Estudio termodinámico del proceso de separación de copolímero de Etileno-Vinil Acetato (EVA) en disolución

摘要

Este proyecto presenta un estudio termodinámico riguroso para las interacciones entre el Copolímero de Etileno- Acetato de Vinilo (EVA) y los disolventes participantes en la etapa de separación (columna de recuperación) del proceso de producción del copolímero EVA en disolución; con el objetivo de modelar dicho proceso y de proveer una herramienta que permita el desarrollo de estrategias adecuadas para la predicción y optimización industrial. Para alcanzar este objetivo, el copolímero EVA ha sido dividido en sus correspondientes homopolímeros, Polietileno y Polivinilacetato. Los disolventes participantes en el mencionado proceso son metanol y acetato de vinilo. Adicionalmente se ha considerado estratégicamente al disolvente ciclohexano. Inicialmente, se han determinado los parámetros termodinámicos tradicionales para los sistemas polímero/disolventes (parámetros de Flory Huggins) a dilución infinita de polímero y de disolvente, a partir de los procedimientos experimentales de determinación de Viscosidad Intrínseca, y de la técnica de Cromatografía Inversa de Gases, respectivamente. Adicionalmente se han determinado las interacciones entre los polímeros mencionados y otros disolventes (representando a los disolventes con propiedades de dispersión, asociación y polares), con el objetivo de desarrollar una evaluación termodinámica intensiva a dichas condiciones diluidas, para reportar y evaluar variables termodinámicas fundamentales del copolímero EVA, el Polietileno y el Polivinilacetato. Seguidamente, se ha propuesto una metodología, para estimar la curva parámetros de Flory Huggins – composición de polímero, y la subsecuente curva de absorción de disolvente (Presión – concentración de polímero), a partir de los parámetros de Flory Huggins obtenidos a los mencionados extremos de las mezclas binarias (dilución infinita de polímero y de disolvente). Dicha metodología se ha basado en los trabajos de Bernard Wolf y ha sido validada para diez sistemas de polímeros/disolventes diferentes, en el rango de pesos moleculares entre 10 y 250 kg/mol, obteniendo un valor promedio de la desviación absoluta (%AAD) alrededor de 1%, entre la presión estimada y bibliográfica. Por lo tanto esta metodología es aplicable para los sistemas polímero/disolvente comunes...