乙醛酸的氧气-硝酸联合氧化制备及快速分析
乙醛酸合成方法概述
摘要：概述了乙醛酸的合成方法，并对各种方法的进行了简单对比，提出了目前存在的问题以及乙醛酸行业今后发展的建议。
关键词：乙醛酸乙二醛草酸乙醛酸是最简单的醛酸，兼有醛和羧酸的性质，化学性质活泼。
是一种重要的有机化工原料。
一、乙醛酸的工业生产方法目前，乙醛酸的工业生产方法主要：乙二醛硝酸氧化法，草酸电解还原法和臭氧氧化法。
3.臭氧氧化法臭氧氧化法合成乙醛酸有多种路线，但主要以马来酸及其衍生物研究为主。
3.1马来酸臭氧氧化法3.2马来酸酐（酯）臭氧氧化马来酸酐臭氧氧化法是将马来酸酐溶于甲醇或甲酸中，通入氧气稀释的臭氧，在10℃以下进行氧化反应[3]。
该法收率在90%以上，其优点是产品质量好，能得到固体产品，“三废”排放量少，缺点是臭氧发生技术要求高，生产过程中温度难以控制，且需用过量臭氧，给操作带来不便。
二、正在开发和研究中的新工艺乙醛酸的新合成工艺较多，但大体分可为化学合成法、生物合成法和电化学合成法三大类。
1.乙醛酸的化学合成方法1.1乙二醛过氧化氢氧化法1.2乙二醛氯气氧化法向含有1%以上hcl的乙二醛溶液中通入氯气，控制温度，压力，催化剂的量，反应如下：该法的选择性和转化率都较高，但产品中盐酸含量高，且腐蚀设备，产物分离困难，加上属于液-气反应，需用压力反应器。
1.3乙二醛次氯酸氧化法将次氯酸钠加到乙二醛和盐酸混合溶液中，反应得到乙醛酸和乙二醛的混合物。
该法反应液体积大，废水处理量大，生产成本高，次氯酸钠不稳定，产品收率太低，而且产品中存在的盐影响产品质量。
操作工序多、不经济，不利于工业生产。
1.6乙醛氧化法贺楚华等人[5]用硝酸氧化乙醛合成乙醛酸，该法原料价廉易得，成本低廉。
但实验发现，反应温度、硝酸浓度等对乙醛酸收率有较大影响，过程分离难，流程较长。
这些无疑会给工业生产带来较大不便。
1.7乙二醛金属催化空气氧化法德国degussa公司等以空气为氧化剂，金属为催化剂，在液相中将乙二醛氧化为乙醛酸，工艺流程短，操作容易，无污染，通过选择适当的主、助催化剂、载体等，可以进一步提高反应的转化率和选择性。
硝酸氧化乙醛制乙二醛新工艺
硝酸氧化乙醛制乙二醛新工艺硝酸氧化乙醛制乙二醛新工艺？哎呀，这听起来有点复杂，对吧？别急，咱们慢慢来，一步一步捋顺。
说白了，这个工艺就是利用硝酸把乙醛“氧化”成乙二醛，过程挺神奇的，效果也很棒！先想想，你平时可能常听到“乙醛”这两个字，它可不仅仅是酒后第二天那种让人头疼的东西，实际上，它也是一个化学原料，可以用来合成很多东西。
比如，咱们今天说的乙二醛，就是一种重要的化工产品，广泛应用于染料、医药、农业、甚至食品加工中，简直就是个“多面手”。
回到咱们的重点，乙二醛是怎么来的？想象一下，乙醛就像个小伙子，虽然长得很普通，但他有潜力，一旦碰上合适的“氧化剂”——像硝酸这种化学小伙伴，乙醛就能变身成乙二醛，一下子变得更加有用。
可这中间，绝对不是随便一拍脑袋的事儿，得有一个“新工艺”来配合，才能确保反应更高效、更环保。
毕竟，咱们都知道，化学反应可不是闹着玩的，得有条理、有规矩，不能乱搞。
你想啊，硝酸这东西可不是省油的灯。
它不是温柔的小姐姐，而是个脾气有点火爆的家伙，一旦遇到乙醛，它立刻开始“发火”——氧化反应立刻就起来了。
这时候，乙醛和硝酸就像是两个朋友，一拍即合，不仅快速反应，而且产物也特别好看。
