Acabamos de concluir mais um projeto de design de processos bem-sucedido. Um cliente precisava adaptar um reator existente para fabricar uma resina de formol-melamina. O sistema de aquecimento-resfriamento precisou ser verificado para as novas condições do processo, e um novo sistema de condensação que deveria operar em refluxo total durante a fase de metilolação, e como separador de fase orgânico-aquosa durante a fase de eterificação (uma reação de equilíbrio de policondensação que forma água como subproduto, que deve ser removida do sistema para favorecer a produção do polímero desejado).
Um modelo de simulação foi construído em torno das principais reações químicas e seus respectivos parâmetros termodinâmicos e cinéticos – determinados a partir de dados de laboratório e plantas piloto disponíveis dentro da empresa. As características de construção do reator e seus periféricos, juntamente com métodos convenientes de equilíbrio vapor-líquido e líquido-líquido (estes últimos necessários para prever as fases orgânica e aquosa no sistema de refluxo), transferência de calor e equações diferenciais de balanço de massa e energia, completaram o modelo.
Uma ferramenta de simulação especializada em reatores batch era necessária para acelerar a configuração do modelo, a solução do conjunto altamente não linear de equações diferenciais algébricas e simulações subsequentes realizadas para investigar a melhor configuração de equipamentos e condições operacionais. Após algumas pesquisas de mercado, o Fives-ProSim BatchReator foi selecionado para esse tipo de ferramenta: com um banco de dados rico em compostos químicos, métodos termodinâmicos, solucionadores poderosos e uma interface muito amigável, com uma curva de aprendizado pouco íngreme (instrutores competentes e equipe de suporte ajudaram muito nisso).
O projeto de processos em lote é sempre desafiador devido à sua característica transitória. Ao longo dos anos, vimos muita suposição e regras práticas proprietárias nessa área, resultando em equipamentos superdimensionados, sistemas utilitários subdimensionados e, às vezes, condições operacionais muito perigosas, resultado de uma completa falta de conhecimento sobre como as variáveis de interesse se comportam ao longo do tempo.
Mercados competitivos como produtos químicos especiais, resinas para tintas, materiais energéticos e outros que produzem seus produtos em lote não têm mais espaço para amadorismo. Estamos aqui para ajudar.