Disseny d'un minireactor de policondensació

Abstract

La problemàtica en les reaccions de policondensació, és que l'equilibri entre els reactius i els productes és establert ràpidament, i per tant, la producció del producte desitjat , un polièster, s'atura. Es planteja la solució de retirar un dels productes de condensació per desplaçar l'equilibri cap als productes de la reacció. Dins del camp d'experimentació de les policondensacions hi ha molt poques solucions de laboratori per estudiar aquests processos. Aquest projecte té l'objectiu de dissenyar un reactor capaç de realitzar experiments paral·lels amb reaccions de policondensació, amb un control de temperatura independent i control de pressió global. Així el producte aigua podrà ser retirat per aspiració per desplaçar la reacció. De les simulacions de poliesterificacions en base a les equacions cinètiques i d'equilibri d'aquestes policondensacions es dedueix que sense una retirada del producte aigua no s'arriba a graus de polimerització suficients. En canvi, a velocitats d'aspiració d'aigua de 10- 05 mol/s s'aconsegueixen polièsters d'alt grau de polimerització. En base a aquests resultats es procedeix a dissenyar un minireactor que consta d'un suport d'acer inoxidable amb vuit posicions on introduir els tubs d'assaig on es duran a terme les reaccions. Cada posició està termoregulada per una resistència calefactora. Per aconseguir l'estanqueïtat del sistema es disposa d'una cúpula de vidre i una vàlvula electropneumàtica s'encarregarà de regular el buit. Per obtenir el buit es regula la pressió mitjançant una vàlvula electropneumàtica de tres vies que permet l'aspiració i a l'hora la introducció d'un gas inert o aire. Per una altra banda, s'aconsegueix regular la temperatura mitjançant resistències elèctriques calefactores que disposen d'una camisa de llautó que actua com a dissipador de la calor en el tub d'assaig. Aquest equip està pensat per ser utilitzat com un aparell de sobretaula i per tant les seves mides són aproximadament de 38x30x35 cm. El cost final amb el que es valora l'equip produït de manera artesanal és de 1228 euros.