فاطمه اميني

Technical an‎d economic eva‎luation of water-based acrylic resin production methods an‎d their applications

اين پروژه به بررسي پوشش‌هاي پايه آب با تمركز بر رزين‌هاي آكريليك اختصاص دارد كه به دليل كاهش انتشار تركيبات آلي فرار (VOC)، ايمني بالا و تطابق با الزامات زيست‌محيطي، جايگزين مناسبي براي پوشش‌هاي پايه حلالي محسوب مي‌شوند. در بخش اول، ساختار شيميايي اين پوشش‌ها، انواع رزين‌هاي محلول، پراكنشي، امولسيوني و قابل رقيق شدن با آب و خواصي مانند ويسكوزيته، پايداري، مقاومت شيميايي و عملكرد فيلم مورد بررسي قرار گرفته است. تحليل ساختار مولكولي، نقش گروه‌هاي عاملي و پليمريزاسيون امولسيوني نيز به‌صورت خلاصه بررسي شده‌اند.در بخش كاربردي، از اين رزين‌ها براي پوشش‌دهي كابل‌هاي برق و مخابرات استفاده شده است. اين پوشش توانسته عملكرد مناسبي در برابر رطوبت، اشعه فرابنفش و شرايط محيطي سخت از خود نشان دهد. همچنين به كاربردهاي ديگر اين رزين‌ها در حوزه‌هاي چسب، بسته‌بندي، منسوجات و پوشش‌هاي صنعتي نيز اشاره شده است.در بخش شبيه‌سازي فرآيند، از نرم‌افزار Aspen HYSYS براي مدلسازي توليد رزين پلي‌متيل‌متاكريلات (PMMA) استفاده شده است. در اين مدل، راكتور نوع CSTR با خوراك متشكل از متيل‌متاكريلات، آب و آغازگر تعريف شده و از مدل ترموديناميكي PRSV براي پيش‌بيني دقيق رفتار سيالات بهره گرفته شده است. انتقال حرارت در واحد راكتور و مبدل حرارتي براي تثبيت دماي واكنش مورد بررسي قرار گرفته و كنترل دماي بهينه براي جلوگيري از پليمريزاسيون ناخواسته و فراريت مونومر لحاظ شده است. مسيرهاي فازي در حالت پايدار، طراحي جريان خروجي، و افت انرژي حرارتي نيز در سطح پايه مدل‌سازي شده‌اند.در نهايت، تحليل اقتصادي پروژه با ظرفيت سالانه 5000 تن انجام شده و نشان مي‌دهد كه با سرمايه‌گذاري اوليه حدود 1٫78 ميليون دلار و هزينه‌هاي عملياتي مشخص، نرخ بازگشت سرمايه بيش از 70٪ و نقطه سر به سر توليد حدود 3411 تن خواهد بود. تركيب بررسي‌هاي آزمايشگاهي، تحليل مهندسي و ارزيابي مالي، مسير روشني براي توسعه صنعتي اين پوشش‌ها فراهم كرده است.