在十字形微通道中优化气液硫化,以合成α-奥莱芬硫酸盐
Yao Li1, Yingxin Mu1, Muxuan Qin1
1Shanxi Key Laboratory of Chemical Product Engineering, College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, China.
Micromachines
|June 27, 2025
概括
一个新的微通道反应器改善了α-olefin硫化 (AOS) 合成,提高了效率并减少了副产品. 这种绿色化学方法优化了生产,以获得更好的活性物质含量和节能.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 过程化学 过程化学
- 绿色化学 绿色化学
背景情况:
- 传统的落薄膜反应器用于生产α-烯硫酸盐 (AOS) 呈现出质量转移和副产品形成的差异.
- 用三氧化硫 (SO3) 硫化α-olefins (AO) 的气液硫化对于AOS合成至关重要.
研究的目的:
- 开发和评估一种新型的十字形微通道反应堆,用于用SO3对AO进行连续气液硫化.
- 调查工艺参数对AOS产品特性的影响.
- 为了优化合成过程的高活性物质含量和能源效率.
主要方法:
- 使用单因子实验和响应表面方法 (RSM) 系统地调查工艺参数 (流量,温度,摩尔比率,SO3分数).
- 开发一个产品含量预测实证模型 (R2 = 0.9882).
- 使用遗传算法结合权重TOPSIS的多目标优化.
主要成果:
- 一个经验模型准确地预测了产品的含量.
- 确定了最佳条件:气体流量为228mL/分钟,温度为52°C,SO3/AO摩尔比为1.27,SO3体积分为4%.
- 与RSM优化条件相比,多目标优化带来了10%的能源效率改善,活性物质含量仅下降3.8%.
结论:
- 微通道反应器为高效和绿色的AOS合成提供了一个可行的和有利的平台.
- 开发的多目标优化战略有效地平衡了产品产量和能源消耗.
- 这种方法代表了连续硫化工艺的重大进步.
