电合成乙醛酸的研究

以过饱和草酸水溶液为阴极液 ,盐酸溶液为阳极液 ,在隔膜式平行板电解池内草酸电还原得到乙醛酸。考察改变阳极液盐酸溶液的浓度、电解液的电流密度和电解液的流速对生成乙醛酸电流效率的影响。考察催化电极对电合成的影响。结果表明 ,用碳板做电极材料 ,电流密度为 6 6 .7A·m-2 ,电解液流速为 2 6 1mL·min-1,电解温度为 2 0℃时 ,乙醛酸的电流效率可高达80 %以上。     

固定床电化学反应器内电解合成丁二酸的研究

设计并制作了一种固定床电化学反应器用于电解合成丁二酸,通过改变固定床层中钛球的直径和填充个数以调控不同的阴极电流密度,对在该反应器内电解合成丁二酸的性能进行评价。结果表明,当固定床层中填充钛球的直径为8 mm,填充个数为133个,阴、阳极电流密度之比为1:4时,选取阳极电流密度1000 A×m~(-2),投入原料马来酸酐质量分数9.8%,硫酸质量分数5%,电解温度为50℃,可获得最佳的实验结果:平均还原收率可达93.7%,电流效率95.0%,槽电压范围2.6~3.0 V。与传统的箱式电化学反应器相比,平均还原收率可提高4.4%,电流效率提高3.5%,时空产率约为后者的1.6倍。     

电化学法制备L-半胱氨酸的研究

以铅板作阴极,DSA为阳极,在自制的H型电槽中进行电解合成L-半胱氨酸盐的条件的探讨。极阴液为0.66 mol/L的胱氨酸溶液,阳极液为5%硫酸溶液,电流密度为3～4 A/dm2,电解10 h,产率最高达98%,电流效率68.9%。本文还讨论了判断反应终点的方法和影响产率和电流的因素。     

电化学合成乙醛酸研究

研究了隔膜电解草酸法生产乙醛酸的工艺 ,首次使用了性能优越的新型阳极材料钽铱电极和HF - 1 0 1型强酸型阳离子交换膜 ,并对电解工艺进行优化 ,结果表明 :在电解温度为 2 0℃ ,电流密度为 35 0A/m2 ,使用HF - 1 0 1型阳离子交换膜和钽铱电极 ,电解草酸饱和溶液 8h后 ,乙醛酸产率达 96 1 3% ,明显高于国内文献值。该法具有电解液不受污染 ,离子交换膜不易中毒且无机械损伤 ,阳极材料使用寿命长 ,产品纯度、产率高等优点 ,具有广阔的工业化前景。     

改性海藻酸钠／壳聚糖双极膜成对电解制备乙醛酸

以镍网电极-改性海藻酸钠/壳聚糖双极膜(Ni-mSA/mCS BM)作为阴阳两室间的隔膜,利用双极膜的中间界面层水解离特性成对电解制备乙醛酸.水解离特性分析结果表明,双极膜中水解离后生成的H 透过mSA阳离子膜进入阴极室中,可及时补充草酸电还原生成乙醛酸过程中的H 消耗;OH(透过mCS阴离子膜进入阳极室中,与乙二醛电氧化生成乙醛酸过程中产生的H 结合生成H2O,可促进正向反应的速度.以饱和草酸和盐酸的混合液作阴极液,以10%乙二醛和10%KBr的混合液作阳极液,镍网为阴极,二氧化铅为阳极,在电流密度为20 mA·cm-2常温下电解,阴极电流效率达82.9%,阳极电流效率达75.7%,电解电压低于2.7 V.     

