BRPI0907630B1 - "método para preparação de solução aquosa de ácido glioxílico, mediante oxidação de uma solução aquosa de glioxal com oxigênio ou com um gás contendo oxigênio" - Google Patents
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Description
(54) Título: MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO AQUOSA DE ÁCIDO GLIOXÍLICO, MEDIANTE OXIDAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA DE GLIOXAL COM OXIGÊNIO OU COM UM GÁS CONTENDO OXIGÊNIO (51) Int.CI.: C07C 51/27; C07C 59/153 (30) Prioridade Unionista: 25/01/2008 FR 0850473 (73) Titular(es): WEYLCHEM LAMOTTE (72) Inventor(es): FRANÇOIS BLEGLER; OLIVIER SIMON; ALAIN SCHOUTEETEN
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA PREPARAÇÃO DE SOLUÇÃO AQUOSA DE ÁCIDO GLIOXÍLICO, MEDIANTE OXIDAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA DE GLIOXAL COM OXIGÊNIO OU COM UM GÁS CONTENDO OXIGÊNIO.
A presente invenção refere-se a um método industrial para obtenção de soluções aquosas de ácido glioxílico.
O uso de oxigênio para oxidar soluções aquosas de glioxal em soluções aquosas de ácido glioxílico é conhecido.
O método descrito no Pedido de Patente FR-A-2372141 é realizado na presença de 4 a 10% em peso de ácido nítrico na solução reacional. Uma vez que a reação de oxidação é exotérmica, um problema de segurança pode surgir devido a essa quantidade de ácido, no caso de falha do sistema de resfriamento. Além disso, o método produz soluções aquosas de ácido glioxílico contendo ácido nítrico residual, o qual deve ser removido através de tratamentos subsequentes, geralmente trabalhosos e/ou dispendiosos, como, por exemplo, eletrodiálise.
Os Pedidos de Patentes EP-A-349406 e CN-A-1634847 ensinam o uso de óxido nítrico (NO) ou nitrito de sódio (NaNO2) como catalisadores de oxidação, na presença de um forte ácido inorgânico, tal como ácido clorídrico. Entretanto, esses métodos geram grandes quantidades de N2O, devido ao consumo de ácido nítrico, que é liberado para a atmosfera ou que deve ser tratado através de métodos destrutivos.
A presente invenção elimina os inconvenientes acima mencionados e serve para:
- obter um alto rendimento de ácido glioxílico;
- obter alta conversão de glioxal;
- diminuir o consumo de ácido nítrico e/ou de óxidos de nitrogênio;
- diminuir a formação de gás N2O, o qual é prejudicial ao meio ambiente;
- minimizar a formação de ácido oxálico como subproduto; e
- evitar uma alta concentração de ácido nítrico residual na Segue-se folha 1a
16/06/2017, pág. 4/12 uma solução aquosa de ácido glioxílico, através da oxidação de uma solução aquosa de glioxal com oxigênio ou um gás contendo oxigênio, caracterizado pelo fato de que a dita oxidação é efetuada:
- na presença de uma quantidade catalítica de ácido nítrico e/ou pelo menos um óxido de nitrogênio, numa quantidade entre 0,005 e 0,1 mol de catalisador por mol de glioxal;
- na presença de um ácido forte não oxidante de glioxal; e
- mediante manutenção de condições que satisfazem à equação KLa/Q >10, onde KLa é o coeficiente de transferência de massa volumétrica total (h1) e Q é a carga de calor liberada pela reação (watt/mol de glioxal).
No método de acordo com a invenção conforme descrito acima e no restante da descrição, a quantidade de glioxal expressa em mols é a quantidade de glioxal usada na solução aquosa no início da reação de oxidação.
Na invenção, o catalisador de oxidação pode ser selecionado dentre ácido nítrico e/ou óxido de nitrogênio. Geralmente, é usado entre 0,005 e 0,1 mol de catalisador, preferivelmente, entre cerca de 0,01 e 0,07 mol de catalisador e, particularmente, entre cerca de 0,01 e 0,06 mol de catalisador, por mol de glioxal.
