بررسي عامل‌هاي تعليق كننده بر توزيع اندازه ذره ها در پليمريزاسيون تعليقي استايرن در راكتور مقياس نيمه صنعتي شركت پتروشيمي تبريز

Investigation of the Effects of Suspension Agents on Particle Size Distribution in Suspension Polymerization of Styrene

: پليمريزاسيون تعليقي استايرن، يك روش مهم و گسترده براي توليد پلي‌استايرن به ويژه پلي‌استايرن انبساطي است. در اين شيوه آب، فاز پيوسته و مونومر استايرن به همراه افزودني‌هايي مانند شروع كننده ها، فاز پخش شده توسط همزن است. براي پايداري سامانه تعليق از پايداركننده آلي و معدني به صورت تكي و تركيبي استفاده مي شود. در طول پليمريزاسيون با افزايش درصد تبديل، ويسكوزيته قطره هاي مونومري افزايش مي‌يابد. متوسط اندازه ذره ها و توزيع آن، دو پارامتر كليدي هستند كه بايد در طول پليمريزاسيون تعليقي استايرن كنترل شوند. در اين پژوهش براي كنترل اين دو، از عامل‌هاي تعليق كننده پلي‌وينيل‌الكل و تري‌كلسيم فسفات و هيدروكسي‌اتيل سلولز هم به صورت مجزا، هم به صورت تركيبي در راكتور نيمه صنعتي شركت پتروشيمي تبريز استفاده و ديده شد كه در صورت مصرف مجزاي عامل‌هاي تعليق، براي توليد اندازه ذره هاي پليمري كروي قابل استفاده در صنعت، بايستي مقدارهاي زيادتري از تري‌كلسيم فسفات را نسبت به پلي‌وينيل‌الكل استفاده كرد. اين در حالي است كه هيدروكسي‌اتيل سلولز به تنهايي قادر به پايدارسازي سامانه تعليق نمي باشد. اما زماني كه از پايداركننده‌ها به صورت تركيبي استفاده مي شود هيدروكسي‌اتيل سلولز به همراه تري‌كلسيم فسفات نتيجه هاي بهتري نشان مي دهد. نتيجه آزمايش ها نشان داد كه تاثير هيدروكسي‌اتيل سلولز در حضور تري‌كلسيم فسفات به مراتب بيشتر از پلي‌وينيل الكل مي باشد. مشاهده هاي عيني نيز نشان داد كه در موقع استفاده از تري‌كلسيم فسفات چه به صورت مجزا و چه تركيبي آلودگي در راكتور ايجاد نمي شود. اين در حالي است كه بايد از مقدار بهينه‌اي از پلي‌وينيل‌الكل استفاده كرد تا هم چسبيدن ذره ها به ديواره و تجهيزهاي داخل راكتور كمينه شود و هم اندازه‌هاي مورد استفاده در صنعت بيشتري توليد شود.

Suspension polymerization of styrene is an important way to produce polystyrene and expandable polystyrene. In this process, water is used as continues aqueous phase and styrene with additives like initiators are dispersed by agitator. Organic and inorganic stabilizers are used alone or together to stabilize suspension. Viscosity of monomer droplet increases as conversion increases during polymerization. Mean particle size and its distribution of polymer particles are key parameters that should be controlled. We used TCP, HEC and PVA to control these parameters in pilot scale reactor in Tabriz petrochemical complex. This research shows that, we should use more TCP than PVA to produce commercial size of EPS. HEC canʹt stabilize dispersion. But when we use suspension agents together, HEC and TCP show great results. The influence of HEC on particle size distribution is more than PVA. There is no pollution inside reactor when we use TCP. But it is necessary to use optimum amount of PVA to produce less pollution and more commercial size of EPS.