固定床电解槽变电流电解乙二醛合成乙醛酸

研究了支持电解质、阳极类型和变电流电解方式等因素对电解乙二醛合成乙醛酸过程的电流效率和乙醛酸选择性的影响。在选用的支持电解质中盐酸是最合适的支持电解质 ;固定床阳极电解效果优于平板型阳极电解效果 ;变电流电解效果好于恒电流电解效果。当阳极电解液初始组成为w(乙二醛 ) =7.0 %、w(盐酸 ) =8.0 % ,阴极电解液组成为w(硫酸 ) =2 0 %的水溶液 ,变电流电解的平均电流密度为 15 35A/m2 时 ,电流效率为 85 .0 %、乙醛酸选择性为 94.3% ,阳极初产品中m(乙醛酸 )∶m(乙二醛 )≥ 40∶3。     

乙醛酸合成方法最新进展

随着我国对乙醛酸用途的进一步开发及相关衍生物产品市场需求的持续上升,乙醛酸市场已被业内人士普遍看好。据报道,目前国内乙醛酸的需求量约为10000t,许多企业在筹建该项目。乙醛酸的合成路线主要有化学法和电解法。已实现工业化的工艺有草酸阴极还原法和乙二醛硝酸氧化法。采用阴极还原草酸和阳极氧化乙二醛的成对电解法合成乙醛酸能将草酸电解还原法的电解槽生产能力和电流密度均提高4倍,是发挥电解优势的最切实可行的措施。     

草酸电解还原制备乙醛酸的研究

研究连续草酸电解还原制备乙醛酸的过程和工艺。采用一膜两室电解面积为10cm×10cm的离子膜电解槽进行连续电解实验,比较了电极材料、阳离子交换膜材料、研究了电解液流量对电流效率的影响以及电流密度、电解温度和电解时间对电解过程的影响。结果表明以铅极板作阴极、钽-铱作阳极板、NF-1型含氟磺酸阳离子交换膜时电解的效果较好,得到的优化电解条件为:电流密度1000A.m-2,电解温度25℃,电解时间4.5h,阴极液和阳极液流量均为2L.min-1。在此条件下的电耗为3038.9kWh.t-1产品,研究结果可为工业化设计提供参考数据。     

固定床电解槽变电湾电解乙二醛合成乙醛酸

研究了支持电解质,阳极类型和变电流电解方式等因素对电解乙二醛合成乙醛酸过程的电流效率和乙醛选择性的影响。在选用的支持电解质中盐酸是最合适的支持电解质;固定床阳极电解效果优于平板型阳极电解效果;变电流电解效果好于恒电流电解效果。当阳极电解溶初始组成为w(乙二醛）＝7．0％,w(盐酸）＝8．0％,阴极电解液组为w(硫酸）＝20％的水溶液,变电湾电解的平均电流密度为1535A/m^2时,时流效率为85．0％,乙醛酸选择性为94．3％,阳极初产品中m(乙醛酸）：m(乙二醛）≥40：3。     

应用离子交换膜通过电化学氧化合成氯甲苯

以钛网为阳极,镍网为阴极,饱和的NaCl溶液为阳极电解质,应用离子交换膜通过阳极氧化甲苯的方法合成氯甲苯。讨论了阳极电解质质量分数、电流密度、电解液温度、反应时间等反应条件的选择。结果表明：在反应温度25 ℃,阳极、阴极电解液分别为25％NaCl和10％NaOH溶液,电流密度为10～15 A/dm2条件下电解,并在4.5 h左右结束反应,氯甲苯的产率最高,可达55.5％,电流效率为51.5％。     

Modeling of a packed-bed electrochemical reactor for producing glyoxylic acid from oxalic acid

A two-dimensional reactor model was established for a packed-bed electrochemical reactor with cooled cathode (PERCC) for producing glyoxylic acid from oxalic acid based on the system's reaction kinetics, mass conservation equation, and the equation of charge conservation in terms of solution-cathode potential to describe the distributions of glyoxylic acid concentration and electrolyte potential in the cathode compartment of the PERCC. The equation for a circulating mixer was also presented to account for the accumulation of glyoxylic acid in the catholyte of a batch electroreduction process. Using the orthogonal collocation approach, the partial differential equations of the model could be converted into sets of algebraic equations and be numerically solved. The effects of operating temperature, conductivity of catholyte, operating cathode potential, and volumetric flow rate of the catholyte on the current efficiency and concentration of glyoxylic acid were simulated and discussed, with emphasis on the current densities generated from main and side reactions. The model was used in a batch operation process and a continuous operation process, with the predicted results being generally in good agreement with the experimental data for both the cases.     

