Unidad de Polimerización y Desvolarilización
Unidad de polimerización y desvolarilización que incluye alimentación, reactor de polimerización de 50 L, evaporador de película limpia de recorrido corto, evaporador de película fina, evaporador de película descendente
- HXCHEM
- Porcelana
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Detalles
Unidad de Polimerización y Desvolarilización
INTRODUCCIÓN
Este es un diseño para una línea de producción de polímeros, que cuenta con una sección de desvolatilización flexible capaz de manejar un amplio rango de viscosidad (50 cP a 200.000 cP), junto con un sistema de control PLC centralizado.
1. Descripción del flujo del proceso
El proceso consta de tres etapas principales: polimerización, almacenamiento intermedio y desvolatilización.
Polimerización:
Las materias primas se polimerizan en el Autoclave de Polimerización (R-101).
Aditivos: Se alimentan dos aditivos líquidos a través de embudos graduados de 2 L con embudos dobles para una dosificación precisa.
Inertización: El nitrógeno se introduce a través de un tubo de inmersión montado en la parte superior (Ø15 mm, ubicado por encima del nivel del líquido para evitar perturbaciones) y a través de anillos de burbujeo en la pared inferior para agitación y extracción.
Condiciones de funcionamiento: Temperatura de 240°C, rango de presión de -0,1 a 0,5 MPa.
Almacenamiento intermedio:
El polímero terminado del autoclave se transfiere mediante una bomba (bomba de engranajes de alta viscosidad) al recipiente intermedio (R-102).
Este recipiente tiene la misma configuración que el autoclave (agitador, burbujeo de nitrógeno, camisa de calentamiento), pero carece de entradas de materia prima/aditivos. Sirve como tampón y preseparador.
Desvolatilización:
El polímero del recipiente intermedio se bombea a un módulo flexible de desvolatilización (Devap). El sistema permite el funcionamiento en serie o en paralelo de las unidades.
Equipo: Evaporador de película fina (WFE), evaporador de recorrido corto (SPE) y un evaporador de película descendente (FFE).
Flexibilidad de configuración:
Modo Serie A: WFE $\rightarrow$ SPE $\rightarrow$ FFE.
Modo Serie B: FFE $\rightarrow$ SPE.
Modo paralelo: el material se divide entre (WFE o FFE) y SPE.
Condiciones de funcionamiento: Temperatura de 260°C, rango de presión de -0,1 a 0,1 MPa (alto vacío para SPE).
Colección de productos:
El polímero desvolatilizado (ahora con un mínimo de volátiles) se descarga en el Tanque de Almacenamiento de Producto (T-103).
El manejo de viscosidades de 50 cP a 200.000 cP requiere equipo especializado:
Reactores de polimerización (R-101 y R-102):
Volumen: 50 litros, Vacío - 5 bar
Agitador: Para alta viscosidad, un impulsor de cinta helicoidal con variador de frecuencia (VFD) es esencial para garantizar el movimiento en masa y la transferencia de calor.
Inyección: Los anillos de inyección de nitrógeno en la parte inferior y en la pared lateral ayudan a eliminar el polvo y reducen la deposición en la pared.
Calefacción: Sistema de aceite térmico para un control preciso de la temperatura a 240°C.
Desvolatilizadores:
Evaporador de película fina (WFE): equipado con un sistema de limpiaparabrisas fijo o con bisagras para mantener una película fina uniforme incluso con viscosidades elevadas.
Evaporador de recorrido corto (SPE): Esencial para el rango de viscosidad ultraalta. Su diseño minimiza la caída de presión y el tiempo de residencia.
Evaporador de película descendente (FFE): Ideal para el extremo inferior del espectro de viscosidad (<1000 cP). En operaciones de alta viscosidad, puede omitirse o utilizarse como pulidor final en serie.
Tuberías: Todas las líneas entre unidades deben estar revestidas y trazadas con aceite térmico a 260 °C y tener diámetros grandes para reducir la caída de presión.
