丙烯腈水相悬浮聚合过程的CFD模拟

来源：现代纺织技术杂志2025年第07期北京时间：

作者：袁东, 曹晓磊, 陈晔

单位：南京工业大学机械与动力工程学院，南京，211800

摘要：聚丙烯腈纤维（PAN）的工业生产通常采用水相悬浮聚合方法，为了提高丙烯腈聚合反应器内混合效果，基于实测的流变和动力学数据，以PAN溶液聚合过程为研究对象，建立了一个耦合流动混合过程、传质传热过程和聚合反应过程的CFD模型，使用数值计算方法探究了聚合过程中反应器内速度场、浓度场、温度场以及聚合产物的分布规律。对比CFD模拟计算结果与实际工业生产数据，其进出口温升、单体转化率和分子量分布指数误差在15%之内。该模型实现了对分子量分布指数和分子量等聚合物质量指标的求解，为工业聚合过程强化和反应器设计提供参考。

关键词：丙烯腈,反应器,流变行为,计算流体力学,反应动力学,质量指标

基金资助：中石化安庆分公司技术开发（委托）项目（2025）