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主题:【原创】聚乙烯的故事(全) -- 晨枫

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家园 【原创】聚乙烯的故事(四)

看过柏杨的“丑陋的中国人”吗?连续搅拌釜反应器就像他说的“大酱缸”:鲍鱼汤、奶油泡饭、菠菜泥,统统倒进去,再搅一搅,加点柠檬汁,就成了…成什么呀,纯粹糟蹋好东西。不过呢,意思就是这么个意思,只不过料不是一锅一锅地倒,而是用管子从一头连续地进,从另一头连续地出。

不过呢,这里有一个,不,有两个,不,有三个问题:乙烯是气体,直接往反应器里打气,会在里面鼓泡泡,造成局部的反应不均匀,不妥,怎么把气体弄进液相的反应器呢?聚乙烯是固体,怎么把固体的聚乙烯从反应器里取出来呢?聚乙烯是一个放热反应,也就是说,乙烯的双键打断时,要释放出大量的热量,怎么把这热量带出反应器呢?

先说热量的事。在反应器周围加一层冷却水夹套(也叫jacket,Armani设计的酷吧),这是最直接的办法了。但是,反应器中间的热量要先传到反应器壁,才能得到冷却,即使有搅拌器在搅和,还是有显著的温度梯度,就是中间热,周边冷,只有热量产生不大的反应比较适合,不妥。一计不成,又生一计:往反应器里直接打冷却水,一头和反应物进去,另一头和产物一起出来,水本身不参加反应,但自身的热容量可以吸收反应产生的热量,这样不就把热量带出来了吗?好主意。当然水是不行的,水会“杀灭”Ziegler-Natta催化剂的活性,得用对反应呈中性的溶剂。

乙烯是气体的问题怎么办呢?两个办法:用汽化器一样的装置,把乙烯吸收到溶剂里,随溶剂打进反应器去。另一个办法,把乙烯深冷液化,直接泵入反应器。最后用哪一个办法?随你啦,看哪一个办法成本低就用哪一个,各个工厂的情况不一样,不好一概而论。

聚乙烯是固体,把聚乙烯从反应器里取出来,也有两个办法:把聚乙烯溶解在溶剂里,和溶剂一起流出来;或者聚乙烯还是颗粒状,但在大量溶剂裹挟下,“泥沙俱下”,一起流出来。前者称液相过程(solution phase process),后者称浆相过程(slurry phase process)。

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