L'acido adipico, un componente fondamentale nella produzione di fibre chimiche, nylon 66, tecnopolimeri e vari prodotti farmaceutici, alimentari e chimici, viene comunemente sintetizzato attraverso un processo ecologico che prevede l'ossidazione del cicloesene con perossido di idrogeno (H2 O2 ) catalizzato dal tungstato di sodio (Na2 WO4 ).
Nella reazione di sintesi verde dell'acido adipico, H2 O2 subisce facilmente la decomposizione esotermica e l'elevata quantità esotermica della reazione può facilmente portare a un'instabilità termica. Ricerca sulla stabilità dell'H2 O2 ha dimostrato che alcuni ioni metallici possono accelerarne o inibirne la decomposizione, con l'aggiunta di stabilizzanti come l'EDTA che si sono rivelati efficaci nel ridurre la decomposizione.
Tuttavia, mancano ricerche sul miglioramento della stabilità dell'H2 O2 nella reazione e migliorando la sicurezza del processo di produzione dell'acido adipico.
Scienza e tecnologia per la gestione delle emergenze ha pubblicato un articolo di ricerca intitolato "Effetto dello stabilizzatore EDTA sul rischio termico del processo di sintesi verde dell'acido adipico e sviluppo del processo a flusso continuo a microcanali".
Questa ricerca studia metodicamente gli esperimenti calorimetrici sulla reazione di sintesi verde dell'acido adipico, concentrandosi in particolare sui parametri termici e sulla cinetica di reazione in un esperimento RC1e su scala pilota e un processo a flusso continuo a microcanali.
Lo studio ha rivelato che la sintesi verde dell’acido adipico comporta una reazione in due fasi, con significative reazioni esotermiche che comportano rischi di fuga termica, soprattutto durante la seconda fase, dove non si verifica alcun reflusso. L'incorporazione dello stabilizzatore EDTA ha mitigato in modo significativo questi rischi riducendo la temperatura massima della reazione di sintesi (MTSR), migliorando così la sicurezza del processo.
Inoltre, esperimenti condotti in un microreattore capillare in acciaio inossidabile hanno dimostrato che la decomposizione di H2 O2 aumenta con l'aumento del tempo di permanenza e della temperatura e l'aggiunta di EDTA può ridurre efficacemente la decomposizione.
In sintesi, la ricerca ha prodotto con successo acido adipico con una resa del 63,25% in un reattore a microcanali ad alta pressione, dimostrando il potenziale per un processo di sintesi a flusso continuo più sicuro ed efficiente. Questi risultati non solo evidenziano l'efficacia dell'EDTA nello stabilizzare l'H2 O2 e prevenire l'instabilità termica, ma sottolineano anche il valore dei reattori a microcanali nel migliorare la sicurezza intrinseca e l'efficienza della sintesi dell'acido adipico.
Questo progresso rappresenta una promessa significativa per la futura applicazione dei principi della chimica verde nei processi industriali, in particolare nella produzione di acido adipico, contribuendo così a pratiche di produzione chimica più sicure e sostenibili.
Ulteriori informazioni: Weidong He et al, Effetto dello stabilizzatore EDTA sul rischio termico del processo di sintesi verde dell'acido adipico e sviluppo del processo a flusso continuo a microcanali, Scienza e tecnologia per la gestione delle emergenze (2023). DOI:10.48130/EMST-2023-0022
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