Simulação numérica aplicada para avaliar o efeito da pré-polimerização no comportamento de reatores tubulares

Abstract

O presente estudo utiliza um modelo matemático fenomenológico para simular um sistema de polimerização contínuo em dois estágios. Este sistema é composto por um reator contínuo tipo tanque agitado (CSTR), para pré-polimerização do monômero (primeiro estágio), associado em série a um reator tubular para conduzir a reação até elevados valores de conversão (segundo estágio). Um modelo detalhado, considerando variações axiais e radiais, assim como operação não-isotérmica, foi utilizado para simular o comportamento do reator tubular em diferentes situações. Um modelo de caracterização também foi desenvolvido para fornecer estimativas do peso molecular médio e do índice de polidispersão do polímero. Os resultados mostram que reações de polimerização conduzidas em sistemas contínuos de dois estágios fornecem um polímero com propriedades menos heterogêneas do que um polímero obtido em um sistema reacional composto por apenas um reator tubular. Além disso, quanto maior a viscosidade da mistura reacional alimentada ao reator tubular, mais homogêneo é o polímero obtido.