世紀森朗為聚合實驗體系開發的全自動聚合物反應釜，適用于各個聚合物的實驗體系，其突出的高性能表現。

乳液聚合是在乳液聚合中，水不溶性單體預分散在水相中。與珠粒聚合相反，分散體不是通過湍流物理穩定，而是使用乳化劑化學穩定。聚合不發生在直徑為10-1000μm的分散的單體液滴中，而是在直徑為約0.3-0.8μm的小得多的膠乳顆粒中發生。它們含有聚合物和單體分子，并被乳化劑分子包圍，乳化劑分子使它們相對于水相穩定。由于粒徑小，反應熱可以很容易地消散到水相中。由于乳液的低粘度和水的高導熱性，容器壁和水相之間的傳熱非常好。

溶劑聚合是在均相溶劑聚合中，通過添加化學惰性溶劑降低粘度。 在整個過程中單體和聚合物都存在于溶液中。 在許多情況下，通過煮沸溶劑引起的同時蒸發冷卻來改善除熱。

懸浮聚合是，有兩種不同類型的懸浮聚合：1，成珠聚合：聚合物和單體都不溶于載液，因此聚合發生在單體液滴（直徑 10-1000 μm）內。2，沉淀聚合：單體溶解在載液中，而聚合物不溶，因此在聚合過程中沉淀。

初級聚合物顆粒的直徑通常約為 1微米。 這些顆粒聚集成直徑為 100-200 μm 的多孔二級顆粒。 固體顆粒在某些聚合階段有粘在一起（凝結）的趨勢，因此必須在流場中通過剪切力再次分離。

聚苯乙烯聚合反應釜，生產高抗沖聚苯乙烯（HIPS）的設備通常由三至五個反應器的級聯組成，分為預聚合和后聚合階段。 在預聚合階段，目標形態和粒度已基本預定義。 反應通常在100-150℃下進行，產率高達15-30％。 在后聚合期間，繼續聚合反應以獲得更高的產率和相應更高的粘度。 后聚合通常在140-190℃的溫度下進行。在反應器級聯中，通過蒸發苯乙烯單體除去聚合熱。 然后將氣態單體冷凝并送回反應器。 這種類型的散熱需要高均勻性和良好的表面夾帶。 出于這個原因，這些反應堆通常配備有夾套油加熱循環器 溫度均勻性是影響分子量分布的關鍵變量，因此影響可達到的產品質量。

聚丁二烯（丁基橡膠），聚丁二烯（丁基橡膠）用作合成橡膠，特別是用于汽車輪胎的胎面。 它幾乎完全由使用齊格勒 – 納塔催化劑的溶液聚合制備。甲苯是常用的溶劑。
反應的混合要求是良好的均質化和軸向流動，以確保濃度和溫度梯度的快速均衡。

異丁烯 - 異戊二烯橡膠（IIR）是異丁烯和異戊二烯的共聚物。 該材料用于高性能長途汽車輪胎。 為了獲得高分子量，必須在低至-90°C至-100°C的極低溫度下小心控制強放熱反應。 常用的合成IIR的方法是低溫陽離子聚合。 這種類型的聚合包括在氯甲烷中產生非常細的橡膠顆粒的懸浮液。因為反應是非常放熱的，所以反應器設計成具有非常高的軸向流速的引流管。反應器的圓柱形腔室配備有管束式熱交換器。此外，極快的反應需要快速均質化進料。葉輪從下方引入，這需要相應的浸沒式密封和沖洗裝置。

聚酯和PET（聚乙烯對苯二甲酸酯）

通過多官能羧酸與多官能醇的縮聚（或縮聚）合成PPolyesters。與其他經典聚合反應相比，其中水總是產物的縮聚是吸熱的。將可逆反應的化學平衡轉移到聚酯側需要從反應混合物中連續除去由縮合反應產生的水。在高粘度下，水只能通過從反應混合物表面蒸發除去。這意味著必須使用具有小壁間隙的軸向泵送葉輪有效地循環反應器的內容物以實現高聚合度。盡管純徑向泵送攪拌器僅在靠近表面處產生高聚合度，但如果還存在軸向交換，則可在整個反應容器中實現。通過使用引流管可以顯著改善軸向流動。 熱塑性聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯，是用于制造纖維和瓶子的經濟上重要的材料。一組縮聚物，即聚碳酸酯，作為高性能塑料越來越重要。

