بررسي پارامترهاي موثربر طراحي راكتور حلقوي در پليمر شدن توده پروپيلن با كاتاليزور زيگلر- ناتا

Effective Parameters in the Design of a Loop Reactor for Bulk Propylene Polymerization with Z-N Catalyst

در اين مقاله، مراحل طراحي فرايندي راكتور حلقوي مطالعه شده است. اثر پارامترهايي نظير عامل رشد ورودي، عامل رشد خروجي، فعاليت كاتاليزور و جز حجمي جامد در دوغاب بر حجم راكتور در شرايط عملياتي مختلف براي مقدار توليد ثابت بررسي وبحث شده است. ابتدا حجم راكتور برحسب مقدار توليد پليمر و سرعت ويژه توليد پلي پروپيلن بر اساس نوع كاتاليزور معين مي شود. سپس، طول و قطر مناسب راكتور حلقوي با توجه به محدوديت هاي انتقال گرما وسرعت بحراني به دست مي آيد. قطر راكتور بايد طوري انتخاب شود كه مجموع هزينه هاي اوليه و عملياتي، تا حد امكان كاهش يابد و از طرفي ابعاد به دست آمده از لحاظ هندسي و فضاي مورد نياز براي نصب معقول باشد. هر چه اختلاف بين دماي راكتور و دماي سيال مبرد بيشتر باشد، قطر به دست آمده بيشتر است و طول راكتور كاهش مي يابد. از طرف ديگر، سرعت حجمي سيال در حال گردش افزايش و در نتيجه توان پمپ و هزينه عملياتي افزايش مي يابد.

The steps taken in designing a loop reactor for bulk propylene polymerization are discussed. The roles played by several parameters like particle growth factor, catalyst activity and solid fraction on reactor volume at different operating conditions are investigated. At first, based on a fixed production capacity and specific rate of catalyst, reactor volume is determined. Next, the length and diameter of loop reactor are determined according to the critical velocity and heat transfer limitations. An optimum reactor diameter is selected such that the sum of investment and operating costs are reduced and reactor dimensions for construction are practically feasible. By widening the difference between coolant and reactor temperatures, the estimated reactor diameter increases and the length of reactor is decreased. On the other hand, when the slurry flow rate increases, there will be a need for higher pump power and increase in the operating cost.