Os óxidos de nitrogênio podem ser selecionados dos seguintes gases: óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), tetróxido de nitrogênio (N2O4), trióxido de nitrogênio (N2O3) ou misturas dos mesmos.
Como óxidos de nitrogênio podem ser mencionados os sais metálicos de ácido nítrico ou ácido nitroso, tais como nitrito de sódio, nitrito de potássio, nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de prata, nitrato de cobre ou misturas dos mesmos.
De acordo com um aspecto preferido da implementação da invenção, o ácido nítrico é usado como um catalisador de oxidação. O grau e a concentração do ácido nítrico podem ser similares aos usados em métodos convencionais de oxidação por meio de ácido nítrico. Como exemplo, podem ser mencionadas as soluções aquosas de ácido nítrico com uma concentração de 20 a 68% em peso.
O método da invenção é implementado na presença de um ácido forte não oxidante do glioxal. É preferível se usar uma quantidade entre 0,05 e 1 mol de ácido forte por mol de glioxal, particularmente, uma quantidade entre 0,2 e 0,7 mol de ácido forte por mol de glioxal.
No contexto da presente invenção, ácido forte significa um ácido tendo um pKa inferior a 1. Entre os ácidos fortes que não oxidam o glioxal podem ser mencionados como exemplos, ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácidos sulfônicos, tais como ácido p-toluenossulfônico, ácido metanossulfônico ou misturas dos mesmos ou, mais particularmente, ácido clorídrico.
Como outros exemplos de ácidos fortes que não oxidam o glioxal, podem ser mencionadas as resinas trocadoras de íons do tipo sulfônica, que são vendidas sob diversas marcas comerciais, tais como resinas Amberlyst® 15 e Dowex® 50WX. As resinas acima mencionadas consistem em um esqueleto de poliestireno que carrega grupos sulfônicos.
Outros tipos de resinas comerciais podem ser adequados, tais como resinas perfluoradas portadoras de grupos sulfônicos, como, por exemplo, as resinas Nafion®.
Vantajosamente, os ácidos fortes são usados em solução aquosa, preferivelmente, ácido clorídrico em solução aquosa numa concentração de 10 a 37% em peso.
De acordo com uma alternativa para o método da invenção, pode ser usado um composto gerador de um ácido forte não oxidante do glioxal.
No contexto da presente invenção, composto gerador de um ácido forte não oxidante do glioxal significa qualquer composto capaz de reagir com água para gerar um ácido forte, conforme definido anteriormente. Como exemplos, de tais compostos podem ser mencionados cloreto de tionila (SOCI2), e ácidos de Lewis, como, por exemplo, AICI3.
O aumento de transferência entre gases e líquidos do sistema reacional constitui uma importante característica da presente invenção, pelo fato de que serve para diminuir a entrada de ácido nítrico e/ou de óxido de nitrogênio, ao mesmo tempo em que preserva, por um lado, um satisfatório rendimento de ácido glioxílico e, por outro lado, uma taxa mais alta de conversão de glioxal.
De acordo com a invenção, a proporção do coeficiente de transferência de massa volumétrica total Ki_a ((h'1) para a carga de calor liberada pela reação Q (watt/mol de glioxal) deve ser tal que KLa/Q seja maior que 10.
O valor do coeficiente de transferência de massa volumétrica total pode ser determinado pelo método de oxidação de sulfito de sódio por ar, conforme descrito no artigo da publicação Chemical Engineering and Processing, 33, (1994), 247-260.
Para que a equação KLa/Q >10 seja satisfeita, é importante, por um lado, ajustar o coeficiente de transferência de massa volumétrica total e, por outro lado, a temperatura da fase líquida do meio reacional e a vazão de entrada do oxigênio ou do gás contendo oxigênio.
A primeira condição é geralmente satisfeita mediante seleção de uma aparelhagem reacional, projetada para obter uma grande área de superfície de troca entre a fase gasosa e a fase líquida, dessa forma, obtendose um alto valor de KL.a.
Preferivelmente, a reação é realizada sob determinadas condições, de modo que o coeficiente KLa se disponha entre 100 h1 e 1000 h'1.
Para implementar o método da invenção, pode ser usado, por exemplo, a aparelhagem compreendendo reatores com um bocal de mistura do tipo jato com sucção, colocado internamente ou externamente.
