Forschung zum Reaktionsprozess der o-Xylol-Nitrierung

Die Online-Überwachung liefert schnell Ergebnisse zur Conversion-Rate und verkürzt den Forschungs- und Entwicklungszyklus im Vergleich zur Offline-Laborüberwachung um das Zehnfache.

4-Nitro-o-xylol und 3-Nitro-o-xylol sind wichtige Zwischenprodukte der organischen Synthese und einer der wichtigen Rohstoffe für die Herstellung neuer umweltfreundlicher Pestizide mit hoher Effizienz, geringer Toxizität und geringen Rückständen.In der Industrie werden die meisten davon durch Nitrierung von o-Xylol mit Nitrat-Schwefel-Mischsäure synthetisiert.Zu den wichtigsten Überwachungsindikatoren im o-Xylol-Nitrierungsprozess gehören der Gehalt an o-Xylol-Rohstoffen, das Isomerenverhältnis der Nitrierungsprodukte usw.

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Derzeit ist die Laboranalysemethode für diese wichtigen Indikatoren in der Regel die Flüssigkeitschromatographie, die einen relativ langwierigen Prozess der Probenahme, Probenvorbehandlung und professioneller Analysetechniker erfordert und der gesamte Prozess mehr als 30 Minuten dauert.Während der Entwicklung des kontinuierlichen Durchflussverfahrens für diese Reaktion kann die Reaktion selbst in etwa 3 Minuten abgeschlossen sein, und der Zeitaufwand für die Offline-Analyse ist hoch.Wenn eine große Anzahl von Prozessparameterbedingungen in kurzer Zeit überprüft werden müssen, benötigen Forscher eine Echtzeit- und genaue Online-Erkennungsmethode, um schnell Inhaltsinformationen bereitzustellen und die Richtung der Prozessoptimierung festzulegen.

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Online-Spektroskopie-Technologie kann schnell spektrale Informationen über o-Xylol, 3-Nitro-o-xylol und 4-Nitro-o-xylol in der Reaktionslösung liefern.Die Peakflächen der charakteristischen Peaks, die in der Abbildung oben durch die Pfeile markiert sind, spiegeln jeweils die relativen Gehalte der drei Substanzen wider.In der Abbildung unten analysiert die Software intelligent die Rohstoff- und Produktgehaltsverhältnisse in 12 verschiedenen Prozessen.Es ist offensichtlich, dass die Rohstoffumwandlungsrate unter Bedingung 2 am höchsten ist und der Rohstoff unter Bedingung 8 fast keine Reaktion zeigt.Forscher können die Qualität von Prozessparametern anhand des Gehalts der drei Substanzen in der Reaktionslösung schnell beurteilen, schnell die optimalen Parameter ermitteln und die Forschungs- und Entwicklungseffizienz um mehr als das Zehnfache steigern.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 09.01.2024