Dinamička simulacija rada šaržnog polimerizacijskog reaktora i parametarska analiza homopolimerizacije stirena

Provedena je dinamička simulacija rada šaržnog polimerizacijskog reaktora za proces homopolimerizacije stirena u otopini ksilena iniciranog uz monofunkcijski i difunkcijski peroksidni inicijator. Monofunkcijski inicijator ima široku industrijsku primjenu, dok je difunkcijski u preliminarnim istraživanjima pokazao određene prednosti kao što su proizvodnja polimera homogenije strukture uz postizanje visokih ili čak potpunih konverzija monomera. Također, vrijeme reakcije može se znatno smanjiti bez potrebe za preinakom reaktorskog sustava. Računalna simulacija provedena je primjenom programskog sustava za simuliranje procesa ChemCAD, točnije njegova modula CC-Polymer, razvijenog isključivo za analizu i projektiranje radikalskih i stupnjevitih polimerizacijskih sustava. Na temelju kompleksnih kinetičkih modela program omogućava predviđanje osnovnih strukturnih svoj-stava polimera – raspodjele (disperznosti) i prosjeka molekulskih masa, koji izravno određuju kvalitetu i primjenu gotovih proizvoda. Ovisnosti konverzije monomera i strukturnih značajki polimera o vremenu polimerizacije izračunate računalnom simulacijom uspoređene su s eksperimentalno dobivenim rezultatima. Dobivene su isto-vjetne tendencije i razmjerno dobro slaganje za završetak polimerizacije pri većini ispitanih uvjeta. Provedena je i parametarska analiza za homopolimerizacijski sustav iniciran diperoksidnim inicijatorom. Ispitan je utjecaj koncentracije monomera, koncentracije inicijatora, temperature i vremena reakcije na konverziju monomera, brojčani i maseni prosjek molarnih masa te disperznost.