De acordo com uma modalidade preferida, um reator de circuito fechado é usado com um bocal de mistura com jato de sucção embutido, um duto externo de fluxo de fase líquida conectado ao ejetor e ainda compreendendo uma bomba.
Também, pode ser utilizado, por exemplo, uma aparelhagem compreendendo reatores com agitação de líquido/gás, ou colunas de ampolas compreendendo enchimento.
O valor de KLa é ajustado por meio de apropriadas medidas téc5 nicas, adaptadas para cada tipo de reator. O método da invenção é vantajosamente implementado em um reator do tipo de bocal de mistura com jato de sucção (reator de jato).
A carga de calor (Q) liberada pela reação de oxidação pode ser determinada a partir da seguinte equação:
Q = D x Cp água x At/nG onde:
- D é a vazão da água para resfriamento do reator;
- Cp é a capacidade de calor da água;
- At é a diferença entre a temperatura de entrada e temperatura de saída da água de resfriamento; e
- nG é o número de mois de glioxal.
Preferivelmente, a reação é realizada sob determinadas condições, de modo que o valor de (Q) seja entre 5 e 150 watt/mol de glioxal. O valor de (Q) pode ser ajustado mediante variação de diversos parâmetros, como, por exemplo, a temperatura da fase líquida, a qual afeta a velocidade de oxidação e, consequentemente, o calor liberado pela reação de oxidação, ou a vazão de entrada do oxigênio ou de um gás contendo oxigênio.
De acordo com outra alternativa da invenção, a proporção do coeficiente de transferência de massa volumétrica total KLa (h'1) para a carga de calor liberada pela reação (Q) (watt/mol de glioxal), deve ser tal que 10 <KLa/Q<100.
O método da invenção, geralmente, é implementado mediante adição de uma solução aquosa de ácido clorídrico a uma solução aquosa de glioxal, ao mesmo tempo em que se introduz uma solução aquosa de ácido nítrico e, opcionalmente, através da adição de nitrito de sódio ao meio reacional e, finalmente, mediante introdução de oxigênio ou um gás contendo oxigênio, tal como o ar, sob uma pressão entre 200 e cerca de 3000 kPa.
Preferivelmente, é utilizado oxigênio. Nesse caso, o consumo de oxigênio situa-se entre 0,5 e cerca de 1 mol, por mol de glioxal.
Como soluções aquosas de glioxal, podem ser usadas soluções aquosas de glioxal disponíveis na indústria, normalmente, contendo de 5 a
50% em peso de glioxal.
A reação normalmente ocorre a uma temperatura entre a temperatura ambiente e cerca de 85°C, vantajosamente, entre 35 e 75°C. Se necessário, a temperatura pode ser ajustada a fim de manter a carga de calor (Q) constante.
A reação é geralmente continuada pelo período de 1 a 20 horas.
A mistura reacional obtida pode ser usada como tal, na forma de uma solução aquosa de ácido glioxílico, em diversas aplicações. Alternativamente, o ácido oxálico pode ser separado da mistura reacional mediante cristalização, para se obter uma solução aquosa de ácido glioxílico. Vantajosamente, a mistura reacional pode ser ainda purificada através de meios conhecidos per se, como, por exemplo, destilação, tratamento por resina trocadora de íons ou eletrodiáslise.
A invenção é ilustrada de uma maneira não-limitativa pelos seguintes exemplos:
Exemplo 1
a) Determinação do coeficiente de transferência de massa total (KLa) do reator.
Em um reator de 20L, de fase líquida/gasosa e de aço esmaltado, previamente purgado com nitrogênio, equipado com uma camisa dupla, um circuito externo para fase líquida, compreendendo uma bomba e um ejetor, e um circuito externo para a fase gasosa conectado ao ejetor, são introduzidos 10L de uma solução aquosa contendo 0,8 mol/L de sulfito de sódio (Na2SO3) e 1.10'6 mol/L de sulfato de cobalto (CoSO4). A circulação externa é iniciada com uma vazão de 500 L/h e o reator é pressurizado a uma pressão de 200 kPa (2 bar) com oxigênio. A pressão é mantida constante sob 200 kPa mediante ajuste da vazão de oxigênio. O consumo de sulfito de sódio é medido para calcular o coeficiente de transferência de massa total do reator.
