Modelo mecanicista de precipitación de sales de clorhidrato de Amina en un Reactor de chorro de impacto confinado

se desarrolló un modelo mecanicista para estudiar la síntesis industrial del precursor de poliuretano, clorhidrato de amina, en un reactor de chorro de impacto confinado (CIJR). Dos pasos de la reacción química ocurren en una secuencia competitiva-consecutiva, que da lugar a la precipitación de dos sales del clorhidrato de la amina., La formación del subproducto de la di-Amina significa la pérdida de material de partida y el reprocesamiento costoso de sales altamente insolubles. El modelo mecanicista predictivo incluye ecuaciones para la cinética de reacción química, nucleación, crecimiento de partículas, y el primer modelo de mezcla reportado para el CIJR. En nuestro estudio anterior, utilizamos un diseño factorial completo para determinar los valores físicamente realizables de las 11 constantes físicas involucradas en el modelo. En este estudio, mostramos la importancia de utilizar un modelo de mezcla para tener en cuenta la mezcla imperfecta en la zona de impacto., El modelo de mezcla trata la zona de impacto como un chorro radial y resuelve la mezcla local en 198 compartimentos discretos. El modelo fue capaz de predecir un cambio inesperado y repentino en la distribución del producto de reacción a medida que aumenta la concentración de entrada del reactivo. Sin el modelo de mezcla local, no fue posible replicar esta tendencia importante en los resultados experimentales. El modelo de mezcla local nos permite determinar las condiciones bajo las cuales se producirá una formación significativa de subproductos., Una segunda cuestión de importancia industrial es si se producirán partículas finas o partículas más grandes. Este resultado del proceso también estuvo dominado por las condiciones locales de mezcla en la región de impacto. Los resultados del modelo muestran una fuerte influencia de la mezcla local en dos resultados clave del proceso.

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