3-6- بخار زنی و خشک کردن پلیمر. 28
3-7- اکستروژن. 32
3-8- گریدهای تولیدی. 33
فصل چهارم: سینتیک. 35
4-1- روش های مدل سازی پلیمریزاسیون   36
4-2- مدلسازی پلیمریزاسیون با استفاده از روش ممان   38
4-3- مدل سازی کوپلیمریزاسیون اتیلن و 1- بوتن   42
4-4- تعیین ثوابت سینتیکی. 46
فصل پنجم: مدل سازی راکتورهای پلیمریزاسیون   47
5-1- مدل سینتیکی فرآیند. 48
 
 
5-2- مدل ریاضی فرآیند. 51
5-1- شرایط عملیاتی راکتورها. 54
فصل ششم: مفهوم پایداری و کنترل. 57
6-1- پایداری. 58
6-2- معیار پایداری. 58
6-3- سیستم کنترل در راکتورهای پلیمریزاسیون   60
6-4- سیستم کنترلی پیشنهادی. 62
6-5- کنترلرهای PID.. 64
6-6- تنظیم کنترلر. 65
فصل هفتم: نتایج شبیه سازی. 67
7-1- پایداری. 68
7-2- نتایج حلقه باز فرآیند. 70
7-3- کنترل. 70
7-4- نتایج حلقه بسته فرآیند. 75
7-5- عملکرد سیستم کنترل در دفع اغتشاشات   77
7-6- نتیجه­گیری و پیشنهادها. 91
منابع. 92
 
 
فهرست جداول
 
 
عنوان                                                                                                        صفحه
 
جدول 5-1- مکانیزم سینتیک واکنش کوپلیمریزاسیون الفینها با کاتالیست زیگلر- ناتا. 48
جدول 5-2- مقادیر ثوابت سینتیکی. 51
جدول 5-3- شرایط عملیاتی راکتورها    55
جدول 5-4- شرایط ورودی راکتورها. 56
جدول 6-1- پارامترهای تنظیم شونده و تنظیم کننده ی سسیستم کنترلی   63
جدول 7-1- مقادیر مقرر برای هر کنترلر   70
جدول 7-2-  پارامترهای تنظیمی به روش زیگلر نیکولز حلقه باز   73
جدول 7-3- روابط تنظیم کنترلر به روش CHR (دفع اغتشاش)   74
جدول 7-4- روابط تنظیم کنترلر به روش CHR (ردیابی مقدار مقرر)   74
جدول 7-5- تنظیم نهایی کنترلرها. 75
 
فهرست شکل­ها
 
عنوان                                                                                                                   صفحه
شکل 1-1- ساختمان مولکولی اتیلن و پلی اتیلن. 3
شکل 1-2- ساختار مولکولی انواع پلی اتیلن. 5
شکل 3-1- مخزن های روغن و گریس جهت ساخت کاتالیست. 14
شکل 3-2- تجهیزات تزریق کاتالیست به راکتور پیش تماس. 16
شکل 3-3- راکتور پیش تماس و راکتور پر پلیمریزاسیون اول. 20
شکل 3-4- راکتور پرپلیمریزاسون دوم و بخش مونومر ریکاوری. 21
شکل 3-5- راکتور فاز گازی اول. 23
شکل 3-6- راکتور فاز گازی دوم. 24
شکل 3-7- برج جداسازی بوتن. 27
شکل 3-8- بخار زن. 29
شکل 3-9- درایر. 31
شکل 3-10- بخش دانه بندی. 33
شکل 4-1- نمونه ای از تفکیک منحنی GPC با پنج سایت فعال. 46
شکل 6-1- تاثیر موقعیت قطب ها روی محور موهومی بر پاسخ سیستم   60
شکل 7-1- موقعیت قطب های سیستم بر روی محور موهومی. 69
شکل 7-2- موقعیت قطب های سیستم حول مبدا. 69
شکل 7-3- نمودار دمای راکتور اول بر حسب زمان در حالت حلقه باز   71
شکل 7-4- نمودار سطح راکتور اول بر حسب زمان در حالت حلقه باز   71
شکل 7-5- نمودار دمای راکتور دوم بر حسب زمان در حالت حلقه باز   72
شکل 7-6- نمودار سطح راکتور دوم بر حسب زمان در حالت حلقه باز   72
شکل 7-7- نمودار سطح راکتور اول بر حسب زمان در حالت حلقه بسته   75
شکل 7-8- نمودار دمای راکتور اول بر حسب زمان در حالت حلقه بسته   76
شکل 7-9- نمودار سطح راکتور دوم بر حسب زمان در حالت حلقه بسته   76
شکل 7-10- نمودار دمای راکتور اول بر حسب زمان در حالت حلقه بسته. 75
شکل 7-11- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور اول بر روی (الف) سطح راکتور اول (متغیر کنترل شونده).  (ب) دبی پلیمر خروجی از راکتور اول (متغیر قابل تنظیم)   78
شکل 7-12- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور اول بر روی (الف) سطح راکتور دوم (متغیر کنترل شونده).  (ب) دبی پلیمر خروجی از راکتور دوم (متغیر قابل تنظیم)   79
شکل 7-13- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور اول بر روی  (الف) دمای راکتور اول (متغیر کنترل شونده).  (ب) دبی آب خنک کننده ی مبدل اول (متغیر قابل تنظیم). 80
شکل 7-14- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور اول بر روی (الف) دمای راکتور دوم (متغیر کنترل شونده). (ب) دبی آب خنک کننده ی مبدل اول (متغیر قابل تنظیم). 81
شکل 7-15- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور دوم بر روی سطح راکتور دوم. 82
شکل 7-16- اثر یک تغییر پله ای %20 در غلظت اتیلن راکتور دوم بر روی دمای راکتور دوم. 82
شکل 7-17- اثر یک تغییر پله ای %20 در دبی کاتالیست ورودی بر روی سطح راکتور اول. 83
شکل 7-18- اثر یک تغییر پله ای %20 در دبی کاتالیست ورودی بر روی دمای راکتور اول. 84
شکل 7-19- اثر یک تغییر پله ای %20 در دبی کاتالیست ورودی بر روی سطح راکتور دوم. 84
شکل 7-20- اثر یک تغییر پله ای %20 در دبی کاتالیست ورودی بر روی دمای راکتور دوم…………………….. 85
شکل 7-21- اثر یک تغییر پله ای   %20 در دمای مونومر ورودی بر روی سطح راکتور اول. 86
شکل 7-22- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای مونومر ورودی بر روی دمای راکتور اول. 86
شکل 7-23- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای مونومر ورودی بر روی سطح راکتور دوم. 87
شکل 7-24- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای مونومر ورودی بر روی دمای راکتور دوم. 87
شکل 7-25- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای آب خنک کننده ی ورودی  به مبدل بر روی  دمای راکتور  اول . 88
شکل 7-26- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای آب خنک کننده ی ورودی به مبدل بر روی دمای  راکتور  دوم. 89
شکل 7-27- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای آب خنک کننده ی ورودی به مبدل بر روی وزن مولکولی پلیمر خروجی راکتور اول. 90
شکل 7-28- اثر یک تغییر پله ای %20 در دمای آب خنک کننده ی ورودی به مبدل بر روی وزن مولکولی پلیمر خروجی راکتور دوم. 90
 
