Sinteza e poliolit nëpërmjet transesterifikimit tejzanor

Poliolet janë estere sintetike të prodhuara kryesisht nëpërmjet një transesterifikimi të triglicerideve nga vajrat bimore ose yndyrat shtazore. Këto poliole janë lëndë e parë për prodhimin e poliuretanëve, biolubrikantëve dhe kimikateve të tjera. Ultratingulli përdoret për të përmirësuar reaksionet e transesterifikimit duke aplikuar forca të forta prerëse dhe energji termike. Ultratingulli dhe efektet e tij sonokimike furnizojnë energjinë e reagimit dhe ndihmojnë për të kapërcyer kufizimet e transferimit të masës. Kështu, sonikacioni përmirëson ndjeshëm shpejtësinë e transesterifikimit, rendimentin dhe efikasitetin e përgjithshëm.

Transesterifikimi i asistuar me ultratinguj

Reaksionet e transesterifikimit janë një nga rrugët më të rëndësishme të sintezës dhe përdoren gjerësisht si një teknikë efektive për shndërrimin e vajrave bimore në zëvendësues të produkteve të naftës. Sono-sinteza (gjithashtu sinteza sonokimike, e cila është sinteza kimike e promovuar nëpërmjet ultrazërit me performancë të lartë), është e njohur për efektet e saj të dobishme në transesterifikimin, si dhe në procese të tjera kimike.

Përparësitë e transesterifikimit me ultratinguj

  • Shndërrim i shpejtë
  • Reagimi më i plotë
  • Më pak katalizator
  • Më pak nënprodukte të padëshiruara
  • efikas ne energji
  • Kimi e gjelbër

Kërkesë informacioni





Dihet se ultratingulli përmirëson reaksionet e transesterifikimit duke dhënë p.sh. estere metil dhe poliole më të larta. Hielscher Ultrasonics prodhon sonda industriale tejzanor dhe reaktorë për xhiro të larta.

Reaktor tejzanor me 16,000 watts (4 x 4000 watts sonda) për transesterifikimin inline të përmirësuar në mënyrë sonokimike.

Sinteza e qëndrueshme e poliolit nga vajrat vegjetale duke përdorur ultratinguj

Acidet yndyrore me origjinë bimore, dmth vajrat bimore, janë një lëndë e parë gjerësisht e disponueshme dhe e rinovueshme dhe mund të përdoret për përgatitjen e polioleve dhe poliuretaneve me bazë bio. Aplikimi i ultrazërit të fuqisë krijon efekte të favorshme sonokimike, të cilat përshpejtojnë ndjeshëm reaksionin katalitik të transesterifikimit. Për më tepër, sonikimi rrit rendimentin e polioleve të sintetizuara pasi energjia intensive e përzierjes së kavitacionit akustik kapërcen kufizimin e transferimit të masës. Reaksionet e transesterifikimit tejzanor njihen mirë se funksionojnë në mënyrë efikase me alkool dhe katalizator më të ulët si reaksionet konvencionale të transesterifikimit. Kjo çon në një efikasitet të përgjithshëm të përmirësuar me anë të ultrazërit.

Sinteza tejzanor e një biolubricant të bazuar në ester Pentaerythritol

Ultrasonicator UP400St, i cili u përdor për transesterifikimin e vajit vegjetal në ester pentaerythritol.Esteri i pentaeritritolit mund të sintetizohet në mënyrë efikase nga vaji i kolapës nëpërmjet procesit sonokimik me dy hapa siç tregohet nga ekipi hulumtues i Arumugam. Në studimin e tyre të optimizimit, studiuesit përdorën ultrasonikatorin Hielscher UP400St (shih foton majtas). Në transesterifikimin e parë të promovuar sonokimikisht, vaji i rapes reagon me metanol në metil ester. Në hapin e dytë të transesterifikimit, esteri metil reagon me ksilenin dhe një katalizator në esterin e pentaeritritolit. Studiuesi u fokusua në optimizimin e parametrave të procesit tejzanor në mënyrë që të rrisë rendimentin dhe efikasitetin e përgjithshëm të sintezës së esterit pentaerythritol nën ultratinguj. Përmirësimi i rendimentit prej 81.4% të esterit pentaeritritol u realizua me një puls tejzanor prej 15 s, një amplitudë tejzanor prej 60%, një përqendrim katalizator prej 1.5 wt%, dhe temperaturën e reagimit prej 100°C. Për kontrollin e cilësisë, esteri pentaerythritol i sintetizuar në mënyrë sonokimike u krahasua me vajin e kompresorit sintetik. Si përfundim, studimi sugjeron se procesi i transesterifikimit të njëpasnjëshëm i promovuar në mënyrë ultrasonike është një metodë efikase për të zëvendësuar procesin konvencional të transesterifikimit të njëpasnjëshëm për sintezën e biolubricantit me bazë ester pentaerythritol. Përparësitë kryesore të procesit të transesterifikimit tejzanor janë rritja e rendimentit të esterit pentaerythritol, një kohë e shkurtuar e reagimit dhe temperatura dukshëm më e ulëta e reagimit. (krh. Arumugam et al., 2019)

Transesterifikimi me dy faza i intensifikuar në mënyrë tejzanor i vajit të kolapës në esteret e poliolit, si p.sh. tetrastearat pentaerythritol.

