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Title: Modelagem e simulação de um reator de polimerização do monocloreto de vinila.
Other Titles: Modeling and simulation of a vinyl monochloride polymerization reactor.
???metadata.dc.creator???: LOPES, Hiuquem Monteiro.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: PEREIRA NETO, Antonio Tavernard.
???metadata.dc.contributor.referee1???: ALVES, José Jailson Nicácio.
???metadata.dc.contributor.referee2???: SOUSA, Andrey Oliveira de.
Keywords: Polimerização;Modelagem;PVC;Reatores Químicos;Polymerization;Modeling;Chemical Reactors
Issue Date: 30-Apr-2019
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LOPES, H. M. Modelagem e simulação de um reator de polimerização do monocloreto de vinila. 2019. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2019.
???metadata.dc.description.resumo???: O cloreto de vinila é um importante químico industrial usado principalmente para produzir o policloreto de vinila, usualmente conhecido pela sua abreviação PVC, o qual representa um dos materiais plásticos mais produzidos atualmente. Está presente em inúmeras aplicações devido às suas propriedades físicas que propiciam boa durabilidade, baixo custo e facilidade de manuseio. Este trabalho tem por objetivo a realização da modelagem do processo dinâmico de polimerização do MVC por suspensão em reator batelada para produção do PVC. Foi utilizado um modelo cinético robusto capaz de descrever a evolução dinâmica da taxa de reação de polimerização. A solução do conjunto de equações algébrico/diferenciais possibilitou a análise dos parâmetros chave do processo de polimerização, como: a taxa de conversão de MVC em PVC, a composição de monômero em cada fase, os perfil de temperatura, pressão e carga térmica. Foi possível comprovar a adequação do modelo numérico implementado por meio da comparação dos resultados do modelo com dados experimentais disponíveis na literatura. Também foi possível correlacionar os resultados com técnicas utilizadas na indústria. A curva característica da conversão é interessante industrialmente, pois possibilita a melhor utilização do sistema de resfriamento do reator. O fato de maiores temperaturas alcançarem valores de conversões mais importantes possibilita a utilização de técnicas de otimização e ganho de produtividade como o heat kick. Finalmente, a modelagem realizada neste trabalho permitiu o entendimento do fenômeno e pode ser utilizado como uma ferramenta de auxílio para estudo mais específicos de projeto, ensaios operacionais ou técnicas de ganho de produtividade.
Abstract: Vinyl chloride is an important industrial chemical used mainly to produce polyvinyl chloride, commonly known by its abbreviation PVC, which represents one of the most produced plastic materials today. It is present in numerous applications due to its physical properties that provide good durability, low cost and ease of handling. The aim of this work is the modeling of the dynamic process of VCM polymerization by suspension in batch reactor for PVC production. A robust kinetic model capable of describing the dynamic evolution of the polymerization reaction rate was used. The solution of the set of algebraic/differential equations allowed the analysis of the key parameters of the polymerization process, such as: the conversion rate of VCM in PVC, the monomer composition in each phase, temperature, pressure and thermal load profile. It was possible to prove the adequacy of the numerical model implemented by comparing the results of the model with experimental data available in the literature. It was also possible to correlate the results with techniques used in industry. The characteristic curve of the conversion is interesting industrially, because it allows the best use of the cooling system of the reactor. The fact that higher temperatures reach higher conversion values makes it possible to use optimization techniques and gain productivity such as heat kick. Finally, the modeling carried out in this work allowed the understanding of the phenomenon and can be used as an aid tool to study more specific design, operational trials or productivity gain techniques.
Keywords: Polimerização
Modelagem
PVC
Reatores Químicos
Polymerization
Modeling
Chemical Reactors
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
Reatores Químicos
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6643
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