محسن قرقانی - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
حسین عابدینی - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران
محمود پروازی نیا - پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران

در این تحقیق، شبیه سازی و بهینه سازی دو فرایند صنعتی تولید پلی استایرن به روش توده ای به منظور مقایسه عملکرد این فرایندها انجام شده است. در فرایند صنعتی اول، پیش پلیمریزاسیون در دو راکتور پیوسته همزن دار به طور موازی انجام می شود و سپس در یک راکتور لوله ای ادامه می یابد. راکتور لوله ای توسط ژاکت های بیرونی و لوله های داخلی به شش ناحیه دمایی مساوی تقسیم شده است. فرایند دوم نیز شامل یک راکتور پیوسته همزن دار خود سرد کننده برای پیش پلیمریزاسیون و یک راکتور لوله ای برای تکمیل پلیمریزاسیون است. در این فرایند نیز راکتور لوله ای توسط ژاکت های کنترل کننده دما به سه بخش تقسیم می شود. سینتیک و فرضیات به کار برده شده در مدل سازی این فرایندها یکسان است. مدل های ارائه شده برای هر فرایند، قادر به پیش بینی متوسط های عددی و وزنی وزن مولکولی، شاخص پراکندگی، درجه تبدیل منومر و دما برای محصول خروجی از راکتورهای پیوسته همزن دار و لوله ای هستند. به منظور حداکثر کردن درجه تبدیل، حداقل کردن شاخص پراکندگی و رساندن متوسط عددی وزن مولکولی به یک مقدار تجاری، بهینه سازی به کمک روش الگوریتم ژنتیک بر روی دمای راکتورها در هر فرایند انجام شد. نتایج شبیه سازی و بهینه سازی نشان می دهد که فرایند اول با تغییر شرایط عملیاتی دمایی تنها قادر به تولید پلیمری با وزن مولکولی بالا و توزیع وزن مولکولی پهن است، در حالی که فرایند دوم قادر به تولید گریدهای متفاوتی از پلی استایرن است

شبیه سازی, بهینه سازی, پلی استایرن, راکتور پیوسته همزن دار, راکتور لوله ای, مقایسه عملکرد