O coeficiente de transferência de massa total do reator medido por esse método é de 932 h'1.
b) Preparação da solução aquosa de ácido glioxílico.
Dentro do mesmo reator são introduzidas 7250 g de uma solução aquosa contendo 40% em peso de glioxal, 3400 g de uma solução aquosa de ácido clorídrico com 37% em peso e 2611 g de água. A mistura é aquecida à temperatura de 45°C através da camisa dupla do reator. Em seguida, são adicionadas 140 g de ácido nítrico contendo 68% em peso, em água. Depois de 10 minutos, são introduzidas 6 g de NaNO2 em solução, em 150 g de água, e o reator é pressurizado a uma pressão de 400 kPa (4 bar) com oxigênio. A temperatura é mantida constante, na faixa de 43 ± 5°C, de modo que a carga de resfriamento trocada na camisa dupla seja de 1500 W (Q = 30 watt/mol de glioxal) e a pressão seja mantida constante, acima de 400 kPa, através da adição de oxigênio, se exigido. Após a adição de 400 NL (NormoLitro) de oxigênio durante cerca de 2 horas, o meio reacional é aquecido, de modo a alcançar a temperatura de 60°C em aproximadamente 1 hora. A adição de oxigênio é interrompida quando se alcança o volume de 628 NL.
Quando a reação é finalizada (depois de 4 horas da introdução de NaNO2), são obtidas 14,24 kg da mistura reacional.
A mistura reacional contém 20,3% de ácido glioxílico, representando um rendimento de 78% e 0,5% de glioxal, representando uma conversão de 97,5%.
A quantidade de ácido nítrico consumido é inferior a 0,01 mol, por mol de glioxal (análise da fase gasosa ao final da reação, por meio de cromatografia gasosa).
Exemplo Comparativo 1
O procedimento descrito no exemplo 1 é repetido, exceto em que a reação é realizada sob determinadas condições, de modo que KLa/Q seja inferior a 10.
a) Determinação do coeficiente de transferência de massa total (Ki a) do reator.
Em um reator de 20L, de fase líquida/gasosa e de aço esmaltado, previamente purgado com nitrogênio, equipado com uma camisa dupla, um circuito externo para fase líquida, compreendendo uma bomba e um eje8 tor, e um circuito externo para a fase gasosa conectado ao ejetor, são introduzidos 10L de uma solução aquosa contendo 0,8 mol/L de sulfito de sódio (Na2SO3) e 1,10-6 mol/L de sulfato de cobalto (CoSO4). A circulação externa é iniciada com uma vazão de 200 L/h e o reator é pressurizado a uma pressão de 2 bar com oxigênio. A pressão é mantida constante sob 200 kPa (2 bar) mediante ajuste da vazão de oxigênio. O consumo de sulfito de sódio é medido para calcular o coeficiente de transferência de massa total do reator.
O coeficiente de transferência de massa total do reator medido por esse método é de 196 h'1. b) Preparação da solução aquosa de ácido glioxílico.
Dentro do mesmo reator são introduzidas 7250 g de uma solução aquosa contendo 40% em peso de glioxal, 3400 g de uma solução βρυοεθ de ácido clorídrico com 37% em peso e 2611 g de água. A mistura é aquecida à temperatura de 45°C através da camisa dupla do reator. Em seguida, são adicionadas 140 g de ácido nítrico contendo 68% em peso, em água. Depois de 10 minutos, são introduzidas 6 g de NaNO2 em solução, em 150 g de água, e o reator é alimentado com oxigênio a uma velocidade de cerca de 200 NL/h, de modo que a carga de calor trocada seja de 1500 W (Q = 30 watt/mol de glioxal). Ao mesmo tempo, 232 g de uma solução aquosa de ácido nítrico contendo 68% em peso é adicionada a uma velocidade de 2 g/min (caso não seja, a reação é interrompida). A temperatura é mantida constante, numa faixa de temperatura de 43 ± 2°C. Após a adição de 400 NL de oxigênio, durante um período de cerca de 2 horas, é aplicada uma variação de temperatura, a fim de que a mesma alcance 60°C em 1 hora. A adição de oxigênio é interrompida quando se atinge o volume de 601 NL. Durante a reação, a pressão eleva-se progressivamente para alcançar cerca de 800 kPa (8 bar) manométricos.
