Articles

nitroglicerina industrială a făcut rapid și sigur

de la inventarea nitroglicerinei la mijlocul secolului al XIX-lea, oamenii au încercat să găsească modalități mai sigure de fabricare a explozivului lichid extrem de instabil. Acum, cercetătorii de la Institutul Fraunhofer pentru Tehnologie Chimică (TIC) din Pfintzal, Germania, au venit cu ceea ce ar putea fi cea mai sigură abordare de până acum – folosind microreactori pentru a produce nitroglicerină continuu, mai degrabă decât în loturi. Acest lucru nu este doar mai sigur, ci și mai rapid, facilitând o creștere de zece ori a ratei de producție.

Nitrogilcerina se face prin adăugarea glicerolului, o hidrocarbură simplă cu trei grupări hidroxil, la un amestec de acid sulfuric și acid azotic. Reacția este extrem de exotermă, dar dacă temperatura devine prea ridicată-undeva peste 30 de centimetrii C, de exemplu-se poate produce’ runaway’, crescând dramatic riscul de explozie.

prin urmare, producătorii răcesc continuu amestecul de reacție și – în procesul tradițional de lot – adaugă glicerolul picătură cu picătură la acid pentru a da timp căldurii să se disipeze și să mențină un exces de acid, esențial pentru a asigura nitrarea completă a tuturor grupărilor hidroxil.

‘aceasta este o chimie destul de veche’, spune Stefan L Oktobbecke, director adjunct pentru materiale explozive la Fraunhofer ICT. Trecerea la un proces continuu într – un microreactor înseamnă a lucra cu cantități mult mai mici-mai sigure din mai multe motive. Aceasta facilitează controlul temperaturii globale și a gradului de amestecare, ceea ce este important pentru a evita variațiile de temperatură localizate și punctele fierbinți periculoase. De asemenea, facilitează controlul produselor de descompunere. Și în cazul în care ceva nu merge bine, explozia rezultată ar fi mult mai mică.

microreactorul este o placă polimerică transparentă de dimensiuni manuale, cu un canal intern care șerpuiește peste plan. Canalul intern are două intrări, dar o singură ieșire-reactanții sunt adunați la început și apoi amestecați în timp ce se deplasează prin microreactor prin turbulențe cauzate de un model complex de caneluri și creste pe părțile laterale ale canalului.
pentru a crește producția, pur și simplu adăugați mai multe microreactoare în paralel. Un singur microreactor ar putea fi folosit pentru a face 10-50kg de nitroglicerină pe zi, Spune l Oktobbecke. Dar grupul său a experimentat producția la 2-3 tone pe săptămână prin numerotarea microreactorilor.acestea fiind spuse ,aceasta nu este o abordare pentru producția în vrac de nitroglicerină. Produs de grad scăzut, în primul rând pentru industria minieră și construcții, pot fi făcute ieftin în vrac deja. În cazul în care această abordare este un avantaj real, spune l Unquxbbecke, este în fabricarea unor cantități mai mici de nitroglicerină și alți esteri nitrici, la grade foarte mari pentru utilizare în industria farmaceutică. Nitroglicerina nu este doar un exploziv puternic, ci și un medicament puternic (uneori numit trinitrat de gliceril), utilizat pe scară largă pentru tratarea anginei și a altor probleme cardiace.

siguranța îmbunătățită a abordării reduce costurile pentru producător, la fel ca și rata mai mare de producție. Abordarea microreactorului este deja utilizată industrial, deși l-a refuzat să spună unde din cauza sensibilităților comerciale.