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Polymérisations en chaîne - Procédés

Article de référence | Réf : AF6046 v1

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Réacteurs de polymérisation. Distribution « cumulée » des longueurs de chaînes
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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Présentation

3. Réacteurs de polymérisation. Distribution « cumulée » des longueurs de chaînes

Il est facile de vérifier que le temps nécessaire pour former une macromolécule terminée est de l’ordre de la seconde. Les temps de réaction (procédés discontinus) ou temps de passage (procédés continus) nécessaires pour atteindre des taux de conversion raisonnables du monomère se comptent le plus souvent en heures (du fait de la très faible concentration en centres actifs radicalaires). La comparaison de ces temps caractéristiques montre que le choix du réacteur n’a pas d’impact sur la distribution « instantanée » ou « locale » qui est déterminée par le schéma cinétique. Le choix du réacteur détermine les variations dans le temps et dans l’espace des conditions de réaction (température, pression, concentrations…), c’est-à-dire l’évolution de la distribution « instantanée » ou « locale ». Le choix du réacteur a donc une conséquence directe sur les caractéristiques du polymère recueilli en fin (procédés discontinus) ou en sortie (procédés continus) d’opération, puisque ce dernier est le mélange de populations formées dans différentes conditions, c’est-à-dire une population « cumulée » de macromolécules .

3.1 Réacteurs « idéaux »

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3.1.1 Fonctionnement du réacteur, bilans

Pour décrire les performances du réacteur il faut résoudre les bilans de matière, le bilan enthalpique, le bilan de quantité de mouvement et l’équation de mélange (moments d’ordre 1 et 2) ...

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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

1 Annuaire

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
- Quiz d'entraînement

2 - SCHÉMA CINÉTIQUE. DISTRIBUTION « INSTANTANÉE » DES DEGRÉS DE POLYMÉRISATION

2.1 - Schéma cinétique d’une polymérisation radicalaire en milieu homogène
2.2 - Limitations diffusionnelles et viscosité du milieu réactionnel
2.3 - Vitesse de polymérisation
- Quiz d'entraînement
2.4 - Distribution « instantanée » ou « locale » des degrés de polymérisation

3 - RÉACTEURS DE POLYMÉRISATION. DISTRIBUTION « CUMULÉE » DES LONGUEURS DE CHAÎNES

3.1 - Réacteurs « idéaux »
3.2 - Réacteurs « réels »
- Quiz d'entraînement

4 - ANALYSE DIMENSIONNELLE D’UN RÉACTEUR HOMOGÈNE ET ISOTHERME DE POLYMÉRISATION

4.1 - Réacteur continu
4.2 - Réacteur semi-fermé en entrée
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5 - CONCLUSION SUR LA MÉTHODOLOGIE GÉNÉRALE

6 - GLOSSAIRE

7 - SIGLES, NOTATIONS ET SYMBOLES

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