Reactoare Chimice

Ingineria reacţiilor de polimerizare vizează următoarele obiective:

- Intensificarea reacţiilor elementare corespunzătoare mecanismelor de polimerizare

- Deducerea ecuaţiilor cinetice pentru toate speciile reactante

- Identificarea fazelor prezente în reactor

- Utilizarea modelelor termodinamice necesare pentru calculul concentraţiilor monomerilor în diferite faze, al entalpiilor de reacţie etc.

- Deducerea ecuaţiilor adecvate pentru caracterizarea efectului de gel şi a efectului de vitrifiere precum şi a dependenţelor constantelor cinetice de temperatura şi presiune

- Alegerea regimului de funcţionare a reactoarelor (discontinuu, semicontinuu, continuu)

- Caracterizarea stării de amestecare a reactoarelor

- Studierea produselor de transfer de căldura, masă şi moment în reactoare, identificarea corelaţiilor necesare în vederea calculării densitaţii şi vâscozităţii amestecurilor de reacţie, a coeficienţilor de transfer termic şi a coeficienţilor de transfer de masă

- Alegerea metodelor numerice adecvate pentru soluţionarea modelelor matematice utilizate.

Clasificarea reactoarelor de polimerizare

Criterii de clasificare:

I Natura fazelor care compun mediul de polimerizare

Tipul reactorului Faze participante Simbol Exemple

Omogene gaz - gaz G - G PEPI

lichid - lichid L – L PCL, PS, PMMA în masă; PAc V în soluţie

Eterogene gaz - lichid G – L PVC în suspensie, PEPJ

gaz - solid G – S PEPM în strat fluidizat

lichid - lichid L – L Policondensare interfazica

solid - solid S - S Polimerizare în fază solidă

gaz – lichid - solid G – L - S PP

II Regimul termic

Regimul termic Caracterizare

Izoterm Temperatura constantă în timp şi spaţiu

Adiabat (rar utilizat) Absenţa transferului termic între mediul de reacţie şi un agent termic

Autoterm Posibil pentru reacţii exoterme. Căldura de reacţie contribuie la încălzirea reactanţilor

Neizoterm – neadiabat Temperatura variabilă în spaţiu şi/sau timp

Programat Temperatura urmareşte un profil impus

III Continuitate

Reactoarele pot funcţiona în regim:

- discontinuu

- semicontinuu

- continuu

IV Circulaţie (pentru reactoare cu funcţionare continuă)

- ideală

- reactor R

- reactor D

- reală