 
 
 
 
 
فهرست نشانه­های اختصاری
 
        توضیح                                                                                                   نشانه
 

سطح مقطع
A
کسری از فلز که می تواند سایت فعال K تشکیل دهد
Asf
غلظت کمک کاتالیست
[A]
غلظت نسبی کاتالیست
Ccat
ظرفیت گرمای مخصوص مونومر I
CPMi
ظرفیت گرمای مخصوص پلیمر
CP,Poly
دبی کاتالیست ورودی
Fcat
 کسر مولی مونومر I
Fi
ارتفاع بستر
H
غلظت هیدروژن
[H2]
ثابت سینتیکی واکنش اکتیواسیون
KaA
ثابت سینتیکی واکنش آغاز زنجیره
K0
ثابت سینتیکی واکنش غیرفعالسازی خود به خودی
Kdsp
ثابت سینتیکی واکنش انتشار زنجیره
Kp
وزن مولکولی
Mw
میانگین وزنی وزن مولکولی
 
میانگین عددی وزن مولکولی
 
غلظت فلز فعال (تیتانیوم)
[Me]
غلظت مونومر
[Mi]
غلظت کل مونومرها
[MT]
غلظت سایت فعال خالی
P0
دبی حجمی محصول خروجی
Q
سرعت کلی ذرات پلیمریزاسیون
Rp
غلظت سایت فعال پتانسیلی
S
زمان
T
دما
T
سرعت ظاهری گاز
U0
ضریب انتقال حرارت مبدل
U
حجم
 
حروف یونانی
 
V
گرمای واکنش
ΔHrxn
تخلخل
Ε
صفرمین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر زنده
Λ0
اولین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر زنده
Λ1
دومین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر زنده
Λ2
صفرمین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر بالک
Ξ0
اولین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر بالک
Ξ1
دومین ممان از توزیع طول زنجیره از زنجیر کوپلیمر بالک
Ξ2
دانسیته
ترکیب کومولتیو کوپلیمر
 
زیروندها
 
Ρ
Φ
 
پارامتر راکتور اول
1
پارامتر راکتور دوم
2
خواص کاتالیست
Cat
پارامتر مبدل حرارتی
Ex
شماره ی مونومر
I
شرایط ورودی
In
نوع سایت فعال
K
خواص پلیمر
Poly
مقدار مرجع
Ref
خواص آب
W
 
 
فصل اول
        مقدمه
 1- معرفی پلی اتیلن
پلی اتیلن یا پلی اتن یکی از ساده ترین و ارزان ترین پلیمرها است. این ماده از پلیمریزاسیون اتیلن بدست می آید و بطور خلاصه بصورت PE نشان داده می شود. مولکول اتیلن C2H4 (دارای یک بند دو گانه C=C ) است. در فرایند پلیمریزاسیون بند دوگانه هر یک از مونومرها شکسته شده و بجای آن پیوند ساده ای بین اتم های کربن مونومرها ایجاد می شود و محصول ایجاد شد ه یک درشت مولکول است. پلی اتیلن ماده ای جامد، بدون بو، مومی، نیمه شفاف و غیرفعال است که معمولاً به صورت گرانول تولید می