Giám sát trực tuyến đảm bảo hàm lượng cơ chất nằm dưới ngưỡng, đảm bảo hoạt động của enzyme sinh học trong suốt quá trình và tối đa hóa tốc độ phản ứng thủy phân
Các hợp chất amide là chất trung gian và hóa chất tổng hợp hữu cơ quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong y học, thuốc trừ sâu, thực phẩm, bảo vệ môi trường, sản xuất dầu và các lĩnh vực khác.Phản ứng thủy phân nhóm nitrile thành nhóm amit là một trong những phương pháp quan trọng để điều chế các hợp chất amit trong công nghiệp.
Chất xúc tác sinh học được sử dụng trong quá trình tổng hợp xanh của một hợp chất amit nhất định và hoạt động của nó bị ảnh hưởng lớn bởi nồng độ cơ chất và sản phẩm trong hệ thống.Nếu nồng độ cơ chất quá cao, chất xúc tác sẽ dễ bị vô hiệu hóa, khiến phản ứng tổng hợp không thể tiếp tục;nếu nồng độ sản phẩm quá cao cũng sẽ dẫn đến tích tụ cơ chất và hiệu quả tổng hợp thấp.Để đảm bảo hoạt động tối ưu của chất xúc tác enzyme sinh học trong các phản ứng tổng hợp, cần có các phương tiện kỹ thuật hiệu quả để theo dõi và điều chỉnh phản hồi nồng độ cơ chất nitrile và sản phẩm amit theo thời gian thực trong quá trình phản ứng.
Hiện nay, các phương pháp như lấy mẫu theo các khoảng thời gian cố định và thực hiện sắc ký khí khối phổ sau khi xử lý trước mẫu thường được sử dụng để phát hiện hàm lượng cơ chất và sản phẩm trong hệ thống phản ứng.Kết quả phát hiện ngoại tuyến bị trễ, trạng thái phản ứng hiện tại không thể biết được trong thời gian thực và khó thực hiện kiểm soát phản hồi và điều chỉnh hàm lượng chất nền, đồng thời có thể bỏ lỡ cơ hội cho ăn tốt nhất.Công nghệ phân tích quang phổ trực tuyến có ưu điểm là tốc độ phát hiện nhanh và không cần xử lý trước mẫu.Nó có thể thực hiện phân tích nhanh chóng, thời gian thực, tại chỗ và thông minh về hệ thống phản ứng và có những lợi thế đặc biệt trong quá trình tổng hợp xanh các hợp chất amit.
Hình trên thể hiện việc giám sát trực tuyến quá trình điều chế acrylamide thông qua phản ứng enzyme sinh học của một hợp chất nitrile nhất định.Từ 0 đến t1 sau khi phản ứng bắt đầu, tốc độ nạp nguyên liệu nitrile tương đối lớn và tốc độ tích lũy của cả chất nền và sản phẩm tương đối nhanh.Tại t1, hàm lượng cơ chất gần với giới hạn trên của ngưỡng.Lúc này, nhân viên sản xuất giảm tốc độ cho nguyên liệu thô xuống để giữ nồng độ cơ chất trong hệ thống phản ứng trong phạm vi có thể kiểm soát được và sản phẩm vẫn có thể tích tụ nhanh chóng.Cuối cùng, khi phản ứng diễn ra đến thời điểm t2, hàm lượng sản phẩm sẽ tích lũy đến mức mục tiêu và nhân viên sản xuất ngừng bổ sung nguyên liệu thô nitrile.Sau đó, mức cơ chất tiến tới mức 0 và hàm lượng sản phẩm cũng có xu hướng ổn định.Trong toàn bộ quá trình sản xuất liên tục, việc giám sát trực tuyến đảm bảo rằng phản ứng xúc tác enzyme sinh học diễn ra hiệu quả.
Trong tổng hợp quy mô lớn, công nghệ giám sát trực tuyến đặc biệt quan trọng.Kiến thức thời gian thực về nồng độ cơ chất và sản phẩm có thể giúp phản hồi để điều chỉnh hàm lượng cơ chất trong phạm vi hợp lý.Trong quá trình phản ứng, nó có thể tối đa hóa hoạt động của chất xúc tác enzyme sinh học, nâng cao hiệu quả của phản ứng tổng hợp và giúp kiểm soát các thông số quá trình ở trạng thái tối ưu.Kéo dài tuổi thọ của chất xúc tác enzyme sinh học và tối đa hóa lợi ích.
Thời gian đăng: Jan-23-2024