Project

Monte Carlo-gebaseerde temperatuurregeling om het risico op wegloopreacties in polymerisatie te minimaliseren: van (semi)batchreactoren tot reactoren in serie

Code
1277625N
Looptijd
01-10-2024 → 30-09-2027
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Chemical kinetics and thermodynamics
    • Modelling, simulation and optimisation
Trefwoorden
opschaling modelgebaseerd ontwerp temperatuursprofielen
 
Projectomschrijving

Het risico op thermische wegloopreacties is een grote zorg bij veel industriële polymerisaties. Wegloopreacties zijn wereldwijd de belangrijkste oorzaak van fabrieksexplosies, met niet alleen aanzienlijke chemische lekkages maar ook burgerlijke slachtoffers tot gevolg. De combinatie van hoge waarden van polymerisatiewarmte reactie (100-200 kJ/mol) en schijnbare activatie-energieën (> 40 kJ/mol) leidt tot positieve thermische terugkoppeling in polymerisatiereactoren. Met andere woorden, een lichte stijging van de temperatuur resulteert in een aanzienlijke toename van de reactiesnelheid en de gegenereerde warmte. Dit voorstel richt zich op temperatuurregulering om het risico op wegloopreacties in polymerisatieprocessen voor elke reactorschaal te minimaliseren. Het doel van het project is om ons begrip te vergroten van hoe procesvariabelen, ruimtelijke heterogeniteit en reactorconfiguraties de procesveiligheid van polymeerproductie en de uiteindelijke polymeereigenschappen beïnvloeden. We relateren een meer realistische en fundamentele representatie van macroscopische fenomenen in industriële reactors aan de gedetailleerde moleculaire output van de Coupled Matrix-based Monte Carlo-technologie, met een trekkende rol voor LCT. Om de macroscopische heterogeniteit te beschrijven, verdelen we de chemische reactor in compartimenten die elk verschillende reactiegebieden vertegenwoordigen. Deze aanpak wordt gevalideerd met beschikbare gegevens van industrieel relevante gevalsstudies.