Распределение шихты по реакторам каскада в производстве низкомолекулярных сополимеров бутадиена со стиролом

При полимеризации бутадиена со стиролом основным фактором, ограничивающим производительность каскада реакторов, является теплосъем. При этом время пребывания мономеров в реакторе значительно превышает время, которое на основании кинетических закономерностей необходимо для завершения процесса. С целью увеличения производительности осуществляется распределение шихты по реакторам каскада. Необходимо распределить поток шихты по реакторам каскада таким образом, чтобы образующийся полимер имел одинаковую вязкость на выходе из каждого реактора. Разработан алгоритм распределения шихты по реакторам каскада с учетом параметров синтеза (температуры в реакторе, приведенной скорости подачи шихты, соотношения модификатора и инициатора в комплексе), количества реакторов и заданной динамической вязкости. В соответствии с разработанным алгоритмом проведен расчет скоростей подачи шихты в каждый реактор каскада. Показано, что расход шихты в каждый полимеризатор зависит от общей производительности установки и от количества реакторов в каскаде. Представленный алгоритм распределения исходной шихты по реакторам каскада позволяет обеспечить максимальную производительность установки и заданное качество получаемого полимера. С целью определения степени превращения мономеров и температурного режима протекания процесса полимеризации при рассчитанной скорости подачи шихты в первый полимеризатор каскада осуществлен расчет основных технологических параметров процесса полимеризации в режиме реального времени с использованием математической модели. Анализ результатов моделирования показывает, что в течение первого часа концентрация мономеров не превышает 0,085 моль/л, что соответствует степени превращения мономера 99 %, при этом температура в реакторе соответствует оптимальному режиму - от 65 до 85 0C.