原本的乙醛在反应过程中，就变成了乙二醛，产品纯度高、产量大，整条生产线也是高效运转，几乎没有废料可浪费。
咱们说这个新工艺，还特别讲究“绿色化”。
这“绿色”可不是只给产品涂点环保色那么简单，而是从反应原料到工艺流程，再到产物回收、废料处理，每一步都尽量做到不污染环境。
你想想看，传统的生产工艺虽然效果也不错，但总会有一些有害的副产物排放，简直让人头疼。
而这新工艺就是想要从根本上减少这些麻烦，做到既高效又环保。
简直是“赚钱”的同时还不害地球，谁不喜欢？这个工艺真心好，成本也比传统的要低，咋说呢，想象一下你用最少的原材料，办到了最多的事儿。
就像你去超市买东西，总希望能挑到价格便宜、质量又好的商品，这工艺就是这样的“购物体验”。
乙醛酸
乙醛酸的合成及在医药中的应用1合成方法乙醛酸的合成基本分为2大类，化学合成和电化学合成，其中实现工业化生产的为化学合成中的乙二醛硝酸氧化法、顺酐臭氧氧化法和电化学合成中的草酸电解还原法。
1．1化学合成法1．1．1 乙二醛硝酸氧化法乙二醛硝酸氧化法反应条件温和，工艺简单成熟，设备投资少，为目前国内外大部分厂家所采用，但是该法废酸分离困难，产物纯度低，质量较差。
硝酸腐蚀设备，浓度高时易出现暴沸，未反应完成的硝酸使乙醛酸缓慢氧化分解，反应生成的一氧化氮气体污染环境，未转化的乙二醛干扰乙醛酸的缩合反应，限制了其应用范围。
河北宏源化工有限公司的王银华等针对上述不足对工艺条件进行了改进，开发出独特的复合催化剂A，提高了乙二醛氧化反应的选择性和乙醛酸的收率。
同时将原有的低压氧化改为常压空气和硝酸联合氧化，这样既解决了操作的安全性问题，又降低了氧化氮的污染。
过程为：向25 ～30 乙二醛水溶液中加入催化剂A，通入空气，40~60℃条件下，慢慢滴加硝酸，控制乙二醛转化率98 以上，将反应液蒸发、冷却至0℃、结晶、离心分离副产品草酸，即得4O 乙醛酸水溶液。
乙二醛硝酸氧化法虽然只有一步氧化反应过程，但对氧化工艺条件和过程控制要求很高，催化剂的选择至关重要。
天津职业大学生物与环境工程学院的李建生和天津化工研究设计院精细化工研究所的宋海燕采用不同的催化剂、通过硝酸氧化乙二醛生产乙醛酸，探讨了催化剂作用机理，并研究了各种催化剂对乙醛酸产率的影响。
情况如下：(1)亚硝酸钠作催化剂目前工业生产乙醛酸工艺中一般采用亚硝酸钠作催化剂，催0．1 ～0．2 。
在实验室装置上用亚硝酸钠作催化剂进行对照实验，乙醛酸产率73．9 。
亚硝酸钠的作用是与反应液中硝酸反应产生亚硝酸(HNO )，真正的催化剂是HNOz。
实验中如果不加入任何催化剂，硝酸氧化乙二醛的氧化反应在40～45℃不能引发。
通入空气、高温和提高反应液中硝酸浓度等手段虽然能使氧化反应随机引发，但随机引发的氧化反应处于难以控制状态，常导致跑料，反应产物中乙醛酸含量很低，主要生成草酸和二氧化碳。
乙醛的氧化反应__报告
乙醛的氧化反应__报告乙醛（C2H4O）是一种有机化合物，具有一定的还原性和氧化性。
它可以通过氧化反应转化为其他化合物。
本报告将讨论乙醛的氧化反应，并描述乙醛氧化的反应机理和应用。
1.乙醛在氧气存在下的氧化反应乙醛在氧气存在下可以被氧化成乙酸（CH3COOH）。
这是一种氧化剧烈的反应，需要提供足够的氧气和热量。
乙酸是一种常见的有机酸，可用于制造溶剂、涂料、药物等化学品。
乙醛的氧化反应可以在酸性介质中进行，使用银盐或铜盐作为氧化催化剂，加热反应混合物。
