Diseño de un reactor químico de polimerización para la producción de ácido poliláctico

• Loor Chavez, Aleida America ^[1] ; Mejía, Yulexy ^[1] ; Gómez, Yunet ^[1] ; Riera, María ^[1]
  1. [1] Universidad Técnica de Manabí

     Universidad Técnica de Manabí

     Portoviejo, Ecuador

     
• Localización: Revista de Iniciación Científica: RIC, ISSN-e 2413-6786, ISSN 2412-0464, Vol. 9, Nº. 1, 2023, págs. 64-70
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Design of a chemical polymerization reactor to produce polylactic acid
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    Debido a los problemas medioambientales ocasionados por la producción de plásticos convencionales, se ha optado por el desarrollo de alternativas como la producción de polímeros de fuentes renovables, los cuales se pueden obtener de materias primas ricas en almidón. La síntesis de estos materiales requiere el establecimiento de condiciones de trabajo, además del dimensionamiento de equipos para alcanzar una máxima eficiencia. En este sentido, el presente trabajo tiene como objetivo diseñar un reactor químico para la producción de ácido poliláctico, estableciendo las principales características del producto y los datos más relevantes para el diseño. La polimerización se realizó por el método de apertura de anillo (ROP), con la síntesis de lactida en presencia de metanol y cloruro de estaño (II) como catalizador. Entre los resultados obtenidos se presenta el volumen del reactor en función de la velocidad de polimerización que es de 3.74 L, la densidad del producto fue de 1,171.21 kg/m3, la velocidad de reacción fue de 0.0036 mol/L*h y una potencia requerida de 0.14 kW, lo que indica que no es necesaria la implementación de un motor trifásico. El dimensionamiento de equipos es un aspecto que considera el diseño de plantas, por ello se debe considerar la disponibilidad de materias primas, condiciones operaciones y rendimientos del proceso, para un adecuado cálculo de reactores a emplear en procesos de polimerización.

  • English

    Due to the environmental problems caused by the production of conventional plastics, it has been decided to develop alternatives such as the production of polymers from renewable sources, which can be obtained from raw materials rich in starch. The synthesis of these materials requires the establishment of working conditions, in addition to the dimensioning of equipment to achieve maximum efficiency. In this sense, the present work aims to design a chemical reactor for the production of polylactic acid, establishing the main characteristics of the product and the most relevant data for the design. The polymerization was carried out by the ring opening method (ROP), with the synthesis of lactide in the presence of methanol and tin chloride (II) as catalyst. Among the results obtained, the volume of the reactor is presented as a function of the polymerization rate, which is 3.74 L, the density of the product was 1,171.21 kg/m3, the reaction rate was 0.0036 mol/L*h and a required power of 0.14 kW, which indicates that the implementation of a three-phase motor is not necessary. The sizing of equipment is an aspect that considers the design of plants, therefore the availability of raw materials, operating conditions and process yields must be considered, for an adequate calculation of reactors to be used in polymerization processes.