微通道反应器中甲苯连续液相氧化工艺研究

以甲苯为底物,醋酸钴为催化剂,溴化钠为引发剂,过氧乙酸为液相氧化剂,在脉冲型微通道反应器中液相氧化合成苯甲醛,考察了原料配比、停留时间、反应温度、催化剂、引发剂用量和溶剂量等工艺参数对合成反应的影响。结果表明,n(甲苯)∶n(过氧乙酸)=1∶3、V(甲苯)∶V(乙酸)=1∶5、n(乙酸钴)∶n(甲苯)=1∶75、n(溴化钠)∶n(甲苯)=1∶30、反应温度为110℃、停留时间为10 min时,甲苯转化率达到30.8%,苯甲醛选择性达到83.5%。与传统间歇反应工艺相比,微通道反应器通过对反应过程中传质传热的强化,可大幅提高反应速率及原料的利用率,扩大工艺条件选择区间,实现对氧化反应过程的有效控制。     

二碳酸二叔丁酯的合成工艺研究

以三光气、叔丁醇等为原料在添加碱、相转移催化剂的条件下合成标题化合物。考察了原料物质的量比、反应温度、催化剂种类、催化剂用量、碱的类型、碱的用量等对收率的影响。结果表明,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂,TBAB用量为NaOH量的2 wt%,反应时间2 h时,目标化合物收率最高。以三光气代替光气经相转移催化法合成目标化合物,安全高效、反应时间短、收率高。     

配合物[Ru2（μ-O2CCH3）4（L）2]PF6（L=H2O，MeOH）的合成、表征及电化学性质

由Ru2(μ-O2CCH3)4Cl为前体配合物,合成了两种氧原子作为电子供体的双核四乙酸钌(Ⅱ,Ⅲ)配合物[Ru2(μ-O2CCH3)4(L)2]PF6(L=H2O,MeOH,分别用(1)、(2)表示).采用元素分析、红外光谱、紫外-可见吸收光谱对配合物进行了表征.考察了该配合物的电化学性质,通过循环伏安法,测得[Ru2(μ-O2CCH3)4(L)2]+/0电对的氧化还原半波长电位为535 mV,与其他中等强度的路易斯碱配合物相当.     

硫酸苯肼的合成及分析方法

以苯胺、硫酸、亚硝酸钠为原料,经过重氮化反应、还原反应、酸化反应合成了硫酸苯肼,探索了最佳合成工艺条件,在进行重氮化反应时,采用了连续流微通道反应器,大大缩短了时间,解决了重氮化反应过程中易飙温失控的问题,极大的保证了人员安全,且降低能耗、节约成本,为硫酸苯肼工业化生产提供了参考。同时采用了HPLC对产品进行分析,峰形尖锐对称,分离效果较好,为生产硫酸苯肼的纯度分析提供一些参考。     

H3PW12O40/Al2O3催化合成丙烯醛

采用等体积浸渍法制备了具有Keggin结构的杂多酸H3PW12O40/Al2O3催化剂,用IR、XRD、BET等方法对催化剂进行了表征。同时利用常压连续流动的固定床反应器考察该催化剂对甘油制备丙烯醛的工艺条件,重点考察了催化剂的种类、杂多酸的负载量、反应温度等条件对反应的影响。结果表明,由甘油制备丙烯醛的较优条件为：当催化剂为H3PW12O40/Al2O3,负载量为40%,反应温度为330℃时,丙烯醛的选择性可达83.7％,甘油的转化率为100％。     