Quando a reação é finalizada, são obtidas 14,37 kg da mistura reacional.
A mistura reacional contém 18,8% de ácido glioxílico, representando um rendimento de 73% e 0,47% de glioxal, representando uma conversão de 97,6%.
Os resultados mostram que quando a proporção KLa/Q é inferior a 10, a fim de que seja obtido um satisfatório rendimento de ácido glioxílico e uma satisfatória conversão, é necessário usar uma quantidade muito maior de ácido nítrico. De fato, o ácido nítrico é consumido durante a reação, provocando a formação de indesejáveis subprodutos para o ambiente, além de uma alta concentração de ácido nítrico residual na solução final de ácido glioxílico.
Exemplo 2
O reator descrito no exemplo 1 é usado com um coeficiente KLa de 932 h’1 e uma vazão de 500 L/h no circuito externo. Dentro desse reator são introduzidas 7250 g de uma solução aquosa contendo 40% em peso de glioxal, 3400 g de uma solução aquosa de ácido clorídrico com 37% em peso e 2610 g de água. A mistura é aquecida à temperatura de 47°C através da camisa dupla do reator. Em seguida, são adicionadas 140 g de ácido nítrico contendo 68% em peso, em água. Depois de 10 minutos, são introduzidas 6 g de NaNO2 em solução, em 150 g de água, e o reator é pressurizado a uma pressão de 400 kPa (4 bar) com oxigênio. A temperatura é mantida constante, na faixa de 48 ± 1 °C, de modo que a carga de resfriamento trocada na camisa dupla seja de 2250 W (Q = 45 watt/mol de glioxal). A pressão é mantida constante, acima de 400 kPa, através da adição de 322 NL/h (NormoLitro por hora) de oxigênio, se exigido. Após a adição de 215 NL (NormoLitro) de oxigênio durante cerca de 36 horas, o meio reacional é aquecido, de modo a alcançar a temperatura de 55°C em aproximadamente 1 hora, a fim de manter constante a carga de calor trocada na camisa dupla do reator. Quando a quantidade de oxigênio adicionada alcança 525 NL (NormoLitro), a temperatura é aumentada, a fim de alcançar 65°C em aproximadamente 20 minutos. A adição de oxigênio é interrompida quando se alcança o volume de 628 NL.
Quando a reação é finalizada (depois de cerca de 2 horas da introdução de NaNO2), são obtidas 14,26 kg da mistura reacional.
A mistura reacional contém 19,9% de ácido glioxílico, representando um rendimento de 77% e 0,5% de glioxal, representando uma conver10 são de 97,5%.
A quantidade de ácido nítrico consumido é inferior a 0,01 mol, por mol de glioxal (análise da fase gasosa ao final da reação, por meio de cromatografia gasosa).
Exemplo 3
O reator descrito no exemplo 1 é usado com um coeficiente KLa de 932 h'1 e uma vazão de 500 Uh no circuito externo. Dentro desse reator são introduzidas 7250 g de uma solução aquosa contendo 40% em peso de glioxal, 3400 g de uma solução aquosa de ácido clorídrico com 37% em peso e 2610 g de água. A mistura é aquecida à temperatura de 33°C através da camisa dupla do reator. Em seguida, são adicionadas 140 g de ácido nítrico contendo 68% em peso, em água. Depois de 10 minutos, são introduzidas 6 g de NaNO2 em solução, em 150 g de água, e o reator é pressurizado a uma pressão de 400 kPa (4 bar) com oxigênio. A temperatura é mantida constante, na faixa de 34 ± 1°C, de modo que a carga de resfriamento trocada na camisa dupla seja de 95 W (Q = 1,86 watt/mol de glioxal). A pressão é mantida constante, acima de 400 kPa, através da adição de 13 NUh (NormoLitro por hora) de oxigênio, se exigido. Após a adição de 250 NL (NormoLitro) de oxigênio durante cerca de 18 horas, o meio reacional é aquecido, de modo a alcançar a temperatura de 39°C em aproximadamente 18 horas, a fim de manter constante a carga de calor trocada na camisa dupla do reator. Quando a quantidade de oxigênio adicionada alcança 500 NL (NormoLitro), a temperatura é aumentada, a fim de alcançar 48°C em aproximadamente 10 minutos. A adição de oxigênio é interrompida quando se alcança o volume de 628 NL.
