گرماسنجی واکنش در راکتورهای تولید رزین‌های پایه آبی به روش پلیمریزاسیون امولسیونی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 گروه پژوهشی رزین و افزودنی ها، موسسه پژوهشی علوم و فناوری رنگ و پوشش

چکیده

امروزه با توجه به اهمیت ملاحظات زیست‌‌محیطی، تولید رزین‌های پایه‌آبی با روش پلیمریزاسیون امولسیونی مورد توجه قرار گرفته است. گرماسنجی واکنش، ابزار توانمندی برای پایش، کنترل و بررسی سینتیک این واکنش‌هاست. گرماسنجی این توانایی را دارد که با اطلاعات بسیار کم و ساده از فرآیند مانند داده‌های دمایی، مقادیر گرمای واکنش و میزان تبدیل )که اندازه‌گیری مستقیم آن‌ها مشکل است) را با سرعت و دقت بالا برآورد کند. موضوع مهم در این روش، یافتن مدل ریاضی مناسب از فرآیند و شناسایی دقیق پارامترهای آن به منظور دست‌یابی به پاسخ‌هایی با دقت و صحت بالاست. از آنجایی که این مدل‌ها از عبارات متفاوت و پیچیده‌ای تشکیل می‌شوند، مشخص کردن اهمیت هرکدام از عبارات به منظور دستیابی به مدلی که دقت مطلوبی داشته باشد، بسیار مهم است. در این مقاله در ابتدا گرماسنجی، انواع و کاربردهای آن معرفی شده است. سپس بر اساس موازنه انرژی مدلی برای گرماسنجی واکنش در راکتور آزمایشگاهی پلیمریزاسیون به دست آمد و عوامل مؤثر در هر عبارت آن مورد بررسی قرار گرفت و با توجه به شرایط آزمایشی، ساده‌سازی شده است. در پایان این مدل در تولید پلی‌بوتیل آکریلات در یک راکتور پلیمریزاسیون امولسیونی ناپیوسته به کار گرفته شد و صحت عملکرد مدل، با استفاده از نتایج آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Reaction Calorimetry in the Production of Water Base Resins by Emulsion Polymerization Process

نویسندگان [English]

  • S. Pakdaman 1
  • F. Farshchi Tabrizi 1
  • M. M. Fadaee 1
  • M. Pishvaei 2
1 Chemical Engineering Department, University of Sistan and Balouchestan
2 Departement of Resin and Additives, Institute for Color Science and Technology
چکیده [English]

Nowadays production of water- base resins by emulsion polymerization method is more interested because of the importance of environmental considerations. Reaction calorimetry is a powerful means for the monitoring, process control and research for the reactions kinetic. Calorimetry is able to estimate the heat of reaction and conversion using a few on-line information from the process (e.g. temperature data). Finding a useful mathematical model of process and accurate identification of its parameters is an important issue in this technique to achieve the accurate robust results. Since this models have various and complicated terms, it is important to specify the importance of each term in order to reach the simple model that had an acceptable performance. In this work, calorimetry and its applications are introduced at first, and then a reaction calorimetric model is produced for laboratory reactor of polymerization based on energy balance. Finally, this model is applied in production of poly butyl acrylate in an emulsion polymerization reactor and model accuracy is verified by the experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Reaction calorimetry
  • Emulsion polymerization
  • Water base resin
  • Process monitoring
  • Poly butyl acrylate