Razvoj oksidacije benzilnega alkohola v pretočnih reaktorjihBevec, Matic (Avtor) Žnidaršič Plazl, Polona (Mentor) pretočna tehnologijabenzilni alkoholoksidacijamikroreaktorjikontinuirni procesvolumetrična produktivnostV magistrskem delu smo raziskali možnosti razvoja in optimizacije oksidacije benzilnega alkohola v benzaldehid v različnih reaktorskih konfiguracijah z uporabo kontinuirnega načina vodenja procesov. Osrednji cilj je bil doseči večjo procesno učinkovitost, izboljšano selektivnost ter višjo volumetrično produktivnost v primerjavi s konvencionalnim šaržnim načinom obratovanja. Reakcija je potekala v prisotnosti katalitskega sistema TEMPO/KBr in oksidanta NaOCl v dvofaznem sistemu voda–organsko topilo. Eksperimentalni del je vključeval izvedbo reakcij v treh različnih reaktorskih postavitvah: v laboratorijskem šaržno delujočem konvencionalnem reaktorju, mikropretočnem cevnem mikroreaktorju ter mezopretočnem Corning LF sistemu. V vsaki izvedbi smo preučili vpliv ključnih procesnih parametrov, namreč pretoka in s tem zadrževalnega časa ter konfiguracije reaktorja, na konverzijo, selektivnost in volumetrično produktivnost. Volumetrična produktivnost je bila izbrana kot glavni kriterij, saj združuje vpliv izkoristka in hitrosti pretoka, zaradi česar najbolj reprezentativno odraža zmogljivost reaktorskega sistema z vidika industrijske uporabe. Rezultati kažejo, da uvedba pretočne tehnologije omogoča znatno povečanje produktivnosti: volumetrična produktivnost se je iz šaržnega obratovanja (1,54 mg/(mL·min)) v cevnem mikroreaktorju povečala na 28,03 mg/(mL·min) ter v sistemu Corning LF na 122,74 mg/(mL·min), kar potrjuje izjemen potencial kontinuirnih sistemov za industrijsko implementacijo oksidacijskih reakcij. Ugotovili smo, da sta za doseganje optimalne učinkovitosti procesa, ocenjene z vidika volumetrične produktivnosti, ključna zadrževalni čas in hidrodinamski pogoji v reaktorju. Na osnovi rezultatov mikropretočnih in mezopretočnih eksperimentov smo potrdili, da je bil z uporabo pretočnih reaktorjev dosežen boljši nadzor nad reakcijskimi pogoji, predvsem z vidika nadzorovanega zadrževalnega časa, enakomernega dodajanja oksidanta in nadzora temperature. Ti dejavniki so neposredno vplivali na višjo konverzijo in selektivnost v primerjavi s šaržnim režimom. Delo prispeva k razumevanju oksidacijskih reakcij in odpira možnosti za nadaljnjo raziskavo podobnih industrijsko relevantnih oksidacij, avtomatizacijo in razvoj industrijskega procesa.20252025-07-11 13:55:01Magistrsko delo/naloga170658sl