新型剪刀式力化学反应器及其对聚合物挤出流场的影响

借鉴剪刀强剪切工作原理,设计新型力化学反应器的螺杆和料筒结构,在螺杆单元上及料筒单元内壁开设剪刀螺棱,螺杆单元和料筒单元交错组合安装。物料流经高速旋转螺杆螺棱和静止料筒棱间隙,受到强烈剪切。使用Polyflow软件对等温条件下聚乙烯(PE)熔体在力化学反应器中进行剪切挤出模拟,对剪切速率、剪切应力、压力情况进行对比。结果显示,新型剪刀式螺杆与料筒模型表现出更加优异的剪切效果。     

双转子连续混炼机混炼过程分析

分析了双转子连续混炼机工作原理和影响剪切速率、剪切应力大小的因素,提出最大剪切应力出现在转子混炼段螺棱的顶部,其大小与转子的结构、操作条件有关。适当降低转子混炼段螺棱宽度和转子与料筒的间隙,提高转子转速,可以有效地增强转子对物料的剪切作用。     

螺杆与料筒不同断面形状组合对挤出机流场的影响

从对挤出成型有重要影响的螺杆和螺槽结构形式着手,通过改变螺杆和料筒的螺槽断面形状,使用Polyfl ow软件对聚乙烯熔体等温状态时在螺杆与料筒不同断面组合形状下的挤出过程进行数值模拟。通过对比分析压力分布和剪切速率的变化,综合考虑对剪切速率和生产效率的影响,得出螺杆和料筒螺槽断面形状均为梯形形状时可以得到较好的剪切效果。     

螺棱梯形底角和凹槽半径对反应挤出机流场的影响

利用Polyflow计算机软件,在相同温度的条件下,通过最大剪切速率、最大剪切应力、最大混合指数和累计停留时间这4个指标,研究螺杆螺棱截面形状为梯形时其梯形底角角度和凹槽半径两个变量对聚乙烯在单螺杆反应挤出机中流场的影响。结果表明,当螺杆螺棱截面梯形底角角度为60°时,螺杆提供的最大剪切速率、最大剪切应力、最大混合指数均较底角为30°和45°的高,粒子累积停留时间则居中;在底角为60°的梯形螺棱上开半径为1.5 mm的半圆凹槽时,该结构所提供的最大剪切速率、最大剪切应力和最大混合指数均较不开槽(凹槽半径0 mm)和凹槽半径为2 mm的高,粒子累积停留时间相对最短。当螺杆螺棱截面梯形底角角度为60°且凹槽半径为1.5 mm时,可使物料获得的剪切效果最好且使其在流道中的停留时间最短,从而为大规模生产加工节约了时间。     

屏障型螺杆的机筒温度优化设置

挤出机操作工在设置料筒各温控段温度时,通常不按所推荐的树脂加工温度来进行设置,挤出机料筒各温控区段的温度设置低于树脂熔融要求温度的情况并不少见.当处于这种加工温度条件下时,控制挤出温度完全取决于螺杆的几何构造,以及由螺槽深度、螺棱与料筒间隙及螺杆旋转剪切产生的粘性热.     

周期性间断多副螺棱螺杆混沌混合性能

在普通单螺杆的计量段插入周期性间断多副螺棱以触发混沌混合,对其加工聚合物的分布混合与分散混合特征进行模拟,同时与普通单螺杆比较,并进行不相容体系共混实验。结果表明:周期性间断多副螺棱螺杆使物料在流道内的停留时间增长,停留时间概率密度曲线峰增宽,使得粒子承受的扰动频率增大,有效地降低了粒子的分离尺度;周期性间断多副螺棱螺杆的最大剪切速率均值高于普通单螺杆,在聚合物加工过程中产生混沌混合,增强了聚合物的拉伸折叠作用;采用扫描电镜观察PC/HDPE不相容共混物的脆断面形貌,分散相PC颗粒经历被拉伸成片状结构、破碎成更小的纤维状结构、进一步破碎成球状形态的演变过程,分散相破碎演变得早,分散相粒径细小,周期性间断多副螺棱螺杆挤出机就具有很好的混沌混合特征。     

基于POLYFLOW双转子连续混炼机混炼形态模拟

通过运用有限元分析软件POLYFLOW对双转子连续混炼机的混炼形态进行三维等温模拟分析,并对比分析混炼段流场的流体速度、剪切速率和混合指数对混合效果的影响。结果表明,流场z向速度参数在转子螺棱交汇区出现负值,即存在有返混作用的回流流动;并且在螺棱顶部和料筒壁之间流体速度和剪切速率均达到最大值,在熔体流动区域混合指数大部分区域大于0.5。     

主螺棱间断混炼元件混炼性能模拟

通过Polyflow软件分析了主螺棱间断混炼元件与普通螺杆单元混炼元件对聚合物熔体的混合作用。结果表明，主螺棱间断混炼元件的周期性间断主螺棱能够周期性触发聚合物熔体的混沌混合，使聚合物熔体的停留时间更久，并且受到的最大剪切应力集中在较大的区域，分布混合效果更好；主螺棱间断混炼元件对聚合物熔体的分离作用更迅速且分离尺度更小，分散混合效果更好。因此，主螺棱间断混炼元件比普通螺杆单元对聚合物熔体的混炼效果更好。     

螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析

为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析。结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了0.13%左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56%,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长。说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能。     

螺杆式塑化3D打印装置的设计模拟及出丝性能研究

设计了螺杆、机筒、螺旋叶片等结构,建立了螺杆式塑化三维（3D）打印系统,利用Polyflow软件对压力场、速度场、剪切速率进行了数值模拟分析,并对粒状物料3D打印出丝性能进行了研究。结果表明,螺旋叶片结构通过施加轴向力实现了强制喂料;在整个螺杆挤出段上,熔融物料沿挤出方向随螺杆转速的提高压力逐步增加,梯形螺棱设计有利于熔体流动;材料熔融需要通过剪切作用与加热装置热量传递协同作用以降低熔体黏度;螺杆转速从0.1 r/s向1 r/s的变化过程中,丝材直径呈小幅度增加。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。