Русский
English 43-52 стр.
Работа посвящена способу получения изофорона в микроканале. Проведена численная и экспериментальная оптимизация процесса получения изофорона в микроканале. Изофорон – ненасыщен-ный циклический кетон, широко использующийся в промышленности в качестве растворителя нитроцел-люлозных красок, а также в качестве промежуточного вещества для синтеза других соединений. Синтез проводили в микроканалах. Микроканалы представляют из себя каналы диаметром меньше 1 мм. Их ос-новная особенность – возможность проведения различных типов реакций, требующих высокие давления и температуры. За счёт небольшого внутреннего объёма, все процессы, протекающие в них, легко интен-сифицируются, можно достигать высокой точности и эффективности эксперимента. Варьировались такие параметры, как температура реакции и расход реагентов. Использовался новый подход к проведе-нию эксперимента, основанный на минимизации используемых параметров регулирования и правильному их комбинированию. Такой подход требует высокой точности и воспроизводимости результатов, поэтому лучшим выбором для таких задач являются микроканалы, используемые в данной работе. Разработана математическая модель реакции, основанная на системах уравнений разной сложности. Построены трехмерные и двухмерные контурные диаграммы, позволяющие визуализировать математическую модель процесса. Установлены наилучшие технологические параметры процесса.
1. Timm Ruther, Marc-Andre Muller, Werner Bonrath, Matthias Eisenacher. The Production of Isophorone // Encyclopedia. 2023. № 3. P. 224 – 244. DOI: 10.3390/encyclopedia3010015
2. Jorge Quesada, Laura Faba, Eva Díaz, Simona Bennici, Aline Auroux, Salvador Ordóñez, Role of surface in-termediates in the deactivation of Mgsingle bonder mixed oxides in acetone self-condensation: A combined DRIFT and ex situ characterization approach // Journal of Catalysis. 2015. № 329. P. 1 – 9. DOI: 10.1016/j.jcat.2015.04.029
3. Jun Mei, Zhirong Chen, Shenfeng Yuan, Jianyong Mao, Haoran Li, Hong Yin. Kinetics of Isophorone Syn-thesis via Self-Condensation of Supercritical Acetone // Chemical Engineering Technology. 2016. № 39. P. 1867 – 1874. https://doi.org/10.1002/ceat.2016000806
4. Yan Liu, Wen Yan Luo, YMgAl-LDO Synthesis and its Catalytic Performance for Preparation of Isophorone by Condensation of Acetone // Current Micro-Nano Science and Technology. 2015. № 1118. P. 265 – 269. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1118.265
5. Daniela Lovric A., Jean Elena Pat. 2023040249 Japan, The production of Isophorine. 2023.
6. Thomas W Microreactors in Organic Chemistry and Catalysis // John Wiley & Sons Limited. 2011. P. 5.
7. Шишанов М.В., Кук Х.Г., Досов К.А., Яшунин Д.В., Большаков И.А., Морозов Н.В. Моделирование проточных микрореакторов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2023. № 75 (3). С. 97 – 106.
8. Шишанов М.В., Кук Х.Г., Досов К.А., Яшунин Д.В., Большаков И.А., Морозов Н.В. Смешение в мик-рофлюидике // Современные наукоёмкие технологии. Региональное приложение. 2023. № 4 (76). С. 103 – 109.
9. Chaoqun Y., Yuchao Z., Haiyun M. Two-phase flow and mass transfer in microchannels: A review from local mechanism to global models // Chemical Engineering Science. 2021. № 229. P. 116 – 117. DOI: 10.1016/j.ces.2020.116017
10. Dey R., Buness C.M., Hokmabad B.V. et al. Oscillatory rheotaxis of artificial swimmers in microchannels // Nat Commun. 2022. № 13. P. 29 – 52. DOI: 10.1038/s41467-022-30611-1
2. Jorge Quesada, Laura Faba, Eva Díaz, Simona Bennici, Aline Auroux, Salvador Ordóñez, Role of surface in-termediates in the deactivation of Mgsingle bonder mixed oxides in acetone self-condensation: A combined DRIFT and ex situ characterization approach // Journal of Catalysis. 2015. № 329. P. 1 – 9. DOI: 10.1016/j.jcat.2015.04.029
3. Jun Mei, Zhirong Chen, Shenfeng Yuan, Jianyong Mao, Haoran Li, Hong Yin. Kinetics of Isophorone Syn-thesis via Self-Condensation of Supercritical Acetone // Chemical Engineering Technology. 2016. № 39. P. 1867 – 1874. https://doi.org/10.1002/ceat.2016000806
4. Yan Liu, Wen Yan Luo, YMgAl-LDO Synthesis and its Catalytic Performance for Preparation of Isophorone by Condensation of Acetone // Current Micro-Nano Science and Technology. 2015. № 1118. P. 265 – 269. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.1118.265
5. Daniela Lovric A., Jean Elena Pat. 2023040249 Japan, The production of Isophorine. 2023.
6. Thomas W Microreactors in Organic Chemistry and Catalysis // John Wiley & Sons Limited. 2011. P. 5.
7. Шишанов М.В., Кук Х.Г., Досов К.А., Яшунин Д.В., Большаков И.А., Морозов Н.В. Моделирование проточных микрореакторов // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. 2023. № 75 (3). С. 97 – 106.
8. Шишанов М.В., Кук Х.Г., Досов К.А., Яшунин Д.В., Большаков И.А., Морозов Н.В. Смешение в мик-рофлюидике // Современные наукоёмкие технологии. Региональное приложение. 2023. № 4 (76). С. 103 – 109.
9. Chaoqun Y., Yuchao Z., Haiyun M. Two-phase flow and mass transfer in microchannels: A review from local mechanism to global models // Chemical Engineering Science. 2021. № 229. P. 116 – 117. DOI: 10.1016/j.ces.2020.116017
10. Dey R., Buness C.M., Hokmabad B.V. et al. Oscillatory rheotaxis of artificial swimmers in microchannels // Nat Commun. 2022. № 13. P. 29 – 52. DOI: 10.1038/s41467-022-30611-1
Шишанов М.В., Кук Х.Г., Тамбура Б., Чжоу Ю. Оптимизация типового процесса конденсации на примере синтеза изофорона в микроканале // Chemical Bulletin. 2024. Том 7. № 2. С. 43 – 52. https://doi.org/10.58224/2619-0575-2024-7-2-43-52