Die Online-Überwachung stellt sicher, dass der Substratgehalt unter dem Schwellenwert liegt, stellt die biologische Enzymaktivität während des gesamten Prozesses sicher und maximiert die Hydrolysereaktionsgeschwindigkeit
Amidverbindungen sind wichtige Zwischenprodukte und Chemikalien der organischen Synthese und werden häufig in der Medizin, bei Pestiziden, in der Lebensmittelindustrie, im Umweltschutz, bei der Ölförderung und in anderen Bereichen eingesetzt.Die Hydrolysereaktion der Nitrilgruppe zur Amidgruppe ist eine der wichtigsten Methoden zur Herstellung von Amidverbindungen in der Industrie.
Ein Biokatalysator wird im grünen Syntheseprozess einer bestimmten Amidverbindung verwendet und seine Aktivität wird stark von der Substrat- und Produktkonzentration im System beeinflusst.Wenn die Substratkonzentration zu hoch ist, wird der Katalysator leicht deaktiviert, was eine Fortsetzung der Synthesereaktion unmöglich macht;Wenn die Produktkonzentration zu hoch ist, führt dies auch zu einer Anreicherung von Substrat und einer geringen Syntheseeffizienz.Um die optimale Aktivität biologischer Enzymkatalysatoren in Synthesereaktionen sicherzustellen, sind wirksame technische Mittel erforderlich, um die Konzentrationen von Nitrilsubstraten und Amidprodukten in Echtzeit während des Reaktionsprozesses zu überwachen und durch Feedback anzupassen.
Zur Bestimmung des Substrat- und Produktgehalts im Reaktionssystem werden derzeit häufig Methoden wie die Probenahme in festen Abständen und die Durchführung einer Gaschromatographie-Massenspektrometrie nach der Probenvorbehandlung eingesetzt.Die Ergebnisse der Offline-Erkennung verzögern sich, der aktuelle Reaktionsstatus kann nicht in Echtzeit ermittelt werden, und es ist schwierig, eine Feedback-Kontrolle und Anpassung des Substratgehalts durchzuführen, und die beste Fütterungsmöglichkeit wird möglicherweise verpasst.Die Online-Spektralanalysetechnologie bietet den Vorteil einer schnellen Nachweisgeschwindigkeit und erfordert keine Probenvorbehandlung.Es ermöglicht eine schnelle, intelligente In-situ-Analyse des Reaktionssystems in Echtzeit und bietet außergewöhnliche Vorteile bei der umweltfreundlichen Synthese von Amidverbindungen.
Das Bild oben zeigt die Online-Überwachung des Prozesses der Herstellung von Acrylamid durch die bioenzymatische Reaktion einer bestimmten Nitrilverbindung.Von 0 bis t1 nach Beginn der Reaktion ist die Zufuhrrate der Nitril-Rohstoffe relativ groß und die Akkumulationsrate sowohl des Substrats als auch des Produkts ist relativ hoch.Zum Zeitpunkt t1 liegt der Substratgehalt nahe der Obergrenze des Schwellenwerts.Zu diesem Zeitpunkt reduziert das Produktionspersonal die Zufuhrrate der Rohstoffe, um die Substratkonzentration im Reaktionssystem in einem kontrollierbaren Bereich zu halten, und das Produkt kann sich trotzdem schnell ansammeln.Wenn die Reaktion schließlich zum Zeitpunkt t2 fortschreitet, erreicht der Produktgehalt den Zielwert und das Produktionspersonal beendet die Zugabe von Nitril-Rohstoffen.Danach geht der Substratgehalt gegen Null und auch der Produktgehalt bleibt tendenziell stabil.Während des gesamten kontinuierlichen Produktionsprozesses stellt die Online-Überwachung sicher, dass die katalytische Reaktion des biologischen Enzyms effizient abläuft.
Bei der Synthese im großen Maßstab ist die Online-Überwachungstechnologie besonders wichtig.Die Kenntnis der Substrat- und Produktkonzentrationen in Echtzeit kann dabei helfen, den Substratgehalt innerhalb eines angemessenen Bereichs anzupassen.Während des Reaktionsprozesses kann es die Aktivität des biologischen Enzymkatalysators maximieren, die Effizienz der Synthesereaktion verbessern und dabei helfen, die Prozessparameter im optimalen Zustand zu steuern.Verlängern Sie die Lebensdauer biologischer Enzymkatalysatoren und maximieren Sie den Nutzen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 23. Januar 2024