振荡式插头流动反应器的应用,以使生物质基聚合物添加剂在水中实现可扩展和快速的反应

科学领域:

• 绿色化学 绿色化学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 水是一种可持续的反应介质,但水性添加剂存在挑战,如氧甲基纤维素 (HPMC).
• 通过疏水效应,HPMC使水性有机反应成为可能,创造了阻碍质量转移和混合的泥条件,特别是在更大的规模上.
• 在HPMC介导的水性反应中的可扩展性问题限制了它们的实际应用.

研究的目的:

• 为基基甲基纤维素介导的水性转化开发一个可扩展的平台.
• 为了克服与较大的容器中的泥反应相关的质量转移和混合方面的限制.
• 建立一个有效的可扩展系统,用于在水中执行多相反应.

主要方法:

• 利用了振荡式插头流量反应器,具有智能尺寸设计以实现可扩展性.
• 采用核性芳香替代物作为模型反应,以快速优化参数.
• 从5毫升反应堆转移到15毫升反应堆的最佳条件,在没有重新优化的情况下实现了三倍的扩展.

主要成果:

• 通过微调振荡参数来实现固体的最佳均悬浮.
• 防止颗粒沉积和过程通道堵塞.
• 在没有参数再优化的情况下,证明了基基甲基纤维素介导的水性反应的三倍扩大.

结论:

• 振荡式插头流反应器为多相水态反应提供了一个强大而可扩展的平台.
• 智能尺寸设计原则可以直接扩展HPMC介导的转换.
• 这种方法使以前规模有限的水态反应能够高效可靠地进行.