مدل سازی پلیمریزاسیون متیل متاکریلات در یک راکتور لوله ای با استفاده از مدل توانی برای تعیین توزیع سرعت

Abstract

توزیع سرعت در داخل راکتور لوله ­ای به طور قابل توجهی بر روی محصولات خروجی از راکتور تاثیر می­ گذارد. به منظور بدست ­آوردن رابطه توزیع سرعت، می ­توان از مدل­های رئولوژیکی استفاده کرد که یکی از پراستفاده­ ترین این مدل­ها، مدل توانی است. از جمله مهمترین و تاثیرگذارترین پارامترهایی که در رابطه توزیع سرعت مدل توانی دیده می ­شود، پارامتر n است. در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامتر n بر روی توزیع سرعت در جریان آرام و همچنین تاثیر آن بر روی درصد تبدیل یک راکتور لوله ­ای که در آن پلیمرازسیون متیل متاکریلات انجام می­ شود، پرداخته شده است. علاوه بر این به کمک یک رئومتر، به بررسی رئولوژیکی محلول­های خروجی از راکتور و ورودی به راکتور پرداخته شده و با انجام برازش منحنی، مقدار پارامتر n محلول داخل راکتور برابر 0.8403 تخمین زده شده است. نتایج بدست آمده در این تحقیق نشان می­ دهند که با افزایش پارامتر n ، الگوی حرکت به الگوی مخلوط­ شونده نزدیک می شود. همچنین مشاهده می شود که با کاهش پارامتر n ، درصد تبدیل افزایش یافته و در n=0 بیشترین درصد تبدیل برای راکتور، موجود است. به عبارت دیگر، درصد تبدیل بدست آمده برای حالت n=0 بسیار به درصد تبدیل در حالت پلاگ نزدیک است و می­ توان نتیجه گرفت که در این حالت توزیع سرعت به صورت پلاگ است. در انتهای کار با توجه به مقدار پارامتر n تخمینی ، به مدلسازی راکتور پرداخته شده و میزان درجه تبدیل در این مدل­سازی برابر 69.66 % بدست آمده است و با توجه به نزدیکی این مقدار به مقدار تجربی موجود در مقاله آقای فان و همکاران (65 %) ، نتیجه می­ شود که مدل­سازی انجام­ گرفته، مناسب و قابل قبول است.