Simulation of a jet-assisted circulation jacketed batch reactor for polymerization of methylmethacrylate

Authors

  • Jyh-Shyong Chang,

    Corresponding author
    1. Department of Chemical Engineering, Tatung Institute of Technology, 40 Chungshan North Road, 3rd. Sec., Taipei, Taiwan, 10451, R.O.C.
    • Department of Chemical Engineering, Tatung Institute of Technology, 40 Chungshan North Road, 3rd. Sec., Taipei, Taiwan, 10451, R.O.C.
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  • Wen-Jang Chen

    1. Department of Chemical Engineering, Tatung Institute of Technology, 40 Chungshan North Road, 3rd. Sec., Taipei, Taiwan, 10451, R.O.C.
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Abstract

A simulation of a five-liter, agitated, nonisothermal, jet-assisted circulation, jacketed methylmethacrylate polymerization batch reactor considering all the available physical-chemical properties and related correlations for agitation and heat transfer coefficients is presented. From the calculated cumulative radical population, the phenomena of early runaway, thermal ignition and gel effect ignition are identified. Variations of medium viscosity over the course of the polymerization reaction affect the performance of the agitator and the overall heat transfer coefficient. The simulation results indicate that much higher heat duties can be removed by this special equipment design than in the case of a conventional vessel design.

Abstract

On a simulé un réacteur de polymérisation du méthylméthacrylate agité, discontinu, non isotherme, à circulation assistée par jet, chemisé, et de 5 litres de capacité en considérant toutes les propriétés physico-chimiques possibles et les corrélations connexes pour les coefficients d'agitation et de transfert de matière. À partir de la population radicale cumulative calculée, on définit les phénomènes d'emballement en début de réaction, d'allumage thermique et d'allumage par effet de gel. Les variations de la viscosité du milieu durant la réaction de polymerisation influent sur la performance de l'agitateur et le coefficient global de transfert de matière. Les résultats de la simulation indiquent qu'un tel équipement permet de retirer des charges thermiques beaucoup plus élevées que dans le cas d'un réacteur classique.

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