Quando a reação é finalizada (depois de cerca de 46 horas da introdução de NaNO2), são obtidas 14,25 kg da mistura reacional.
A mistura reacional contém 20,3% de ácido glioxílico, representando um rendimento de 78% e menos de 0,5% de glioxal, representando uma conversão de 97,5%.
A quantidade de ácido nítrico consumido é inferior a 0,01 mol, por mol de glioxal (análise da fase gasosa ao final da reação, por meio de cromatografia gasosa).
Exemplo 4
a) Determinação do coeficiente de transferência de massa total (KLa) do reator.
Em um reator de 20L, de fase líquida/gasosa e de aço esmaltado, previamente purgado com nitrogênio, equipado com uma camisa dupla, um circuito externo para fase líquida, compreendendo uma bomba e um ejetor, e um circuito externo para a fase gasosa conectado ao ejetor, são introduzidos 10L de uma solução aquosa contendo 0,8 mol/L de sulfito de sódio (Na2SO3) e 1,10-6 mol/L de sulfato de cobalto (CoSO4). A circulação externa é iniciada com uma vazão de 400 L/h e o reator é pressurizado a uma pressão de 200 kPa (2 bar) de oxigênio. A pressão é mantida constante sob 200 kPa, mediante ajuste da vazão de oxigênio. O consumo de sulfito de sódio é medido para calcular o coeficiente de transferência de massa total do reator.
O coeficiente de transferência de massa total do reator medido por esse método é de 563 h'1.
b) Preparação da solução aquosa de ácido glioxílico.
Dentro do mesmo reator são introduzidas 7250 g de uma solução aquosa contendo 40% em peso de glioxal, 3400 g de uma solução aquosa de ácido clorídrico com 37% em peso e 2610 g de água. A mistura é aquecida à temperatura de 38°C através da camisa dupla do reator. Em seguida, são adicionadas 140 g de ácido nítrico contendo 68% em peso, em água. Depois de 10 minutos, são introduzidas 6 g de NaNO2 em solução, em 150 g de água, e o reator é pressurizado a uma pressão de 400 kPa (4 bar) com oxigênio. A temperatura é mantida constante, na faixa de 38 ± 1°C, de modo que a carga de resfriamento trocada na camisa dupla seja de 280 W (Q = 5,6 watt/mol de glioxal) e a pressão seja mantida constante, acima de 400 kPa, através da adição de oxigênio, se exigido. Após a adição de 400 NL (NormoLitro) de oxigênio durante cerca de 3 horas, o meio reacional é aquecido, de modo a alcançar a temperatura de 44°C em aproximadamente 9 horas, a fim de manter constante a carga de calor trocada na camisa dupla do reator. Quando a quantidade de oxigênio adicionada alcança 500 NL (NormoLitro), a temperatura é aumentada, a fim de alcançar 53°C em aproximadamente 3 horas. A adição de oxigênio é interrompida quando se alcança o volume de 628 NL.
Quando a reação é finalizada (depois de cerca de 15 horas da 5 introdução de NaNO2), são obtidas 14,26 kg da mistura reacional.
A mistura reacional contém 20,2% de ácido glioxílico, representando um rendimento de 78% e 0,5% de glioxal, representando uma conversão de 97,5%.
A quantidade de ácido nítrico consumido é inferior a 0,01 mol, 10 por mol de glioxal (análise da fase gasosa ao final da reação, por meio de cromatografia gasosa).
