Abstract:
En este trabajo se presenta el diseño de un reactor y su equipo auxiliar
utilizados para fabricar polímeros de cloruro de dialil dimetil amonio (polímero de
DADMAC) y de acrilamida, utilizados como floculantes en el tratamiento de aguas
residuales. El método que se propone para fabricar estos polímeros es el de
emulsión agua en aceite, que brinda polímeros de alta masa molecular donde la
fase acuosa está emulsificada en una fase oleosa. El método ofrece un control
adecuado de la viscosidad y de la transferencia de calor aún cuando aumente la
masa molecular. La concentración de ingrediente activo en las emulsiones
poliméricas, es del 42.5% para el polímero de DADMAC y 61% para el de
acrilamida. El diseño del reactor consta de una carcasa cilíndrica de acero
inoxidable, equipado con agitador de turbina de aspa inclinada, chaqueta de
enfriamiento, sistema distribuidor de nitrógeno gaseoso, válvula de seguridad, tubo
de venteo y dos entradas para la alimentación. Los ingredientes utilizados son:
solución acuosa de monómero de DADMAC o de acrilamida en agua
desmineralizada, fase oleosa de aceite mineral, iniciador de solución de t-butil
peroxi pivalato en solvente mineral (Varsol), activador de ion hierro (Fe+2) de
sulfato ferroso de amonio y emulsificantes (Tween 85® y/o Span 85®). La
iniciación de la polimerización se realiza por medio de un sistema oxido-reducción
(redox) entre el t-butil peroxi pivalato y el sulfato ferroso de amonio, generándose
radicales libres que reaccionan con las moléculas de monómero. Se inyecta
nitrógeno gaseoso durante una hora antes de iniciar la polimerización, para
evacuar el aire dentro del reactor y crear una atmósfera inerte que permita el
desempeño óptimo del sistema redox de iniciación. El análisis completo de este
trabajo se realizó de manera teórica.
Se hizo un análisis económico para determinar la rentabilidad del proyecto y
del inversionista, a través de indicadores como la TIR (tasa interna de retorno),
45% y 53%, respectivamente y el VAN (valor actual neto), Q10,276,866.84 y
Q8,879,327.11, respectivamente. Otro resultado importante es el tiempo de
recuperación de la inversión que es de 2 años con 1 mes y 6 días.
