Microreattore migliorato per la produzione di polimeri
Esiste una domanda crescente per la produzione di polimeri (il polietilene per esempio), ed è dunque importante ottimizzarne la qualità e la produzione. Per misurare direttamente l'accrescimento del polimero nella fase gassosa etilene e etilene-1-esene è stata usata la microscopia ottica. I catalizzatori usati sono stati Ziegler-Natta e metallocene. La misurazione dei profili di percentuale di polimerizzazione aiuta ad ovviare al calcolo di media di durata del catalizzatore, ma il comportamento individuale delle singole particelle può discostarsi significativamente da tali medie. Questo può condurre a conseguenze gravi in uno stabilimento industriale. Nel peggiore dei casi, le particelle possono fondere per l'eccessiva attività del catalizzatore e il limitato trasferimento termico attraverso la loro superficie; infine, tutto questo può far collassare il letto fluidizzato. È anche possibile la distruzione del catalizzatore, per la generazione di polveri (particelle). Con la tecnologia della microreazione, al livello delle particelle sono stati condotti differenti esperimenti. Tutto questo per giungere ad una migliore comprensione dei processi implicati nell'accrescimento delle particelle, la frammentazione e il mutamento della morfologia della superficie durante la crescita. Gli esperimenti sono stati svolti in condizioni industriali e i risultati hanno mostrato una buona riproducibilità. Per i due catalizzatori usati sono state osservate elevate attività e replicazione della forma. Inoltre è stato dimostrato che particelle di catalizzatore di dimensioni identiche e in condizioni identiche possono mostrare attività differenti. È importante anche il fatto che la frammentazione di particelle catalizzatore/polimero abbia portato alla formazione di grani secondari che restavano attaccati alla particella grande. L'impiego della tecnologia della microreazione offre informazioni vitali e aiuta a spiegare molti fenomeni e a ridurre la complessità dell'intero processo. Miglioramenti a questo livello significano molti meno rifiuti ed emissioni, con la possibilità di smaltire gli scarti mediante incenerimento o riciclaggio.