用草酸电化学合成尿囊素的研究

２０ ℃、电流密度６００ Ａ／ｍ２ 条件下,以铅板作电极,在无隔膜槽中电解草酸饱和溶液制得乙醛酸,产率５２％ ,电流效率７５％ 。乙醛酸、尿素、盐酸物质的量比为１∶３－５∶０－３,８０ ℃下,乙醛酸与尿素反应２ ｈ 可制得尿囊素,产率为５４－０ ％ 。     

草酸在表面合金电催化剂上还原过程的循环伏安和原位红外反射光谱研究

采用自行研制的碳载表面合金电催化材料 (Surfacealloy/GC)作为研究电极 ,通过电化学方法和电化学原位FTIR反射光谱等技术 ,对该催化剂在电有机合成中的性能进行研究。结果表明 :所研制的Surfacealloy/GC对草酸的加氢还原表现出很高的电催化活性 ,草酸的还原电位为 - 0 .40V ,与通常用的阴极铅材料相比 ,正移约6 0 0mV ;电化学原位FTIR反射光谱研究结果指出 ,草酸的还原产物主要为乙醛酸 ,表明该电极在较低的过电位下就能还原草酸生成乙醛酸。     

草酸电解生产乙醛酸工艺改进

对电解还原草酸生产乙醛酸工艺和设备进行了改进,在优化工艺条件下,中试电流效率７６．７％,化学产率９２．５％,槽电压５．７Ｖ,生产过程稳定。根据中试结果进行了经济评价,提出了进一步改进的建议     

草酸电还原制备乙醇酸

用循环伏安法确定了草酸可以还原为乙醇酸,证明了从草酸研制乙醇酸的可行性。工艺采用以铅电极作阴极材料的阳离子交换膜电解槽,电解草酸制备乙醇酸,并以电流密度、电量、温度和电解液的流速作了四因素四水平的正交实验,得出最佳工艺条件为电流密度1400A/m2,电量1 7F/mol,温度40℃,电解液流速0 15m/s,产率达88%以上。     

A study of the production of glyoxylic acid by the electrochemical reduction of oxalic acid solutions

An investigation has been made of the formation of glyoxylic acid by the electrochemical reduction of oxalic acid/sulphuric acid aqueous solutions at various temperatures and cathode potentials using lead electrodes. It has been found that for a given quantity of electricity passed greater current efficiencies are obtained at higher electrode potentials and lower temperatures. The current efficiency decreased with increasing quantity of electricity passed. A simple analysis for the process has been made in which glyoxylic acid is assumed to be reduced to glycollic acid. By incorporation of a variable factorf, to take into account electrochemical parameters for the two reactions, satisfactory predictions of the current efficiency have been obtained. The electrokinetic interpretation of thef-factor is also briefly discussed.     

Sb-Pb-Pt/GC电极上草酸还原过程的循环伏安和原位红外反射光谱研究

通过电化学方法和原位FTIR反射光谱等技术 ,对自行研制的碳载Sb Pb Pt纳米材料电极 ,在有机电合成中的性能进行了研究。结果表明 :该电极对草酸的加氢还原表现出很高的电催化活性 ,草酸的还原电位为 - 0 40V ,与铅阴极相比 ,正移约 6 0 0mV ;电化学原位FTIR反射光谱研究结果指出 ,草酸的还原产物主要为乙醛酸。     

乙醛酸的合成技术进展

介绍了乙醛酸的生产现状,评述了乙二醛氧化法、草酸电解法和配对电解法生产乙醛酸的新方法、新工艺,并从降低生产成本和提高产品质量的角度总结了合成乙醛酸的技术改进情况,提出了乙醛酸今后的研究方向。