Reactor por lotes
En la polimerización en emulsión, el monómero insoluble en agua se predispersa en una fase acuosa. A diferencia de la polimerización en gotas, la dispersión no se estabiliza físicamente por la turbulencia, sino químicamente mediante emulsionantes. La polimerización no tiene lugar en las gotas de monómero dispersas, cuyo diámetro es de 10-1000 μm, sino en las partículas de látex, mucho más pequeñas, con diámetros de aproximadamente 0,3-0,8 μm. Éstas contienen tanto moléculas de polímero como de monómero y están rodeadas de moléculas emulsionantes que las estabilizan frente a la fase acuosa. Debido al pequeño tamaño de las partículas, el calor de la reacción puede disiparse fácilmente en la fase acuosa. La transferencia de calor entre la pared del recipiente y la fase acuosa es muy buena debido a la baja viscosidad de la emulsión y a la alta conductividad térmica del agua.
En la polimerización homogénea con disolvente, la viscosidad se reduce añadiendo un disolvente químicamente inerte. Tanto el monómero como el polímero están presentes en solución durante todo el proceso. En muchos casos, la eliminación del calor se mejora mediante el enfriamiento evaporativo simultáneo inducido por la ebullición del disolvente.
Reactor de polimerización
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La versatilidad, la facilidad de fabricación y el coste relativamente bajo hacen de los plásticos uno de los materiales más útiles para una amplia gama de aplicaciones. Este artículo explica la química y los procesos de producción de dos de los plásticos más populares: el polietileno y el polipropileno.
El conocimiento del proceso por parte de un ingeniero químico es una ventaja para los esfuerzos de automatización del proceso por lotes. Conozca los aspectos de la automatización de procesos por lotes que merecen una consideración especial, así como las cuestiones que se vislumbran en este campo en desarrollo.
La alta dirección a menudo no está familiarizada con las decisiones de seguridad de procesos de alto riesgo que toman a diario los directores de planta. Incorpore este método a su procedimiento de gestión del cambio (MOC) para garantizar que todas las decisiones sean coherentes con el nivel de tolerancia al riesgo de su organización.
Proceso de polimerización continua
El Centro de Plantas Piloto de Polímeros Fraunhofer de Schkopau (Alemania) permite realizar ensayos semicomerciales de procesos de polimerizaciónPrincipio de la tecnología del reactor Kneader como alternativa a las tecnologías convencionalesEl concepto de reactor Kneader es ideal para la polimerización a granel, especialmente de productos muy viscosos
Convertir la industria de los polímeros en procesos de polimerización sin disolventes y evitar la recirculación innecesaria disminuye el consumo de energía y reduce la producción de residuos. Esto puede lograrse con el reactor horizontal Kneader de gran volumen, con un rendimiento superior de mezcla y homogeneización. La carcasa, los ejes y los elementos de mezcla se calientan indirectamente mediante fluidos de transferencia de calor y se autolimpian dinámicamente.
Los procesos químicos, especialmente los de polimerización, suelen llevarse a cabo en sistemas diluidos. Estos sistemas pueden ser heterofásicos, como las polimerizaciones en suspensión o en emulsión, u homogéneos. Evidentemente, en ambos casos hay que separar el polímero del disolvente y del monómero. Esta separación conlleva varias etapas de proceso que requieren mucha energía -por lo general, coagulación, decapado, secado y otras etapas de separación mecánica y térmica- para obtener el producto polimérico en la forma deseada.
Tipos de reactores de polimerización
Los reactores tubulares multichorro se utilizan para fabricar polímeros como el poliéster. El flujo turbulento que se produce en este tipo de reactor puede afectar al proceso de fabricación, incluida la cinética de reacción, la calidad de la fibra, la conversión y el rendimiento. Si se desarrolla un modelo de reactor que tenga en cuenta tanto la dinámica de los fluidos como las reacciones químicas, se puede optimizar el diseño de un reactor para conseguir una producción de polímeros eficiente y fiable.
Dentro de estas dos categorías, el poliéster tiene una amplia gama de aplicaciones, como la ropa (¿alguien quiere trajes de ocio de poliéster?), la ropa de cama y la tapicería de muebles, así como las fibras industriales, los cinturones de seguridad y los refuerzos de los neumáticos de los coches.
El poliéster se ha utilizado incluso para construir casas. A finales de los años sesenta, se desarrollaron las casas Futuro con un plástico de poliéster reforzado con fibra de vidrio. Las casas parecían platillos volantes de las películas clásicas de ciencia ficción (intencionadamente o no) y eran fáciles de construir y mantener. Aunque la casa Futuro no llegó a calar entre los consumidores (se fabricaron menos de 100), el uso de materiales de construcción innovadores sí lo hizo.