Реферат: Каталитически активированные пористые полимерные мембраны, работающие в режиме поропроницаемости, рассматриваются как новый тип мембранных реакторов для быстрых гетерогенно-катализируемых жидкофазных и многофазных реакций. Хорошие результаты были достигнуты при использовании таких мембран для этерификации жирных кислот спиртами. Так, при осуществлении этого процесса в проточном каталитическом реакторе можно свести к минимуму внутридиффузионное торможение и обеспечить отличный контакт между реагентами и катализатором внутри мембранных пор. Приготовление каталитических мембран осуществляли в две стадии: на первой происходило формование асимметричной плоской мембраны из полиэтилсульфона (ПЭС), на второй – введение сульфогрупп в мембранные поры. Асимметричные плоские ПЭС мембраны получали методом инверсии фаз. Модификация мембраны каталитическим компонентом включала три этапа: пропитку мембраны 1N серной кислотой в течение 1 ч, полимеризацию путем пропитки смесью 12 % стирола и 88 % толуола в течение 10 мин и повторную пропитку 1N серной кислотой в течение 1 ч. Для характеристики каталитических мембран использовали сканирующую электронную микроскопию (СЭМ). СЭМ-снимки показали, что введение полимерных цепей приводит к уменьшению числа пор и увеличению их размеров. Ионообменную емкость модифицированной мембраны определяли с помощью атомно-абсорбционной спектроскопии. Площадь внутренней поверхности пор каталитической мембраны измеряли методом БЭТ. Для мембраны с внутренней поверхностью пор 126225 cм2 ионообменная емкость составляла 3,33 ммоль H+/(г мембраны), что соответствует 30 %-му сульфированию модифицированной мембраны. Условия синтеза этилового эфира гексановой кислоты путем этерификации с использованием модифицированной мембраны были оптимизированы с помощью методики FDRSM (Factorial Design and Response Surface Methodology). Для этого был разработан и осушествлен план полнофакторного эксперимента, при реализации которого варьировали значения трех входных параметров: мольного соотношения реагентов, температуры процесса и площади внутренней поверхности пор модифицированной мембраны, а в качестве отклика использовали конверсию кислоты (ее определяли по изменению концентрации, измеряемой с помощью газовой хроматографии). Согласно полученным результатам, максимальная величина конверсии (99,7 %) была достигнута при ионообменной емкости 6,7 ммоль H+/(г мембраны), мольном отношении этанола к жирной кислоте 5 : 1, температуре 30 °C и площади поверхности мембраны 252450 cм2. Время реакции составило 10 с. Все эксперименты проводились в соответствии с диаграммой испытаний, разработанной на основе FDRSM, и их результаты полностью совпали с результатами расчетов по этой методике.

Библиографическая ссылка: Эль-Занати Э. , Абдаллах Х.
Этерификация этилгексановой кислоты с использованием проточного каталитического мембранного реактора
Катализ в промышленности. 2015. №1. С.6-11. DOI: 10.18412/1816-0387-2015-1-6-11 РИНЦ CAPlusCAРЖ ВИНИТИ

Переводная версия: El-Zanati E. , Abdallah H.
Esterification of ethyl hexanoic acid using flow-through catalytic membrane reactor
Catalysis in Industry. 2015. V.7. N2. P.91-97. DOI: 10.1134/s2070050415020038 WOS Scopus РИНЦ OpenAlex

Даты:

Поступила в редакцию:

1 июн. 2014 г.

Идентификаторы БД:

РИНЦ:	22857860
Chemical Abstracts:	2015:1143192
Chemical Abstracts (print):	174:493027
РЖ ВИНИТИ:	61 (CH04) 15.08-19И.155

Альметрики: