Application of a Loop Reactor in the Investigation of Furfural Oxidation Kinetics on an Acidic Ion Exchange Catalyst
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Enrico Marchi; Wander Y. Perez-Sena; Kari Eränen; Johan Wärnå; Dmitry Yu Murzin; Tapio Salmi
Abstrakti:
<p>Catalytic oxidation of furfural with hydrogen peroxide is an important reaction among environmentally friendly biomass-based technologies to provide precursors for the chemical industry. Biobased furfural is obtained from the hydrolysis of hemicelluloses to monomeric sugar molecules and their subsequent dehydration. Valorization of furfural via liquid-phase oxidation yields primarily succinic and maleic acids, both molecules of significant interest for the polymer industry. In this study, the oxidation of furfural with hydrogen peroxide was investigated on the strongly acidic Amberlyst-15 catalyst. Experiments under different operating conditions in an aqueous environment were conducted in a packed bed loop reactor. The effects of various operation conditions such as temperature, reagent concentrations, volumetric flow rates, and catalyst loadings were investigated. An improved reaction network compared with existing literature was developed, with additional pathways explaining the routes for the succinic acid formation. The system was modeled using the transient axial dispersion model for the packed bed and parameter estimation was carried to fit the model to the experimental data and to obtain the pre-exponential factors and activation energies of the rate constants. The model was able to reproduce the experimental data very well.</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli:
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Lehti/Sarja
Volyymi
63
Numero
33
Sivut
14567-14581
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Ei
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Teknillinen kemia, kemian prosessitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Tunnistettu aihe
[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1021/acs.iecr.4c01591
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä