在聚合反应工业生产过程中,建立一个既能反映出聚合反应动力学机理又能反映出装置运转工程特性的,并且以聚合反应装置整体为研究对象的数学模型是非常重要和必要的。结合聚合反应装置建模,不仅有利于掌握聚合装置过程的内在规律,而且是聚合生产进行优化、产品更换型号和提高生产效率的理论基础。由于聚合反应体系和工业聚合过程具有的复杂性,造成聚合反应建模,尤其是聚合反应与其装置结合起来建模成为化工过程中的一个难题。本论文以丙烯腈(AN)、醋酸乙烯(VA)为单体,氧化还原体系NaClO3-NaHSO3为引发剂的自由基水相悬浮聚合的过程作为研究对象。采用机理法并结合装置特性分别建立了丙烯腈聚合反应装置稳态模型和动态模型。依靠工业生产历史数据,采用随机优选法对稳态模型的待定参数-各反应速率常数进行了拟合。以物料在装置内的停留时间为变量对装置内各物料浓度和两单体转化率及平均分子量进行了数值计算和模型仿真。根据定态近似法原理对复杂的稳态模型进行了简化处理,为建立聚合反应装置的动态模型做了准备工作。根据物料平衡和能量平衡原理建立了聚合反应装置-连续搅拌釜反应器(CSTR)的动态数学模型。使用生产中的数据对聚合装置模型开车过程进行了仿真,比较直观地反映了釜内各个物料浓度、单体转化率、平均分子量和反应温度等重要指标的动态变化特性。随后,利用装置的动态模型对丙烯腈聚合反应影响因素进行了研究和仿真工作。最后,对聚合装置的热稳定性和稳态工作点进行了分析研究,给出了反应器温度动态响应仿真结果和稳态工作点稳定性分析结果。