Claims (22)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para preparação de uma solução aquosa de ácido glioxílico, mediante oxidação de uma solução aquosa de glioxal com oxigênio ou com um gás contendo oxigênio, caracterizado pelo fato de que a5 dita oxidação é efetuada:- na presença de uma quantidade catalítica de ácido nítrico e/ou pelo menos um óxido de nitrogênio, numa quantidade entre 0,005 e 0,1 mol, por mol de glioxal;- na presença de um ácido forte não oxidante do glioxal, 10 selecionado do grupo que consiste de ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácidos sulfônicos, ou misturas destes, resinas de troca iônica de ácidos sulfônicos e resinas perfluoradas com grupo sulfônico; e- mantendo-se as condições que satisfazem a equação:KLa/Q > 10,15 onde KLa é o coeficiente de transferência de massa volumétrica total (h-1) e Q é a carga de calor liberada pela reação (watt/mol de glioxal).
- 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma quantidade catalítica de ácido nítrico e/ou óxido de nitrogênio, entre 0,01 e 0,07 mol, por mol de glioxal.20
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma quantidade catalítica de ácido nítrico e/ou óxido de nitrogênio, entre 0,01 e 0,06 mol, por mol de glioxal.
- 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o óxido de nitrogênio é selecionado dentre25 os seguintes gases: óxido nítrico (NO), dióxido de nitrogênio (NO2), tetróxido de nitrogênio (N2O4), trióxido de nitrogênio (N2O3) ou misturas dos mesmos.
- 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o óxido de nitrogênio é selecionado de sais metálicos de ácido nítrico ou ácido nitroso, tais como nitrito de sódio, nitrito30 de potássio, nitrato de sódio, nitrato de potássio, nitrato de prata, nitrato de cobre ou misturas dos mesmos.Petição 870170041292, de 16/06/2017, pág. 6/12
- 6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma quantidade de ácido forte não oxidante do glioxal, entre 0,05 e 1 mol, por mol de glioxal.
- 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a5 6, caracterizado pelo fato de que é utilizada uma quantidade de ácido forte não oxidante do glioxal, entre 0,2 e 0,7 mol, por mol de glioxal.
- 8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o ácido forte não oxidante do glioxal é selecionado de ácido clorídrico, ácido bromídrico, ácido sulfúrico, ácido p10 toluenossulfônico ou misturas dos mesmos.
- 9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o ácido forte não oxidante do glioxal é ácido clorídrico.
- 10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que é utilizado como ácido forte não oxidante15 do glioxal um composto gerador de tal ácido forte.
- 11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a10, caracterizado pelo fato de que o coeficiente KLa apresenta o valor entre 100 h-1 e 1000 h-1.
- 12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a20 11, caracterizado pelo fato de que o dito método é implementado usando uma aparelhagem compreendendo um reator, com um bocal de mistura com jato de sucção colocado internamente ou externamente.
- 13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o dito método é implementado usando25 uma aparelhagem, a qual compreende um reator em um circuito fechado, com um bocal de mistura com jato de sucção embutido, um duto externo de fluxo de fase líquida conectado ao ejetor e uma bomba.
- 14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a11, caracterizado pelo fato de que o dito método é implementado usando30 uma aparelhagem, a qual compreende reatores de fase líquida/gasosa com agitação, ou colunas de ampolas compreendendo enchimentos.
- 15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 aPetição 870170041292, de 16/06/2017, pág. 7/1214, caracterizado pelo fato de que (Q) apresenta o valor entre 5 e 150 watt/mol de glioxal.
- 16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a15, caracterizado pelo fato de que a proporção do coeficiente de transferência de massa volumétrica total KLa (h-1) para a carga de calor (Q) liberada pela reação (watt/mol de glioxal) é tal que 10 < KLa/Q < 100.
- 17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a16, caracterizado pelo fato de que o oxigênio ou um gás contendo oxigênio é introduzido sob uma pressão entre 200 e cerca de 3000 kPa.
- 18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a17, caracterizado pelo fato de que é utilizado oxigênio.
- 19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o consumo de oxigênio apresenta o valor entre 0,5 e cerca de 1 mol, por mol de glioxal.
- 20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o dito método é realizado a uma temperatura entre a temperatura ambiente e 85°C.
- 21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o dito método é realizado a uma temperatura entre 35°C e 75°C.
- 22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de que o reator é processado em um período de 1 hora a 20 horas.Petição 870170041292, de 16/06/2017, pág. 8/12
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