Proceso para limpiar una corriente de aire con polvo y acetona



UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL




Diagnóstico:
Proceso para limpiar una corriente de aire con polvo y acetona
Transferencia de Calor y Materia IMQ-223

Primer Semestre 2014





1. Índice
1.1. Índice General



1.2. Índice de Tablas
1.3. Índice de Figuras


2. Introducción


3. Objetivos

3.1.Objetivos Generales
Implementar un proceso para la limpieza de una corriente gaseosa de la empresa
Lucite International cuyas componentes son polvo y acetona.
Generar una disminución en las emisiones de la empresa Lucite International.

3.2. Objetivos Específicos
Caracterizar el proceso de la planta a la cual se le implementará el proyecto.
Realizar los balances de masa y energía para elproceso.
Dimensionar y elegir equipos de manera correcta.


4. Antecedentes
4.1. Polimetilmetacrilato






















4.2. Lucite International

Lucite International es una empresa pionera en la producción de acrílicos,se encuentra ubicada en Memphis, Estados Unidos ;actualmente cuenta con 22 platas en 14 sitios de fabricación en todo el mundo.
Fue creada apartir de empresas de acrílico de ICI y DuPont. ICI Acrylics se formó en la década de 1930, cuando se inventó el primer proceso comercial para la MMA, luego se llegó a adquirir el negocio de acrílicos de DuPont, y en 1999, Charterhouse Development Capital hizo posible el cambio de marca a Lucite International. En 2009 Mitsubishi Rayon Co. Ltd. se convirtió en los nuevos propietarios de laempresa.

4.2.1 Proceso de polimerización.

El MMA (Metil Metacrilato) es la materia prima para la fabricación del polímero PMMA (Polimetilmetacrilato), este último se sintetiza por polimerización en suspensión de MMA.
La polimerización en suspensión se realiza en medio acuosa; se mezcla el monómero con un catalizador y luego se agrega al agua dispersándose en ella generándose lareacción.
El polímero que se obtiene es insoluble en agua y queda en forma de suspensión, en algunos casos para evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y evita que se peguen.
El proceso de fabricación de una resina de PMMA comienza con la carga de agua,estabilizadores coloidales, monómero MMA e iniciador (Peróxido de Benzoilo) al reactor. Una vez cargadas las materias primas el reactor es calentado hasta la temperatura de reacción. En esta etapa el fluido de servicio que circula a través de la chaqueta del reactor es calentado en un intercambiador de calor externo de tubos y coraza mediante vapor de agua que circula por los tubos del mismo.
Una vezque es alcanzada la temperatura de reacción el proceso de polimerización inicia. En esta etapa ocurre el crecimiento de la cadena polimérica por adición y la reacción se da mediante la adición repetida de moléculas de monómero a un centro activo de la cadena (R′-R) mediante la formación de radicales libres.
Debido a que en esta etapa se dan múltiples rompimientos de enlaces (C-C), la reacciónes altamente exotérmica y el exceso de calor generado por las reacciones de polimerización debe ser retirado. Por esta razón, el reactor es enfriado con un fluido de servicio a baja temperatura que circula por la chaqueta y éste a su vez es enfriado en el intercambiador de calor de tubos y coraza, donde el fluido de servicio que proviene del reactor circula por la coraza del intercambiador,mientras que agua fría del chiller (enfriador de agua) circula por los tubos del mismo.
Finalmente, después de t horas de reacción el monómero y el iniciador se habrán agotado completamente y el producto (Resina de Polimetilmetacrilato) se habrá generado, por lo que el reactor es descargado y acondicionado para la fabricación de un lote nuevo de resina.









1.1. Problemática...