Simulación de un reactor industrial de copolimerización estireno-acrilonitrilo

Abstract

Las dos fuentes de problemas encontrados en los procesos de polimerización industrial en fase líquida, son el calor liberado por las reacciones altamente exotérmicas y el gran incremento de la viscosidad del medio reaccionante durante el curso de la polimerización. El calor liberado, así como la baja difusividad térmica de la mezcla reaccionante, pueden provocar "disparos" de temperatura, por lo que el proceso es difícil de controlar. El objetivo de este trabajo es realizar un estudio de los modelos de copolimerización por radicales libres y su aplicación a la polimerización del sistema estireno-acrilonitrilo (SAN) en un reactor industrial de suspensión en condiciones no isotérmicas en presencia de iniciación química y térmica e integrando el balance de calor del reactor. Finalmente se desarrolló un programa gráfico para las personas involucradas en el proceso de producción del SAN con el fin de visualizar lo que ocurre con en el reactor, obteniendo excelentes resultados.

The problems encountered in the industrial polymerization processes in liquid phase are the heat released by highly exothermic reactions and the increase in the viscosity of the medium during the course of polymerization. The heat released and the low thermal diffusivity of the reactant mixture, can origin temperature "shots", so the process is difficult to control. The objective of this work is to study of free radical copolymerization models and their application to the polymerization of the styrene-acrylonitrile system (SAN) in an industrial suspension reactor under non-isothermal conditions in presence of chemical and thermal initiation and integrating the heat balance of the reactor. Finally, a graphic program was developed for the people involved in the SAN production process, in order to visualize the reactor, getting excellent results.