Tesis:
Desarrollo de floculantes de alta carga catiónica (60 80) mediante la técnica de polimerización en microemulsión inversa.
- Autor: ESCUDERO SANZ, Francisco Javier
- Título: Desarrollo de floculantes de alta carga catiónica (60 80) mediante la técnica de polimerización en microemulsión inversa.
- Fecha: 2004
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: INGENIERIA QUIMICA INDUSTRIAL Y DEL MEDIO AMBIENTE
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SANTOS GARCIA, Angel
- Director/a 2º: OCHOA GOMEZ, José Ramón
- Resumen: En la actualidad, el mercado de floculantes presentados en forma liquida se encuentra copado por dos formatos: emulsiones y dispersiones. La aplicación de las microemulsiones a la síntesis de floculantes aporta varias ventajas. La principal ventaja de las microemulsiones frente a emulsiones y dispersiones es que son sistemas termodinámicamente estables por lo que su tiempo de Vida (limitado en estos productos por la estabilidad del sistema heterogéneo es mucho más largo y en consecuencia el tiempo de almacenamiento también lo es. Además el menor tamaño de micela de las microemulsiones permite la obtención de cadenas de polímero de mayor peso molecular y partículas de menor tamaño. Por otra parte, el mayor porcentaje de sistemas tensioactivo necesario en las microemulsiones es la principal desventaja de las microemulsiones ya que supone un encarecimiento del producto final. Los sistemas a estudiar son sistemas basados en acrilamida y cloruro de acriloxitrimetil amonio. Estos monómeros son empleados típicamente en la obtención de floculantes por ser solubles en agua y tener reactividades relativas muy similares, por lo que su distribución a lo largo de la cadena es mucho más homogénea que para otros pares de co-monómeros. El desarrollo de la presente tesis doctoral se divide en tres fases: el análisis de diferentes formulaciones para seleccionar el sistema más conveniente desde un punto de vista tanto técnico como económico, el estudio del proceso de polimerización en microemulsión inversa a escala de laboratorio y el proceso de escalado basado en los estudios anteriores hasta la obtención de un posible diseño de un reactor industrial. Los diagramas pseudotemarios cuyos vértices corresponden a la fase acuosa pura, la fase oleosa pura y el sistema, tensioactivo, puro permiten obtener aquellas áreas de existencia de las diferentes estructuras u organizaciones que son interesantes. Con este estudio se ha determinado que ambos monómeros tiene actividad superficial y actúan como co-tensioactivos, siendo la monómero catiónico el que presenta una mayor actividad superficial. Las formulaciones estudiadas polimerizan según el mecanismo de polimerización radical libre si son iniciadas con disulfito sódico. El ión bisulfito, producido por la disociación del disulfito sódico en agua, ataca los monómeros vinílicos; el radical formado por esté ataque a ambos monómeros vinílicos presenta una cierta estabilización por resonancia con el grupo carbonilo que evita que se recombine con el otro radical resultante del ataque del ión bisulfito sobre el monómero vinílico. Mediante esta técnica se pueden obtener sistemas con buenos rendimientos en deshidratación de fangos Durante la polimerización se puede producir un fenómeno que se ha denominado. Autoinversión que está asociado a las transformaciones de microestructura que se producen en las primeras etapas de la reacción. Evitar este fenómeno es el punto más importante del proceso tanto a nivel de laboratorio como a nivel semi-industrial. Según todos los datos obtenidos, el proceso es escalable según, la regla de semejanza geométrica, considerando dos variables como críticas: el tiempo de mezcla y la eliminación de calor de polimerización.