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在实际工业生产中，环管反应器的循环比（循环物料体积流量（Qr)/移出体积流量（<3。„,))大于100。 这种情况下，反应器的总体效应相当于全混流反应器（CSTR)[9—le'13]。此外，建模时还需以下假 设[11 — 13]: (1)反应介质近似均匀，流动属于湍流，每个活性中心在环管内分布均匀；（2)忽略气、液、 固三相间的传质、传热阻力，忽略扩散作用对丙烯聚合的影响，忽略丙烯聚合热引起的反应器温度变 化；（3)等活性假定，即链增长、终止及转移反应的动力学参数与链长无关；（4)除上节所描写的链转移 反应外，不考虑其外链转移反应。

根据上述假设，结合聚合机理，并耦合CSTR反应器模型，对反应中各物料进行衡算。建立一般 矩方程组〔12]。由于模拟的是稳态操作条件，因此，各方程等于0
由图4可知，H2进料量的大小对转化率没有 影响；但随H2进料量的增加，体系质均相对分 子质量降低。转化率用“聚合物占总物料的比例 (固含率）”表示。对聚合机理为配位阴离子型的聚 合反应而言，转化率主要由链增长速率决定，因 为在所有的基元反应中，链增长基元反应消耗绝 大数单体，从而使体系的固含率（转化率）增大。 根据基元反应.式（2)可得链增长速率（rP)方程， rp=々p[M]+ S [p,.]。分析该式，H2进料量变化
对固含率(转化率）无影响。但活性聚合物链主要 向H转移，因此，当H2进料量增加时，向H 转移的速率增大，活性聚合链必然提前终止，不 进行链增长，这就意味聚合物的平均相对分子质 量下降。由于笔者的模型方程建立在基元反应基
average relative molecular mass (A) vs the mass flow rate of hydrogen (H2)

(1) x vs 5 (2) A vs gm(H2)
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

?™(H2)/kg'h '

图4 H2进料量（9„(H2))对转化率 和质均相对分子质量(A)的彩响
Fig. 4 Simulated conversion (x) and the weighted
础上，相应的模拟结果必然符合以上机理分析。

5结论

(1)从反应器内反应物料密度和聚合物熔融指数来看，模拟结果和工业现场采集数据吻合得较好， 这表明所建立的模型可以用来模拟环管反应器中稳态操作条件下的丙烯聚合动力学。

(2)在稳态操作条件下，丙烯转化率和聚合产物质均相对分子质量均随聚合温度升高而增加；随丙 烯进料量的增加，转化率下降，聚合产物质均相对分子质量则先增加后减小；随催化剂量的增加，转化 率与聚合产物质均相对分子质量均增加；而H2进料量对转化率没有影响，但增加H2进料量会导致聚 合产物质均相对分子质量下降。

(3)所建立的数学模拟及稳态操作下的模拟结果对实际生产和环管反应器的进一步优化与改造具有 一定的指导意义。本课题组仍在继续开展相关的研究工作。
。方程组由式(8)〜（13)组成