hrvatski

Optimiranje polimernih milireaktora izrađenih aditivnom proizvodnjom

Ovim istraživanjem razrađen je novi pristup izrade jednostavnih cijevnih polimernih milireaktora i polimernih milireaktora sa statičkim miješalicama pomoću tehnologija aditivne proizvodnje u svrhu olakšavanja istraživanja intenzifikacije procesa. Izrađeni su reaktori različitih dimenzija kanala, a u uspješno izrađene milireaktore dodane su pregrade, odnosno statičke miješalice. Princip proizvodnje dodavanjem materijala u slojevima omogućuje oblikovanje složenih geometrijskih struktura unutar kanala. Statičke miješalice stvaraju veće međufazne površine između reaktanata pa je ispitana i primjenjivost milireaktora na reakcije u višefaznim, nemješljivim sustavima. Za modelnu reakciju odabrana je transesterifikacija suncokretova ulja u metilne estere masnih kiselina (FAME). Konverzija, a time i uspješnost prijenosa tvari i energije praćena je infracrvenom spektroskopijom (FTIR), plinskom kromatografijom (GC) i nuklearnom magnetskom rezonancijom (1H NMR). Dobiveni rezultati prestavljaju doprinos upotrebi milireaktora i milireaktora sa statičkim miješalicama kao i reaktorima s oscilirajućim tokom fluida kao zamjenu za već dobro poznate mikroreaktore u kojima je proizvodni volumen manji, a pad tlaka veći nego u milireaktorima. Analizirane su vrste strujanja te su ispitani prijenos tvari i bezdimenzijske značajke u svim uspješno konstruiranim reaktorskim sustavima. Rezultati ukazuju na činjenice da dulja vremena zadržavanja u milireaktorima daju veće konverzije, kao i više temperature i uži kanali. Kod reaktora s oscilirajućim tokom fluida zbog drugačijeg mehanizma miješanja dolazi do još veće intenzifikacije s obzirom na milireaktore s pregradama. U posljednjem dijelu istraživanja posvećena je pažnja fizikalno-kemijskim svojstvima materijala korištenih za 3D-ispis kako bi se primjena takvih reaktorskih sustava mogla ostvariti i u drugim kemijskim sintezama. U tu svrhu, komercijalno dostupnim polimernim materijalima ispitana su toplinska svojstva, slobodna površinska energija i otpornost na bubrenje u raznim kapljevinama s kojima bi proizvedeni milireaktori mogli doći u kontakt.

aditivna proizvodnja, milireaktor, statičke miješalice, FAME

nije evidentirano