کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7007161 1455164 2015 51 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Numerical investigation and dimensional analysis of reaction runaway evaluation for thermal polymerization
ترجمه فارسی عنوان
بررسی عددی و تجزیه و تحلیل ابعاد ارزیابی فرار واکنش برای پلیمریزاسیون حرارتی
کلمات کلیدی
روش اختلاف محدود فرار واکنش واکنش دائمی کاهش یافته، تجزیه و تحلیل غیرمستقیم،
ترجمه چکیده
فرار واکنش همیشه خطرناک ترین مسئله برای پلیمریزاسیون حرارتی فله بوده است، به ویژه در صنعت صنعتی بزرگ. برای واکنش های بسیار اکسوترمی، واکنش نامناسب کنترل می شود به فرار حرارتی و حتی انفجار. روش واکنش دائمی کاهش یافته در مقایسه با روش واکنش دسته ای معمولی در مدیریت حرارتی، مزایایی را در نظر گرفته است، زیرا میزان انتشار انرژی را می توان با سرعت تغذیه واکنش دهنده کنترل کرد. مدل سازی قابل اعتماد یک ابزار کلیدی برای بهره وری بالا برای محصولات ضخیم تر و بزرگتر با ریسک پایین فرار از حرارتی است. در این مطالعه، یک مدل انتقال گرما یک بعدی، ساخته شده است و با استفاده از روش اختلاف محدود، برای بررسی فرار واکنش، از نظر عددی حل شده است. تولید مقیاس آزمایشگاهی پلی استایرن متقاطع ثابت دقت مدل عددی را نشان می دهد. مدل معتبر برای بررسی نقش مهم ترین عوامل تولید مقیاس بزرگ، از جمله اندازه محصول، دما و میزان تغذیه، مورد استفاده قرار گرفته است. مشخص شد که ضخامت لایه واکنش عامل کلیدی برای واکنش انفجاری است. اندازه محصولات کوچکتر، دمای بالاتر و مصرف کمتر خوراکی نادر، تولید مطمئن را تضمین می کند. پس از آن یک تجزیه و تحلیل بدون اندازه بر اساس تجزیه و تحلیل انرژی برای ارزیابی ریسک فرار واکنش در حین پلیمریزاسیون حرارتی پیشنهاد شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تصفیه و جداسازی
چکیده انگلیسی
Reaction runaway has always been the most dangerous issue for bulk thermal polymerization, especially in large scale industrial production. For highly exothermic reactions, improperly controlled reaction leads to thermal runaway and even explosion. Continuous dropping reaction method is considered to have advantages over the commonly used batch reaction method on thermal management since the energy release rate can be delicately controlled by reactant feeding rate. Reliable modeling is a key tool to get high productivity for thicker and larger products with a lower thermal runaway risk. In this study, a model of one-dimensional heat transfer is constructed and numerically solved though the finite difference method to investigate reaction runaway. Lab scale fabrication of cross-linked polystyrene proves the accuracy of the numerical model. The validated model has been applied to investigate the roles of most important factors for large scale production, including product size, temperature and feeding rate. It was found that the reaction layer thickness is the key factor for explosive reaction. Smaller product size, higher temperature and smaller feeding rare can ensure safe production. A non-dimensional analysis based on energy analysis is thereafter proposed for evaluating the reaction runaway risk during thermal polymerization.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Research and Design - Volume 104, December 2015, Pages 32-41
نویسندگان
, , , , , ,