工業用ニトログリセリンは、迅速かつ安全に作られた
十九世紀半ばにニトログリセリンの発明以来、人々は非常に不安定な液体爆発物を製造するためのより安全な方法を見つけようとしてきました。 現在、ドイツのPfintzalのFraunhofer Institute for Chemical Technology(ICT)の研究者は、マイクロリアクターを使用してニトログリセリンをバッチではなく連続的に生産する最も安全なアプロー これはだけでなく、より安全またより速く、生産率の十倍の増加を促進する。
ニトロギルセリンは、硫酸と硝酸の混合物に、三つの水酸基を有する単純な炭化水素であるグリセロールを添加することによって作られる。 反応は非常に発熱しますが、温度が高すぎると、例えば30℃を超えると”暴走”が起こり、爆発の危険性が劇的に高まります。
したがって、製造業者は反応混合物を継続的に冷却し、伝統的なバッチプロセスでは、グリセロールを酸に滴下して、熱が放散され、過剰の酸を維持する時間を与え、すべてのヒドロキシル基の完全なニトロ化を確実にするために不可欠である。
“これはかなり昔ながらの化学です”と、フラウンホーファー ICTの爆発材料の副所長であるStefan Löbbecke氏は述べています。 マイクロリアクターの連続プロセスへの切換えは大いにより少ない量を使用することを意味する–複数の理由のためにより安全。 それは集中させた温度の変化および危ない”ホットスポット”を避けて重要である混合の全面的な温度そしてある程度を制御することは容易であ それはまたそれを分解生成物を制御することをもっと簡単にします。 そして、何かが非常に間違っている場合には、結果として生じる爆発ははるかに小さくなります。
マイクロリアクターは、平面を横切って蛇行する内部チャネルを有する手サイズの透明なポリマータイルである。 内部チャネルには2つの入口がありますが、1つの出口だけがあります–反応物は開始時に一緒になり、チャネルの両側の溝と尾根の複雑なパターンに
生産をスケールアップするには、マイクロリアクターを並列に追加するだけです。 単一のマイクロリアクターを使用して、1日あたり10-50kgのニトログリセリンを製造することができるとLöbbecke氏は述べています。 しかし、彼のグループは、マイクロリアクターを”ナンバリングアップ”することによって、週に2-3トンの生産を実験しています。
それは言った、これはニトログリセリンのバルク生産のためのアプローチではありません。 鉱山および建築工業のための低級プロダクトは、主に大きさで、既に安く作ることができます。 このアプローチが実質の利点であるところで、löbbeckeは製薬産業の使用のための非常に高い等級でニトログリセリンおよび他の硝酸のエステルのより少 ニトログリセリンは強力な爆発性だけでなく、狭心症や他の心臓の問題を治療するために広く使用されている強力な薬物(グリセリル三硝酸塩と
このアプローチの安全性の向上は、生産率の向上と同様に、製造業者のコストを削減します。 マイクロリアクターのアプローチはすでに工業的に使用されているが、Löbbeckeは商業的な感受性のためにどこに言うことを拒否した。
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