Το νιτρικό ισοπροπύλιο (IPN) είναι ένα κοινό ενεργητικό υλικό υγρού νιτρικού εστέρα που παίζει σημαντικό ρόλο στην άμυνα, την ιατρική και τη βιομηχανία. Στον αμυντικό τομέα, το IPN χρησιμοποιείται συχνά ως κύριο συστατικό των εκρηκτικών καυσίμου-αέρα. Λόγω των μοναδικών πλεονεκτημάτων της χαμηλής τοξικότητας, χαμηλής διαβρωτικής ικανότητας και χαμηλής ευαισθησίας, χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε εφαρμογές όπως προωθητικά, ευαισθητοποιητές και πρόσθετα ντίζελ.
Ωστόσο, η υπάρχουσα μέθοδος σύνθεσης παρτίδων για το IPN περιλαμβάνει τη χρήση νιτρικού οξέος και ισοπροπανόλης ως πρώτης ύλης, μαζί με την προσθήκη ουρίας και νιτρικού αμμωνίου. Η αντίδραση λαμβάνει χώρα στους 100°C για να παραχθεί IPN, με απόδοση 85%. Αυτή η μέθοδος έχει πολλά μειονεκτήματα, όπως πολύπλοκα στάδια αντίδρασης, υψηλές και δύσκολα ελεγχόμενες θερμοκρασίες αντίδρασης, ανάγκη για αργή στάλαξη πρώτων υλών κάτω από την επιφάνεια του υγρού (αυξάνουσα λειτουργική δυσκολία και κίνδυνο) και σχετικά χαμηλές αποδόσεις.
ΛΥΣΗ YHCHEM
Για να αντιμετωπίσουν τα ζητήματα του κακού ελέγχου της αντίδρασης και της υψηλής θερμοκρασίας αντίδρασης σε αντιδραστήρες παρτίδας, οι μηχανικοί στο YHCHEM ανέπτυξαν μια λύση χρησιμοποιώντας έναν αντιδραστήρα μικροκαναλιού σε σχήμα καρδιάς. Σε αυτή τη διαδικασία, η ισοπροπανόλη χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη, το διχλωρομεθάνιο ως διαλύτης και το ατμίζον νιτρικό οξύ και ο οξικός ανυδρίτης ως παράγοντες νιτροποίησης για τη σύνθεση του νιτρικού ισοπροπυλεστέρα. Το παρακάτω διάγραμμα απεικονίζει τη διαδρομή σύνθεσης και τη ροή της διεργασίας. Μετά από πολλαπλές προσαρμογές στις λεπτομέρειες της διαδικασίας από την πειραματική ομάδα, ο ρυθμός μετατροπής του νιτρικού ισοπροπυλεστέρα μπορεί να φτάσει έως και το 99.8%, με απόδοση έως και 96%. Αυτή η διαδικασία επιδεικνύει υψηλούς ρυθμούς μετατροπής, υψηλές αποδόσεις και μειωμένη παραγωγή άχρηστων οξέων, καθιστώντας την εξαιρετικά υποσχόμενη και πολύτιμη για εφαρμογές βιομηχανικής κλίμακας.