Modernizacja pracującej technologii produkcji chelatu mikroelementowego Fe-HBED i jej wdrożenie - Ciarka, Kamil (My University, 2021)
Celem rozprawy było opracowanie modernizacji pracującej technologii produkcji chelatu Fe(III)HBED. W części literaturowej przedstawiono rolę żelaza u roślin, skutki jego niedoborów i metody ich uzupełniania. Scharakteryzowano czynniki chelatujące dopuszczone do stosowania w rolnictwie, w tym HBED. Dokonano oceny potencjału aplikacyjnego znanych metod syntezy HBED oraz N-(2-hydroksybenzylo)glicyny, która jest półproduktem w zmodernizowanej technologii. W części doświadczalnej rozprawy opracowano nową metodę otrzymywania HBED. Wyniki prac w skali laboratoryjnej zostały podstawą europejskiego zgłoszenia patentowego. Trójetapowa ścieżka syntezy obejmuje otrzymanie N-(2-hydroksybenzylo)glicyny poprzez kondensację i redukcję aldehydu salicylowego i glicyny, jej alkilowanie za pomocą 1,2 dichloroetanu oraz chelatację żelaza i izolację Fe(III)HBED. Przeprowadzono optymalizację syntezy HBED oraz opracowano metodę ekstrakcji EDC. W część technologiczna rozprawy to projekt procesowy technologii otrzymywania chelatu Fe(III)HBED, który jest podstawą jej wdrożenia. Modernizację zaprojektowano w sposób maksymalizujący wykorzystanie aparatury znajdującej się na hali produkcyjnej. Przedstawiono sposób prowadzenia procesu wraz ze schematem technologicznym, bilansami masowym i energetycznym oraz charakterystyką surowców. Przedstawiono specyfikację gotowego produktu otrzymanego w testach pilotowych zmodernizowanej technologii i spełnia on stawiane mu wymagania jakościowe, a opracowana modernizacja upraszcza proces produkcji pod względem technologicznym.

Goal of this dissertation was to develop a modernization of functioning Fe(III)HBED chelate manufacturing technology. The literature part describes role of iron in plants, consequences of its deficiency and methods of supplementation. Chelating agents, including HBED were characterized. Application potential of known synthetic pathways was assessed for HBED and N-(2-hydroxybenzyl)glycine, the intermediate product in modernized technology. In the experimental part the novel method of HBED synthesis was developed. The results of the laboratory research were foundation of European Patent application. Three-step synthetic pathway consisted of obtaining of N-(2-hydroxybenzyl)glycine via condensation and reduction of salicylaldehyde and glycine, its alkylation with 1,2 dichloroethane and iron chelation with isolation of Fe(III)HBED. Optimization of chelating agent synthesis and method of extraction of EDC from reaction mixture was developed. In the technological part of the dissertation, the process design for Fe(III)HBED production technology was presented. Modernization was designed to maximize employment of existing apparatuses on production plant. Description of production method, process flow diagram, mass and energy balances and raw material characteristics were presented. Specification of final product was presented and it meets all requirements, while modernization simplifies production process in terms of technology.
Modernization of functioning Fe-HBED chelate manufacturing technology and its implementation
Wydział Chemii
Keywords: technologia produkcji; production technology; synteza organiczna; organic synthesis; Fe HBED; chelaty mikroelementowe; micronutrient chelates