Polistiren üretimi için kesikli reaktör tasarımı

Abstract

Kimya proseslerde sıvı akışı, kütle transferi ve ayırma işlemleri gibi fiziksel işlemler çok büyük bir rol oynar. Bununla birlikte, kimyasal bir değişimin meydana geldiği herhangi bir üretim işleminde, kimyasal reaktör üretimin kalbini oluşturur. Bu çalışmada, polistiren(PS) üretimi için kullanılacak kesikli reaktör tasarımı açıklanmaktadır. Süspansiyon polimerizasyonu, PS üretimi için en çok tercih edilen metottur. Süspansiyon polimerizasyonunda, reaksiyondan elde edilen parçacık boyutu çok önemlidir. Karıştırma hızı, karıştırıcı şekli, reaktör boyutu ve reaktör geometrisi, reaksiyon sıcaklığı ve basıncı gibi parametreler parçacık boyutunu etkilemektedir. Ayrıca, süspansiyon reaksiyonu ekzotermik bir reaksiyon olduğu için, reaksiyon sırasında sıcaklık ve basınç zamanla artar. Bu durum reaksiyonu olumsuz yönde etkiler. Bu nedenle, reaksiyon sabit bir basınç ve sıcaklıkta gerçekleştirilmelidir. Bu durum ve gerekli parametreler dikkate alınarak bir kesikli reaktör tasarımı yapılmıştır.

Physical processes such as liquid flow, mass transfer and separation processes play a major role in chemical processes.However, in any production process where a chemical change occurs, the chemical reactor forms the heart of production. In this study, the design of batch reactor for polystyrene production is explained. Suspension polymerization is the most preferred method for PS production. In suspension polymerization, the particle size obtained from the reaction is very important. Parameters such as mixing speed, agitator shape, reactor size and reactor geometry, reaction temperature and pressure affect particle size. Furthermore, since the suspension reaction is an exothermic reaction, the temperature and pressure increase during the reaction over time. This adversely affects the reaction. Therefore, the reaction should be carried out at a constant pressure and temperature. A batch reactor was designed considering this situation and the required parameters.