HDPE的沉淀聚合在高壓釜中在低壓下進行。單峰HDPE在并聯反應器中生產，而雙峰HDPE在串聯反應器中生產。目前的反應堆容積高達300立方米，容量高達500千噸/年。催化劑在容器中分批制備，在另一容器中稀釋，然后加入反應器中。連續操作的反應器也加入單體，氫和己烷。放熱反應在5-10巴的壓力和75-85℃的溫度下進行。用外部熱交換器除去熱量。通過調節催化劑和共聚單體的類型和濃度以及氫的量來控制產物的分子量，分子量分布和密度。加工鏈以后反應器結束，其中單體的轉化率達到99％。將得到的懸浮液加入接收器中，然后離心，在流化床中用熱氮氣干燥，過篩。在擠出之前將穩定劑和添加劑混合。由于這些聚合反應器的高形狀，主要的混合任務是實現非常短的混合時間。此外，高壁速度必須防止容器壁上的結垢。以有效地執行這些任務。由彼此堆疊的多個引起的流動力學充當虛擬引流管（VDT），其加速向下的軸向流動。即使在非常薄且高的容器中，這也允許非常短的混合時間。該混合系統的特殊設計可快速平衡任何濃度或溫度梯度，從而實現高產品質量?？拷诘牧鲃幽Ｊ斤@示出相應高的向上流動速度，以防止結殼和沉積物。

常見的聚合物，如聚氯乙烯，膨脹聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯，是用珍珠聚合法合成的。珍珠聚合的特征在于單體在聚合開始時以不溶形式存在。單體液滴分散在水相中并起“小水冷反應器”的作用。

成珠聚合過程中控制產品質量的關鍵參數是粒度分布，通常還有產品的孔隙率。 一般來說，粒度分布較窄的材料對市場更具吸引力。 這個目標意味著對混合系統的苛刻要求：

單體在水中的窄液滴尺寸分布，小的溫度和濃度梯度。避免表面上單獨的單體相（匯集）

聚合物珠粒的均勻懸浮，良好的傳熱。成珠聚合通常使用簡單的、通常是單級徑向輸送葉輪進行。然而，特別是在高容器中，它們的混合效率在上部區域受到限制。流速的CFD模擬清楚地表明，攪拌軸附近和葉輪附近的流動是快速的并且沿軸向向下指向。這通過葉輪的優化形狀和將混合系統（包括擋板）定制到反應容器來實現?？拷磻鞅诘氖窍鄳南蛏狭鲃虞喞?，其提供高壁速，這減少了在壁處形成的沉積物。軸向輸送，多級設置的另一個好處是更窄的粒度分布。

ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）

ABS的合成通常分兩步進行。在第一步中，丁二烯單體經歷乳液聚合以制備聚丁二烯分散體。然后在第二步中將其與乳液中的苯乙烯 - 丙烯腈（SAN）共聚物反應以達到目標橡膠濃度。在繼續用苯乙烯 - 丙烯腈處理之前，重要的是將PBL分散體的粒度調節至所需值。較大的顆粒在產品中產生較大的沖擊韌性，但表面光澤度較低。PBL顆粒的尺寸范圍是約 0.3-0.5μm。在攪拌器的剪切場中加載膠乳顆粒隨著粒度的增加而增加。如果兩個相鄰顆粒的乳化劑包膜被不適合的攪拌器系統引入的高局部剪切破壞，它們將凝結成甚至更大的膠乳顆粒。這導致產品的機械性能的顯著變化。它還導致形成較厚的壁沉積物，其抑制反應產生的熱量的消散。因此，必須接受頻繁的清潔循環，同時顯著降低生產率。是PBL反應器的理想選擇，特別是作為多級反應器。同時，使用擋板作為額外的熱交換器提供非常有效的冷卻。