微通道反应器中苄亚甲基二氯水解制苯甲醛连续流工艺

以苄亚甲基二氯为原料,盐酸为催化剂,在微通道反应器中连续合成了苯甲醛。考察了苄亚甲基二氯水解反应的温度、盐酸催化剂起始浓度、反应物料摩尔比以及停留时间对反应的影响。实验确定了较优的工艺参数组合：在起始浓度为20%（质量分数）的盐酸催化下,水解反应温度为140 ℃,盐酸与苄亚甲基二氯物料摩尔比为15∶1,停留时间为370 s时,苄亚甲基二氯的转化率达到69.2%,GC选择性超过99.9%。与传统生产工艺相比,实现了连续化操作,缩短了反应时间;采用盐酸作催化剂,避免了传统金属催化剂残留对产品的影响。     

磷酸钠组合氧气预处理提高玉米秸秆酶解糖化效率

以高效的预处理方法打开木质纤维素结构,促进纤维素在酶水解过程中的酶解糖化效率是高效制备生物质乙醇的关键.以磷酸钠溶液作为预处理试剂结合氧气在高温高压条件下对玉米秸秆进行预处理,并通过扫描电子显微镜(SEM)与傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对预处理前后玉米秸秆的形貌和化学态进行了分析.采用响应面法考察了磷酸钠的质量分数...     

催化反应精馏法连续制备N,N-二甲基乙酰胺

以路易斯酸为催化剂,醋酸-二甲胺为原料,催化反应精馏法合成N,N-二甲基乙酰胺,研究并确定了该方法的最佳工艺参数。结果表明,在催化剂的质量分数3%、n(二甲胺):n(醋酸)为(2.10～2.30):1、反应温度170 ℃、反应时间为8 h时,所得精馏产品总收率大于72%,选择性大于96%,醋酸转化率接近100%。该合成工艺条件相对温和、操作弹性大、反应时间短、副产品少、三废污染少,特别是反应与精馏单元操作的部分耦合,简化了工艺流程。     

微通道中环己酮氧化合成ε-己内酯的连续流工艺

在微通道反应器中,由H2O2、乙酸酐反应连续合成过氧乙酸氧化剂,再与环己酮经Baeyer-Villiger氧化连续合成ε-己内酯。先后考察了过氧乙酸氧化剂合成中乙酸酐与H2O2摩尔比、反应温度、停留时间等因素的影响,环己酮氧化反应中原料摩尔配比、反应温度、停留时间等因素对ε-己内酯合成的影响,优化了工艺条件。结果表明,当n(乙酸酐)∶n(H2O2)=1.2∶1、反应温度为70℃、停留时间为115s时,H2O2转化率达88.9%,过氧乙酸收率达86.7%;当n(过氧乙酸)∶n(环己酮)=1.1∶1、反应温度为90℃、停留时间为90s时,环己酮转化率达96.2%,ε-己内酯的收率达80.9%。与传统间歇釜式反应工艺相比,微通道反应工艺提高了ε-己内酯的收率和选择性,缩短了反应时间,减少了原料消耗,实现了连续化操作,提高了生产安全性。     

氯化钠废盐制铵碱的气液反应过程强化研究

为了解决氯化钠废盐对环境的危害,将侯德榜制碱法应用于氯化钠废盐资源化处理过程,形成了氯化钠废盐制备碳酸氢钠、氯化铵的工艺。设计了用于氯化钠废盐资源化处理的气升式环流反应器,对氯化钠废盐资源化处理过程中的铵化、碳化等气-液反应过程强化进行了研究。利用计算流体力学（CFD）软件研究了环流反应器内部的流动及传质情况,通过比较实验值与模拟值确认了CFD模拟的可靠性。对氯化钠废盐资源化处理过程中的铵化过程、碳化过程以及后处理过程进行了实验研究。优化实验条件：在表观气速为0.044 4 m/s条件下,铵化过程通氨气的时间为70 min、碳化过程通二氧化碳的时间为105 min、第二次铵化过程通氨气的时间为40 min。在此条件下所得碳酸氢钠的纯度为89.68%、氯化铵的纯度为85.11%,氯化铵经重结晶精制所得产品纯度可达到99.9%,碳酸氢钠和氯化铵产品纯度均符合市场需求。