Transesterifikimi me dy faza i vajit të rapës i intensifikuar në mënyrë tejzanore në esterin pentaeritritol.
(përshtatur nga Arumugam et al., 2019)

Esteret acetal me prejardhje nga pentanali nëpërmjet sintezës tejzanor

Ekipi hulumtues i Kurniawan sintetizoi tre estere acetal me prejardhje pentanale nëpërmjet metodës sonokimike duke përdorur parimet e kimisë së gjelbër. Sonication u përdor për të promovuar dy hapa kimikë:

  1. Esterifikimi i acidit 9,10-dihidroksioktadekanoik
  2. Acetalizim i 9,10-dihidroksioktadekanoatit alkil

Për të prodhuar esteret e alkil 9,10-dihidroksistearat duhen dy hapa dhe u përftuan rendimente prej 67-85%. Për vlerësimin e efikasitetit, metoda sonokimike u krahasua me teknikën konvencionale të refluksit. Për më tepër, katalizatorët acidikë homogjenë dhe të ngurtë, përkatësisht acidi sulfurik (H2SO4), bentoniti natyror dhe H-bentoniti, u përdorën për të përcaktuar ndikimin dhe efikasitetin e katalizatorëve të ndryshëm. U zbulua se esterifikimi sonokimik i acidit të katalizuar nga H-bentoniti dha produkte në rendiment deri në 70% në kohë reagimi 3 herë më të shkurtër se metoda e refluksit, e cila është e jashtëzakonshme. Hapi i fundit i acetalizimit me n-pentanal në prani të H-bentonitit duke përdorur ultratinguj dha tre derivate dioksolani me prejardhje nga pentanali në rendimente 69-85%, të cilat janë më të larta se metoda konvencionale. Metoda e refluksit kërkon një kohë më të gjatë reagimi sesa metoda sonokimike pasi sinteza tejzanor kërkon vetëm 10-30 minuta. Përveç kohës dukshëm më të shkurtër të reagimit nën sonikacion, një rendiment i jashtëzakonshëm i secilit ester u mor duke përdorur metodën sonokimike.
Studiuesi llogarit gjithashtu se kërkesat për energji të reaksionit sonokimik janë përafërsisht. 62 herë më e ulët se ajo e metodës konvencionale. Kjo redukton kostot dhe është miqësore me mjedisin.
Ekzaminimi i vetive fiziko-kimike të secilit produkt zbuloi se metil 8-(2-butil-5-oktil-1,3-dioksolan-4-il)oktanoat është një biolubrikant i ri potencial me funksionalitetin për të zëvendësuar lubrifikantët e zakonshëm. (krh. Kurniawan et al., 2021)

Reaktor tejzanor për sintezën kimike, p.sh. proceset e transesterifikimit, esterifikimit ose acetilimit.

Reaktor tejzanor me sonda 4x 2000 watts (8kW) për procese sonokimike.

Kërkesë informacioni





Transesterifikimi i estereve pentaerythryl duke përdorur ultratinguj

Esteret pentaerythryl mund të merren nga vajrat vegjetalë si vaji i lulediellit, farave të lirit dhe jatrofa. Ekipi hulumtues i Hashem demonstroi sintezën e lubrifikantëve me bazë bio nëpërmjet një transesterifikimi të njëpasnjëshëm të katalizuar me bazë që përfshin dy hapa transesterifikimi. Ata demonstruan realizueshmërinë e sintezës duke përdorur vaj luledielli, fara liri dhe jatropha. Në hapin e parë, vajrat u shndërruan në esteret përkatëse metil. Në procesin e dytë, esteret metil u shndërruan në estere pentaerythryl nga veprimi i pentaerythritol siç tregohet në skemën e mëposhtme: (krh. Hashem et al., 2013)

Pas transesterifikimit të vajit vegjetal në metil ester, esteret metil shndërrohen në estere pentaeritrili nga veprimi i pentaeritritolit siç tregohet në skemën e mësipërme.
(krh. Hashem et al., 2013)

Efektet e rritjes së ndjeshme të reagimit të ultrazërit në transesterifikimin janë vërtetuar shkencërisht dhe tashmë prej dekadash të miratuara industrialisht. Shembulli më i spikatur për tranesterifikimin e përmirësuar në mënyrë ultrasonike është shndërrimi i vajrave dhe yndyrave në metil ester të acidit yndyror (FAME), i njohur si bionaftë.
Lexoni më shumë rreth transesterifikimit të vajrave dhe yndyrave (mbeturinave) në bionaftë me ndihmën e ultrazërit!

