Cтраница 2
Влияние природы инициатора на. [16] |
В результате применения высокоактивных гидроперекисей значительно ускоряется полимеризация, а при сохранении скорости на прежнем уровне имеется возможность понизить температуру реакции или снизить расход инициатора и уменьшить дозировку активаторов ( в частности, железа, что важно в отношении повышения устойчивости каучуков к старению), а также работать с более разбавленными мономерами и более широко использовать канифолевые мыла в качестве эмульгаторов. К числу высокоактивных инициаторов относятся также гидроперекиси триизопропилбензола, фенилциклогексана и третично-бутилизопропилбензола. С применением этих гидроперекисей открываются новые возможности для осуществления скоростных полимеризационных процессов. [17]
Согласно имеющимся патентным данным, кроме большего постоянства скорости полимеризации, этот метод имеет еще ряд преимуществ: сокращается общее время полимеризации, снижается расход инициатора и получаются более мелкие частицы полимера. Размеры частиц полимера, получаемого при капельной полимеризации, зависят от применяемого стабилизатора и интенсивности перемешивания; обычно эти частицы крупнее, чем при эмульсионной полимеризации. Вместо латекса получается суспензия полимера, который легко можно отделить от водной фазы центрифугированием или фильтрованием. Одним из преимуществ полимера, получаемого при капельной полимеризации, по сравнению с эмульсионным является большая его чистота; в частности, он содержит меньше примесей, способных к ионизации, чем эмульсионный продукт. [18]
Регулирование температуры в реакторе может осуществляться с помощью различных управляющих воздействий: регулированием теплосъема через стенки реактора, изменением давления в реакторе или изменением расхода инициатора. [19]
Зависимость молекуляр - [ IMAGE ] Зависимость молекулярного. [20] |
Механизм, подобный радикальному ( с точки зрения формальной кинетики); медленное инициирование, быстрый рост ценя, быстрый обрыв, скорость реакции уменьшается из-за расхода инициатора. [21]
Джонс работал с инициаторами, сопряженными со слабо нуклеофильными анионами ( хлорная кислота, метил-перхлорат, перхлорат и хлорид Н К-диэтилэтиленими-ния), для которых замедление полимеризации на поздних стадиях не может быть связано с расходом инициатора в побочных реакциях. Поскольку практическое применение находят оба отмеченных типа полимеризации эти-ленимина, имеет смысл рассмотреть более подробно обе кинетические обработки. [22]
Большое влияние на полимеризацию этилена оказывает инициатор. Расход инициатора обычно очень мал, так как распад одной молекулы инициатора приводит к взаимодействию многих тысяч молекул мономера. С увеличением концентра-ции инициатора снижается молеку-лярный вес полиэтилена. Обычно в g промышленных условиях концен-трация кислорода не превышает 0 03 объемн. [23]
Как известно, инициатор непосредственно участвует в реакции и расходуется безвозвратно подобно реагенту. Расход инициатора может быть очень мал, так как одна его молекула вызывает взаимодействие многих тысяч молекул. В отличие от инициаторов катализаторы, также инициирующие реакции, могут сами в них непосредственно не участвовать, как, например, все гетерогенные катализаторы: металлы, окислы металлов и пр. [24]
Взаимодействие этих противоположных эффектов приводит к тому, что суммарные затраты имеют минимум при определенной скорости зарождения цепи, обычно в условиях невысокой интенсивности процесса. При химическом инициировании расход инициатора можно дополнительно снизить, вводя его отдельными порциями во времени ( при периодической реакции) или по высоте реактора ( для непрерывного процесса), что ведет к уменьшению его текущей концентрации в растворе. [25]
С другой стороны, с увеличением глубины инициированного крекинга начинает проявляться замедляющее действие его продуктов, описанное ранее. Дополнительное замедление обусловлено расходом инициатора. В результате оказывается, что скорость инициированного крекинга алканов ( пропан, бутан) с изменением глубины превращения хорошо описывается уравнениями ( 13) или ( 23) кинетики самотормозящихся реакций. При фиксированной концентрации инициатора кривые скорости индуцированного крекинга алкацов ( пропана и изобутана) подобны кривым самотормозящегося нормального крекинга. [26]
С другой стороны, с увеличением глубины инициированного крекинга начинает проявляться замедляющее действие его продуктов, описанное ранее. Дополнительное замедление обусловлено расходом инициатора. В результате оказывается, что скорость инициированного крекинга алканов ( пропан, бутан) с изменением глубины превращения хорошо описывается уравнениями ( 13) или ( 23) кинетики самотормозящихся реакций. При фиксированной концентрации инициатора кривые скорости индуцированного крекинга алканов ( пропана и изобутана) подобны кривым самотормозящегося нормального крекинга. [27]
Схема потоков при рециркуляции непревращенного реагента. [28] |
В действительности задача оптимизации температуры реакции и концентрации инициатора является более сложной. Так, чтобы снизить расход обычно дорогостоящего инициатора в периодических условиях, в реакторах идеального вытеснения или в каскаде реакторов, выгодно поддерживать постепенно повышающийся профиль температуры. Удельный расход инициатора при значительных его концентрациях снижается за счет уменьшения температуры, производительность реактора на завершающих этапах увеличивается за счет постепенного повышения температуры. Кроме того, можно варьировать и степень конверсии основного реагента, которая также влияет на удельный расход инициатора. [29]
В случае сильно нуклеофильных кислот такое поведение, как было показано выше, связано с расходованием инициатора в процессе превращения. То, что в случае кислот, сопряженных со слабо нуклеофильными анионами, такой расход инициатора не имеет места, было доказано [14] простым опытом. [30]