Control en línea de reactores de polimerización en emulsión basado en medidas calorimétricas

Resumen

En este trabajo se ha utilizado un reactor calorimétrico RC1 (Mettler-Toledo) para monitorizar y controlar procesos de co/terpolimerización en emulsión. La principal ventaja de utilizar medidas calorimétricas es que ofrecen la oportunidad de obtener medidas consistentes y rápidas del calor de polimerización en línea. El mayor inconveniente de esta técnica es que no da medidas directas de la velocidad de polimerización ni de la composición de co/terpolímeros, aunque se pueden estimar a partir de los datos calorimétricos. Sin embargo, ninguna de las versiones de software disponibles para el reactor comercial RC1, calcula valores precisos del calor de reacción en línea. Por ello se ha modificado la unidad comercial. El equipo del RC1, se ha utilizado esencialmente para controlar la temperatura del reactor y para medir diferentes temperaturas (reactor, camisa, alimentación), y se ha instalado un ordenador externo adicional para calcular en línea el calor de polimerización y realizar el control en línea. Se ha determinado la precisión de estas medidas en la nueva instalación experimental, por medio de una resistencia eléctrica de voltaje variable introducida en una masa conocida de agua en el reactor. El consumo de energía se ha medido con un vatímetro calibrado. Las medidas en línea del calor de reacción calculados por el PC y el vatímetro, y fuera de línea utilizando el RC1 se han comparado y se observa una gran concordancia entre las diferentes medidas. A partir de estas medidas, se han llevado a cabo diferentes estrategias para controlar la composición de co/terpolímeros y maximizar la velocidad de polimerización, teniendo en cuenta la seguridad del proceso. Se ha estudiado el efecto de la composición del polímero en las propiedades adhesivas de diferentes látex. Se han llevado a cabo varias reacciones con el sistema ABu/Sty, utilizando las estrategias de control descritas en los capítulos pre