劑形成離子絡(luò)合物，貢獻(xiàn)出質(zhì)子或正電氫原子給異丁烯分子，因此形成一個(gè)正碳離子，依次引發(fā)聚合，形成聚合物鏈。以下是對(duì)丁基橡膠聚合反應(yīng)歷程的假設(shè)。（1）鏈引發(fā)根據(jù)陽(yáng)離子反應(yīng)機(jī)理，通常認(rèn)為只有在助催化劑存在下才能產(chǎn)生引發(fā)反應(yīng)，本裝置采用的助催化劑

6、是水。Alcl3+HOH--→H+[Alcl3·OH]-締合離子對(duì)CH3CH3

7、

8、CH3-C=CH2+H+[Alcl3·OH]---→CH3-C+[Alcl3·OH]-引發(fā)離子對(duì)

9、CH3（2）鏈增長(zhǎng)鏈增長(zhǎng)主要是通過(guò)將單體加入到引發(fā)的正碳離子中來(lái)實(shí)現(xiàn)。CH3CH3CH3CH3CH3

10、

11、

12、

13、

14、CH-C+[Alcl3·OH]-+nCH2=C--→CH-C-CH2-C～C+[Alcl3·OH]-

15、

16、

17、

18、

19、CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3CH3

20、

21、

22、+CH2=C-CH=CH2--→CH3-C-CH2-C～C-CH2-C=CH-CH2+[Alcl3·OH]-

23、

24、

25、

26、

27、CH3CH3

28、CH3CH3CH36（3）鏈轉(zhuǎn)移和鏈終止A．向單體分子的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)：活性鏈向單體分子轉(zhuǎn)移一個(gè)催化劑分子。CH3CH3CH3CH3

29、

30、

31、

32、～CH2-C+[Alcl3·OH]-+CH2=C--→～CH=C+CH3-C+[Alcl3·OH]-

33、

34、

35、

36、CH3CH3CH3CH3CH3CH3

37、

38、此外：～CH2-C+[Alcl3·OH]---→～CH=C+H+[Alcl3·OH]-

39、

40、CH3CH3締合離子對(duì)H+[Alcl3·OH]-的生成，使催化劑絡(luò)合物再生。B．活性消失的鏈終止反應(yīng)：活性離子對(duì)中的陽(yáng)碳離