Otimização da Produção de Precursor de Fibra de Carbono

• Autor(a) principal: Joaquinito, Inês Filipa Santos
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10362/161123
• topic: poliacrilonitrilo; precursor; fibra de carbono; otimização; polimerização; filtração; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Química

De encontro com o contínuo aumento do consumo global de fibra de carbono, a SGL Carbon pretende aumentar a sua capacidade de produção da mesma. Nesse sentido, este trabalho realizado na SGL Composites, S.A., teve como objetivo a otimização de processos associados à produção de precursor de fibra de carbono, estudando-se diferentes alterações a processos englobados nesta. Passando pelo processo de preparação do co-monómero da reação de polimerização, realizando uma análise de causa raiz do aparecimento de partículas na solução, tendo sido concluído que existe a formação destas quando a solução é preparada a temperaturas superiores a 75ºC e que a mesma pode ser preparada a nível industrial sem aquecimento, resultando numa poupança de 80 mil euros por ano no custo da produção de vapor. Estudo do impacto da incorporação de polímero com menor diâmetro de partícula (finos), atualmente rejeitados, na produção. Concluindo-se que esta alteração de processo não apresenta problemas, sendo obtidos produtos com as características e qualidade pretendida. Indicando assim que esta alteração pode ser adaptada na produção, a qual consiste numa poupança de cerca de 277 mil euros por ano com o aproveitamento deste polímero. A otimização da reação de polimerização através de seis ensaios à escala piloto de novas condições de processo e subsequente avaliação das características do polímero produzido, bem como do impacto no xarope, precursor e fibra de carbono produzidas com este. Com estes ensaios foi possível determinar as condições para as quais a redução da razão W/M da reação de polimerização, que implica um aumento superior a 10% da produtividade diária, resulta em polímero e subsequentes produtos com a qualidade pretendida. A validação de panos, à escala laboratorial, para a filtração da solução de polímero em filtros prensa, devido à empresa atualmente apenas apresentar um fornecedor. Tendo sido selecionado um dos panos testados para teste industrial, o qual apresenta ser mais seletivo, podendo assim implicar uma melhoria deste processo de filtração através da obtenção de xarope de melhor qualidade.