超重力强化O3/H2O2氧化甲苯合成苯甲酸的研究

• 作者: 高文强 焦纬洲 刘有智
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 甲苯 苯甲酸 旋转填料床 臭氧 双氧水 羟基自由基
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 1045-1052
• 页数: 7页
• 分类号: TQ245.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190952

摘要

提出一种超重力环境下甲苯合成苯甲酸的新方法，对比不同臭氧化工艺合成苯甲酸的收率，研究了反应溶剂、臭氧气相浓度、过氧化氢与甲苯的摩尔比、超重力因子、液体流量对苯甲酸收率的影响规律。研究结果表明：RPB (rotating packed bed)-O3/H2O2较其他工艺具有更高的反应性能；得到优化的工艺条件是反应溶剂为乙腈、臭氧气相浓度为80 mg·L-1、过氧化氢与甲苯的摩尔比为0.15、超重力因子为40、液体流量为120 L·h-1，在优化的工艺条件下得到苯甲酸收率为45%。通过电子顺磁共振仪 (EPR)对反应过程中产生的活性自由基进行表征，结果表明，O3/H2O2体系中存在·OH。另外，用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了中间产物，结果表明反应过程中生成的中间产物包括苯甲醇和苯甲醛。基于ERP实验和GC-MS表征结果，探索臭氧/双氧水氧化甲苯合成苯甲酸可能的反应历程。