Sondat dhe reaktorët tejzanor për transesterifikimin dhe sinteza të tjera kimike

Hielscher Ultrasonics UIP1500hd është një homogjenizues i fuqishëm tejzanor që përdoret për zhurmë dhe inline sonication.Hielscher Ultrasonics është specialisti juaj kur bëhet fjalë për ultrasonikë të sofistikuar me performancë të lartë për reaksionet sonokimike. Hielscher projekton, prodhon dhe shpërndan ultrasonikë me fuqi të lartë dhe aksesorë të tillë si sonda (sonotrode), reaktorë dhe qeliza rrjedhëse në çdo madhësi dhe furnizon laboratorët kimikë, si dhe objektet e prodhimit kimik në shkallë industriale. Nga pajisjet kompakte ultrasonike laboratorike deri te sondat dhe reaktorët industrialë ultrasonikë, Hielscher ka sistemin ideal tejzanor për procesin tuaj. Me përvojë të gjatë në aplikime të tilla si sono-kataliza dhe sono-sinteza, stafi ynë i trajnuar mirë do t'ju rekomandojë konfigurimin më të përshtatshëm për kërkesat tuaja.
Hielscher Ultrasonics prodhon sisteme ultrasonike me performancë të lartë me qëndrueshmëri shumë të lartë dhe të afta për të dhënë valë intensive ultratinguj pasi të gjithë ultrasonikët industrialë Hielscher mund të japin amplituda shumë të larta në funksionim të vazhdueshëm (24/7). Sistemet e fuqishme të ultrazërit nuk kërkojnë pothuajse asnjë mirëmbajtje dhe janë ndërtuar për të funksionuar. Kjo i bën pajisjet tejzanor Hielscher të besueshme për aplikime të rënda në kushte të vështira. Ofrohen gjithashtu sonotrode speciale për kimikate me temperaturë të lartë ose shumë të ashpër.
Cilësia më e lartë – Projektuar dhe prodhuar në Gjermani: Të gjitha pajisjet janë projektuar dhe prodhuar në selinë tonë në Gjermani. Para dorëzimit te klienti, çdo pajisje tejzanor testohet me kujdes nën ngarkesë të plotë. Ne përpiqemi për kënaqësinë e klientit dhe prodhimi ynë është i strukturuar për të përmbushur sigurimin më të lartë të cilësisë (p.sh. certifikimin ISO).

Tabela më poshtë ju jep një tregues të kapacitetit të përafërt të përpunimit të ultrasonicators tonë:

Vëllimi i Serisë Shkalla e rrjedhjes Devices rekomanduara
1 deri 500mL 10 deri 200mL / min UP100H
10 deri në 2000 ml 20 deri 400mL / min UP200Ht, UP400St
0.1 deri në 20L 0.2 deri në 4L / min UIP2000hdT
10 deri në 100L 2 deri në 10L / min UIP4000hdT
na 10 deri në 100L / min UIP16000
na më e madhe grup i UIP16000

Na kontaktoni! / Pyet Na!

Pyesni për më shumë informacion

Ju lutemi përdorni formularin e mëposhtëm për të kërkuar informacion shtesë në lidhje me sintezën sonokimike, përpunuesit tanë tejzanor dhe çmimin. Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj me ju dhe t'ju ofrojmë një sistem tejzanor që plotëson kërkesat tuaja!









Ju lutem vini re tonë Politika e privatësisë.


Homogjenizuesit tejzanor me prerje të lartë përdoren në përpunim laboratorik, në tavolinë, pilot dhe në përpunim industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë për përzierjen e aplikacioneve, shpërndarjen, emulsifikimin dhe nxjerrjen në shkallë laboratorike, pilot dhe industriale.



Literatura / Referencat

Fakte të vlefshme

Rrugët e sintezës së poliolit

Poliolet e vajit natyror (shkurt. NOPs) ose biopoliolet, janë poliole që rrjedhin nga vajrat bimore. Ekzistojnë disa rrugë të ndryshme kimike për sintetizimin e biopolioleve. Biopoliolet përdoren kryesisht si lëndë të para për prodhimin e poliuretaneve, por gjithashtu hyjnë në prodhimet e produkteve të tjera si lubrifikantë, elastomerët, ngjitësit, lëkurën artificiale dhe veshjet.
Për sa i përket sintezës së polioleve nga vajrat vegjetale, ekzistojnë metoda të ndryshme reagimi si epooksidimi, transamidizimi dhe transesterifikimi. Për shembull, polioli me bazë vaji të kolmës mund të sintetizohet nga epooksidimi i pjesshëm i lidhjeve të dyfishta në zinxhirët e acideve yndyrore dhe hapja e përgjithshme e unazave të okiranit duke përdorur dietilen glikol. Transamidizimi dhe transesterifikimi i lidhjeve esterike të triglicerideve vegjetale mund të kryhet duke përdorur respektivisht dietanolaminë dhe trietanolaminë.


Ultrasonikë me performancë të lartë! Gama e produkteve të Hielscher mbulon spektrin e plotë nga ultrasonikatori kompakt laboratorik mbi njësitë e sipërme të stolit deri te sistemet tejzanor të plotë industrial.

Hielscher Ultrasonics prodhon homogjenizues tejzanor me performancë të lartë nga laboratormadhësia industriale.


Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë procesin tuaj.

Le të kontaktojmë.