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超声微反应器内三硝基间苯三酚合成工艺研究 被引量：7
1
作者 侯跃辉 刘璇 +3 位作者 廉应江 韩梅 尧超群 陈光文 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期3597-3607,共11页
三硝基间苯三酚(TNPG)是重要的医药中间体,通常以间苯三酚(PG)为原料,在间歇反应釜中经硝化合成。该工艺存在反应时间长、能耗高、安全性差等问题,亟需开展新型连续合成工艺研究。在超声微反应器中开展了PG混酸硝化过程研究,通过引入超... 三硝基间苯三酚(TNPG)是重要的医药中间体,通常以间苯三酚(PG)为原料,在间歇反应釜中经硝化合成。该工艺存在反应时间长、能耗高、安全性差等问题,亟需开展新型连续合成工艺研究。在超声微反应器中开展了PG混酸硝化过程研究,通过引入超声解决微通道中高黏流体混合差和固体产物易造成通道堵塞的难题,实现TNPG连续合成并大幅缩短了反应时间。此外,基于对原料和产物的质谱等分析,初步探讨了反应路径和行为特征。在优化工艺条件下(PG浓度:1.0 mol/L;硝酸与PG摩尔比:4;反应温度:40℃;停留时间6~10min),TNPG收率可达80%,固体纯度大于98%。 展开更多
关键词 微通道 微反应器 超声微反应器 硝化 混合 过程强化
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微反应技术在含能材料连续安全合成中的应用与发展
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作者 尧超群 刘璇 +3 位作者 张德旺 赵帅南 郭笑妮 陈光文 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期312-324,共13页
含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此... 含能材料广泛应用于兵器工业、航空航天及民用建设等领域。其合成过程复杂、危险性高,传统釜式反应工艺难以满足产品质量和过程安全控制的要求。微反应技术具有热质传递速率高和安全性好等优点,在含能材料领域具有广阔的发展前景。为此,本文从微反应技术基本原理、含能化合物合成、含能颗粒材料制备和超声微反应器四方面展开综述,基于化学工程视角,阐释微化工技术在含能材料领域的应用特点。同时,总结并展望了技术领域的研究难点与未来发展方向,包括反应动力学/热力学、高黏/含固流体混合强化、反应放大与智能系统、三废处理及如何与人工智能等新兴学科结合等问题。 展开更多
关键词 微反应器 连续合成 超声微反应器 强放热 含能材料
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超声微反应器系统的放大及其在纳米材料制备中的应用
3
作者 董正亚 朱晓晶 +4 位作者 贾竞夫 张杰 郑卓韬 刘晓霖 武志林 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期4095-4119,共25页
将超声波与微反应器结合能解决常规微反应器易被固体颗粒堵塞、操作弹性欠佳、放大困难等问题,使超声微反应器(USMR)成为新一代微反应器技术,广泛应用于涉及固体堵塞和混合传质受限的反应过程,特别是纳米材料的合成。虽然目前有不少关于... 将超声波与微反应器结合能解决常规微反应器易被固体颗粒堵塞、操作弹性欠佳、放大困难等问题,使超声微反应器(USMR)成为新一代微反应器技术,广泛应用于涉及固体堵塞和混合传质受限的反应过程,特别是纳米材料的合成。虽然目前有不少关于USMR的研究报道,但大多局限于实验室用的小型反应器,鲜有关于USMR放大的研究。系统地介绍了USMR系统的结构组成以及各组成部件之间的谐振匹配和放大策略。一般来说,USMR系统包括超声波电源、超声波换能器、微通道反应器、通道中的流体四部分,超声波能量由电源产生并经换能器、微通道传输到流体中。要保证该系统较高的能量传输效率,需要这四个部分对应的谐振频率保持一致、阻抗实现匹配。将USMR系统的放大分成超声波电源放大、反应器辐射面放大、微通道尺寸放大三个方面,系统阐述每个方面放大遇到的核心关键问题和解决思路。最后重点介绍了USMR在纳米材料合成领域的应用,并根据合成过程的机理将其分为反应成核生长控制、分子自组装控制、乳液及界面限域控制三种纳米材料合成类型。综合结果表明,USMR在控制纳米材料尺寸形貌均一性方面展现了巨大的优势。 展开更多
关键词 超声微反应器 微化工 超声波化学 过程放大 流动化学
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