Modela miento, simulación y propuesta de un esquema de control regulatorio de un reactor semibatch para la producción de poli vinil acetato

Abstract

En este trabajo se desarrolló un modelo matemático para un reactor de polimerización semibatch empleado en la producción de emulsiones de poli vinil acetato (PVAc). El modelo matemático describe la dinámica del sistema y permite predecir el perfil de temperatura y las propiedades finales del producto: contenido de sólidos, conversión y viscosidad, a partir de las condiciones de operación. La validación del modelo se realizó con datos experimentales obtenidos en ensayos realizados en un reactor piloto de 100 l ubicado en una planta de producción real (Preflex S.A.). Para el control de la temperatura, se propone la utilización de una mezcla de agua caliente y agua fría como fluido de calefacción/refrigeración, en adición al enfriamiento evaporativo. Esto permite trabajar en condiciones de temperatura dentro de los límites de operación segura establecidos por la compañía, ofreciendo la posibilidad de producir un látex de características similares al obtenido en la actualidad, en un tiempo de reacción menor.

Abstract. In this work, a mathematical model was developed for a semibatch emulsion-polymerization reactor used in poly vinyl acetate production. The mathematical model describes the system dynamics and predicts the temperature profile, as well as the product final properties: solids content, conversion and viscosity, from operating conditions. The validation of the model was performed through comparison with experimental data obtained from a 100 l pilot reactor at Preflex S.A. For temperature control, a mixture of hot water and cold water is used as heating/cooling fluid in addition to evaporative cooling. In this way, the system can operate within operational conditions established by the company, offering the possibility to produce a latex with similar characteristics to the currently obtained by reducing the reaction time.