Calorimétrie isotherme pour la conception de réacteurs sûrs

Jinyao Wang, de la Texas A&M University, décrit l'application de la calorimétrie isotherme à la conception de réacteurs intrinsèquement sûrs.

L'identification de conditions de réaction intrinsèquement plus sûres et plus intenses est une étape vitale pour la transformation de la synthèse traditionnelle par lots/sem-ibatch en un fonctionnement continu. L'accélération des réactions se heurte à plusieurs problèmes de sécurité et d'efficacité, notamment le risque d'emballement thermique, les réactions secondaires, la dégradation du produit final et la surpression du réacteur. Ce travail démontre l'utilisation de la méthodologie de la surface de réponse pour identifier des conditions de réaction intensifiées intrinsèquement plus sûres et plus efficaces pour la N-oxydation de la 3-méthylpyridine réalisée dans un calorimètre isotherme résistant à la pression. Les conditions expérimentales ont été sélectionnées pour examiner diverses combinaisons de variables d'exploitation à l'aide du plan d'expériences Box-Behnken. Des modèles de régression ont été développés pour corréler la quantité de catalyseur, le taux de dosage de l'oxydant et la température de réaction avec la pression du réacteur et le rendement en N-oxyde ; un bon accord avec les données expérimentales obtenues dans la présente étude et dans la littérature a été obtenu. Les résultats indiquent que, même lorsqu'elle est réalisée en mode semi-batch, la réaction est intrinsèquement plus sûre et plus efficace dans des conditions intensifiées.

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Jinyao Wang - Université A&M du Texas