Aumentando a segurança na síntese de ácido adípico verde:o papel do estabilizador de EDTA e da tecnologia de fluxo de microcanais
Equação de reação para a síntese de ácido adípico por oxidação de ciclohexeno com H2 O2 catalisado por Na2 WO4 . Crédito:Ciência e Tecnologia de Gestão de Emergências (2023). DOI:10.48130/EMST-2023-0022 O ácido adípico, componente fundamental na fabricação de fibras químicas, náilon 66, plásticos de engenharia e diversos produtos farmacêuticos, alimentícios e químicos, é comumente sintetizado por meio de um processo verde que envolve a oxidação do ciclohexeno com peróxido de hidrogênio (H
2 O
2 ) catalisado por tungstato de sódio (Na
2 WO
4 ).
Na reação de síntese verde do ácido adípico, H2 O2 sofre decomposição exotérmica facilmente, e a alta quantidade exotérmica da reação pode facilmente levar à fuga térmica. Pesquisa sobre a estabilidade de H2 O2 mostrou que certos íons metálicos podem acelerar ou inibir sua decomposição, com a adição de estabilizadores como o EDTA provando ser eficaz na redução da decomposição.
No entanto, faltam pesquisas sobre como melhorar a estabilidade do H2 O2 na reação e aumentando a segurança do processo de produção de ácido adípico.
Ciência e Tecnologia de Gestão de Emergências publicou um artigo de pesquisa intitulado "Efeito do estabilizador EDTA no risco térmico do processo de síntese verde de ácido adípico e desenvolvimento do processo de fluxo contínuo de microcanais".
Esta pesquisa investiga metodicamente experimentos calorimétricos sobre a reação de síntese verde do ácido adípico, focando especificamente nos parâmetros térmicos e cinética da reação em um experimento RC1e em escala piloto e um processo de fluxo contínuo de microcanais.
O estudo revelou que a síntese verde do ácido adípico envolve uma reação em duas etapas, com reações exotérmicas significativas que apresentam riscos de fuga térmica, principalmente durante a segunda etapa, onde não ocorre refluxo. A incorporação do estabilizador EDTA mitigou significativamente estes riscos, reduzindo a temperatura máxima da reação de síntese (MTSR), aumentando assim a segurança do processo.
Além disso, experimentos conduzidos em microrreator capilar de aço inoxidável demonstraram que a decomposição de H2 O2 aumenta com o aumento do tempo de residência e da temperatura, e a adição de EDTA pode efetivamente reduzir a decomposição.
Em resumo, a pesquisa produziu com sucesso ácido adípico com rendimento de 63,25% em um reator de microcanais de alta pressão, mostrando o potencial para um processo de síntese de fluxo contínuo mais seguro e eficiente. Estas descobertas não apenas destacam a eficácia do EDTA na estabilização do H2 O2 e prevenir a fuga térmica, mas também enfatizar o valor dos reatores de microcanais na melhoria da segurança intrínseca e da eficiência da síntese do ácido adípico.
Este avanço é uma promessa significativa para a aplicação futura dos princípios da química verde em processos industriais, particularmente na produção de ácido adípico, contribuindo assim para práticas de produção química mais seguras e sustentáveis.
