Modèle mécaniste de précipitation des sels de chlorhydrate d’Amine dans un réacteur à Jet D’impact confiné

Un modèle mécaniste a été développé pour étudier la synthèse industrielle du précurseur de polyuréthane, le chlorhydrate d’amine, dans un réacteur à jet d’impact confiné (CIJR). Deux étapes de réaction chimique se produisent dans une séquence concurrentielle consécutive, ce qui entraîne la précipitation de deux sels de chlorhydrate d’amine., La formation du sous-produit di-amine signifie la perte de matière première et le retraitement coûteux de sels hautement insolubles. Le modèle mécaniste prédictif comprend des équations pour la cinétique de réaction chimique, la nucléation, la croissance des particules et le premier modèle de mélange rapporté pour le CIJR. Dans notre étude précédente, nous avons utilisé un plan factoriel complet pour déterminer les valeurs physiquement réalisables des 11 constantes physiques impliquées dans le modèle. Dans cette étude, nous montrons l’importance d’utiliser un modèle de mélange pour tenir compte du mélange imparfait dans la zone d’impact., Le modèle de mélange traite la zone d’impact comme un jet radial et résout le mélange local en 198 compartiments discrets. Le modèle a permis de prédire un changement inattendu et soudain dans la distribution du produit de réaction lorsque la concentration en entrée du réactif augmente. Sans le modèle de mélange local, il n’a pas été possible de reproduire cette tendance majeure dans les résultats expérimentaux. Le modèle de mélange local nous permet de déterminer les conditions dans lesquelles une formation importante de sous-produits se produira., Une deuxième question importante sur le plan industriel est de savoir si des particules fines ou des particules plus grosses seront produites. Ce résultat du processus a également été dominé par les conditions de mélange locales dans la région de l’impact. Les résultats du modèle montrent une forte influence du mélange local sur deux résultats clés du processus.

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