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Polymérisations en chaîne - Procédés

Article de référence | Réf : AF6046 v1

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Conclusion sur la méthodologie générale
Réacteurs homogènes de polymérisation radicalaire - Conception et fonctionnement

Auteur(s) : Alain DURAND, Sandrine HOPPE, Dimitrios MEIMAROGLOU, Christophe SERRA, Rabih RACHET, James WILSON

Date de publication : 10 avr. 2020

Relu et validé le 25 nov. 2021

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Polymérisation

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5. Conclusion sur la méthodologie générale

La compréhension du fonctionnement d’un réacteur homogène de polymérisation nécessite à la fois une connaissance détaillée du schéma cinétique de la réaction et un modèle adéquat pour décrire le fonctionnement du réacteur. L’établissement du schéma cinétique retenu pour la réaction et le choix du modèle de réacteur constituent les premières étapes incontournables de la démarche. Le bilan enthalpique et les bilans de matière, effectués selon la méthodologie habituelle du génie chimique, sont les outils nécessaires à l’évaluation de la productivité du réacteur. Les performances atteintes pour ce qui est des caractéristiques structurales moyennes des macromolécules peuvent être évaluées, en première approche, à l’aide de la méthode des moments. Cette dernière utilise l’équation de mélange qui fait appel aux résultats des bilans de matière et du bilan enthalpique et se présente donc comme un prolongement du génie de la réaction chimique.

De nombreux paramètres cinétiques et opératoires doivent être pris en compte afin d’atteindre les performances requises, de sorte que l’utilisation de groupes définis à l’aide de l’analyse dimensionnelle constitue un moyen efficace pour cerner les effets attendus. Par ailleurs, l’analyse dimensionnelle démontre que, pour estimer la quantité de polymère produit, il faut moins d’informations sur les caractéristiques cinétiques de la réaction que pour prévoir les caractéristiques structurales des macromolécules constituant le polymère. Ceci implique qu’un schéma cinétique supposé et ensuite validé à l’aide de données relatives aux seuls bilans de matière ne peut pas être considéré comme fiable en ce qui concerne les caractéristiques macromoléculaires.

La méthode générale exposée ici permet d’aborder quantitativement un grand nombre de situations caractéristiques de la complexité des réactions et des réacteurs industriels de polymérisation.

Il importe pour l’ingénieur d’avoir une vision également quantitative de l’importance relative de tous les paramètres (ceux touchant aux réactions et ceux touchant au réacteur). Ceci est essentiel pour deux aspects. D’une part être capable de choisir la complexité du modèle du réacteur...

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - PLADIS (P.), MEIMAROGLOU (D.), KIPARISSIDES, (C.) - Prediction of the viscoelastic behavior of low-density polyethylene produced in high-pressure tubular reactors. - Macromol. React. Eng., 9, p. 271-284 (2015).
(2) - BROOKS (B.W.) - Why are polymerization reactors special? - Ind. Eng. Chem. Res., 36, p. 1158-1162 (1997).
(3) - MCKENNA (T.), SCHWEICH (D.) - Réacteurs de polymérisation - Génie de la réaction chimique. Tec & Doc Lavoisier (2001).
(4) - MEIRA (G.R.), OLIVA, (H.M.) - Molecular weight distributions in ideal polymerization reactors. An introductory review. - Latin American Appl. Res., 41, p. 389-401 (2011).
(5) - NAUMAN (E.B.) - 4 Polymerization reactor design - Polymer Reactor Engineering. Chapman & Hall (1994).
(6)...

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1 Annuaire

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Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)

Groupe français d’études et d’applications des polymères

https://www.gfp.asso.fr/

Société française de génie des procédés

http://www.sfgp.asso.fr/

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - LES POLYMÈRES EN TANT QUE « PRODUITS DE PROCÉDÉS »

1.1 - Spécificités des polymères
1.2 - Description d’une installation de production de polymère et de ses performances
1.3 - Description des caractéristiques structurales des macromolécules
1.4 - Moments de la population de macromolécules et de macroradicaux
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