Resumen de Propuesta de automatización para el proceso químico de elaboración de un polímero funcional en un reactor discontinuo

Luis Eduardo Garcia Jaimes, Santiago Cruz Cárdenas, Ángela Bibiana Rivera González

• español

  En este artículo se presenta una propuesta de automatización de un reactor discontinuo para la elaboración de polímeros por adición, en el cual tiene lugar una reacción química de carácter exotérmico generada en el proceso de polimerización. Se propone controlar la temperatura del producto mediante una estrategia de control de gama partida con controladores en cascada considerando el lazo de temperatura del producto como lazo primario y el de la temperatura de la camisa como lazo secundario. Se realiza el modelamiento fenomenológico del reactor a partir de balances de materia y energía para obtener la función de transferencia del sistema y estimar los parámetros de los controladores. Los resultados obtenidos en la simulación y el control del proceso evidencian el buen desempeño del sistema trabajando con el set-point de temperatura del proceso entre 92 °C y 96 °C; además, en este rango se observa una mejora significativa en la conversión monómero-polímero del producto.

• English

  This article presents a proposal for the automation of a batch reactor for the production of addition polymers, in which an exothermic chemical reaction, generated in the polymerization process, takes place. We propose to control the temperature of the product through a split range control strategy with cascade controllers considering the product temperature loop as the primary loop and the jacket temperature loop as the secondary loop. The phenomenological modeling of the reactor was carried out from material and energy balances to obtain the transfer function of the system and estimate the parameters of the controllers. The results obtained in the simulation and control of the process show the good performance of the system working with the process temperature set-point between 92 °C and 96 °C. In addition, a significant improvement in the monomer-polymer conversion of the product is observed in this range.