مدل‌سازي راكتورهاي لوله¬اي توليد پلي اتيلن

درجه كارشناسي ارشد

چكيده يكي از مهم‌ترين صنايع كه اختلاط و پديده¬هاي انتقال نقش بسيار اساسي در كميت و كيفيت محصولات آن دارد رآكتورهاي لوله¬اي توليد پلي اتيلن سبك است. در اين پژوهش هدف به طور اختصاصي مدل‌سازي فرايند همزمان واكنش و اختلاط مواد و بررسي تأثير متغيرهاي عملياتي و فيزيك تزريق كننده بر روي نحوه¬ي عملكرد راكتور لوله-اي مي¬باشد. با توجه به پيچيدگي سينتيك واكنش، فيزيك راكتور و اهميت پديده¬هاي انتقال، جهت مشخص شدن هرچه بهتر نتايج تأثير اين پديده¬ها، مدل¬سازي توسط نرم افزار comsol انجام شده است. نتايج حاصل از اين تحقيق كه از حل همزمان معادلات مربوط به پديده¬هاي انتقال به همراه سينتيك پليمريزاسيون تحت مدل ممان¬ها بدست آمد توزيع غلظت شروع كننده، منومر، ممان صفرم تا سوم راديكال¬هاي آزاد و پليمر در راكتور را در دو حالت دو بعدي و سه بعدي به نمايش گذاشته است، از طرفي تأثير عامل دما به صورت تأثير سيستم خنك كننده بر كيفيت و كميت پليمرها را بررسي شده و نشان داد كه وجود سيستم خنك كننده به صورت ژاكت حرارتي تأثير بسيار مثبتي بر كيفيت پليمر مي¬گذارد. همچنين تأثير فيزيك تزريق كننده¬ي ماده شروع كننده مورد بررسي قرار گرفت و نتايج نشان داد افزايش طول شروع كننده موجب افزايش تلاطم سيستم مي¬گردد كه تلاطم ايجاد شده موجب اختلاط هرچه بهتر شروع كننده در منومر شده و از تجمع شروع كننده به صورت موضعي و تشكيل نقاط گرم جلوگيري كرده و در مطلوب‌ترين حالت آن درجه تبديل منومر در 10 متر ابتدايي راكتور به 0.01 رسانده و انديس پليمريزاسيون را تا 2.9 كاهش داده است. همچنين اين تغيير تأثير بسيار مطلوبي ميزان مصرف شروع كننده و جرم مولكولي در پليمر هاي توليد شده دارد و موجب كاهش مصرف ميزان شروع كننده و توليد پليمرهايي با جرم مولكولي بيشتر گرديد. واژه‌هاي كليدي: پلي اتيلن، راكتور لوله¬اي،

182460

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي شيمي گرايش ترموديناميك و سينتيك شيميايي

دكتر محمدرضا مقبلي - دكتر مجيد غياث