乙醛首先被氧化成乙醛酸（CH3COOH）然后进一步氧化为乙酸。
反应机理如下：C2H4O+1/2O2->C2H4O2C2H4O2+1/2O2->CH3COOH2.乙醛在氧气缺乏下的氧化反应乙醛可以通过卤素（如溴或氯）或一些氧化剂（如高锰酸钾）进行氧化。
这些氧化剂可以氧化乙醛并将其转化为其他有机化合物。
例如，溴可以将乙醛氧化成溴代乙酸酯（CH3COOCH2Br），而高锰酸钾可以将其氧化成醋酸盐。
反应机理如下：C2H4O+2Br2->C2H4(Br)2O+2HBrC2H4O+KMnO4+H2SO4->CH3COOK+MnSO4+H2O除了上述两种常见的氧化反应，乙醛还可通过其他方法进行氧化，如使用酸性过硫酸盐或过氧化氢。
乙醛的氧化反应具有广泛的应用。
乙酸是常见的化学品，用于制造醋酸纤维、染料、草甘膦等。
乙醛的氧化反应也用于有机合成过程中，通过氧化反应可以将乙醛转化为其他有机化合物，扩大其应用范围。
此外，乙酸和醋酸盐还被用于制造食品添加剂、防腐剂等。
乙醛的氧化反应在有机化学研究和工业生产中有重要的应用价值。
总结起来，乙醛的氧化反应包括在氧气存在下的氧化和在氧气缺乏下的氧化。
氧化反应产物可变化，常见的产物是乙酸和醋酸盐。
这些反应具有广泛的应用价值，用于制造化学品、有机合成和食品添加剂。
乙醛氧化法生产乙酸工艺流程
乙醛氧化法生产乙酸工艺流程乙酸的这种生产方法有着较畏矢的历史.早年的乙餐主雯来自电石乙块•而现在就低界范国來说’乙窿的主繋来源是曲也烯合瓶即血制法・堆样由乙烯生F 乙酸将廿阿步址行，苞先，乙燼氣优生产乙嵯，丽后乙薩氧化生产£載，这个过程的帳珞流程.如图2」所游“Fig 21 Production of sic ctiildchydtr froiri ethy]ei»e这种生产'方法*自乙烯开始的总收皐可达到就％以上。
而且反应家稍：（良应温度、反皿压力孙、比较温和。
蔓不足之牡亦丁对穗审的回收比较圉阳福Rg讪就公司由兀匯生产乙酸的淤程+如圏2卫硏示*Fig.2.2 Pnjdvtiion of acuhw avd ftcnn wetaIcKhydeL一隧化剂曙：2—載化JS： 4.轨6-^iS塔2.2上海石化年产左善万盹醋酸猿置财I 2.2A装置期况谨裟忻林设计址称生产能力为玉万g・占地面5700m2（雀筑面积】700讦”谆城査宪全鞭靠国内自己的工艺技术，设笹材料.电執仪表以及罐计制遭能力，曲上降髓箱工业聂计陳和上海石油化工总厂联含设计，上海设备安装公司农装*主要非定型设备由上梅化工机协总厂制谊.2.22装置特点(一)外冷却武反应器国内瞒酸工业生产所用的反应器，•多采用务节盘管内冷却立式结构.外冷却式反应器则是将冷却系统设计在反应器外+由立式反应器空管耳列符式冷却器通过合成液循坏泵连结组成，设备结构简单，制作方便，列曾冷却器可定型配銮，检修堆护方便•(二)商效的秸耀系统采用合适的分离精制工艺，髙效的浮删塔结构，配以合理的操作条件，便酷酸成品纯度.冰点等指标达到阖际质凤水平，而杂质、用酸、重金属含量、色度等指标更优于田际水平.(三)双塔氣化反应器原设计的氧化反应器为单塔反应器，反应液含朋酸94%,水2%.乙醉3%庄右。
改为双塔后，使反应液中的醋酸含臥提高到97%以上，含水降至"％左右.含乙醛0.2 %以下.由于反应裁中杂质大幅度減少，为粕制和回收创造了曉好的条件• 2.23工艺流程乙醛在反应爲内溶于含Q1%恬盐醋酸溶液中，纯龟通过分布僭分散在反应器中上部，反应在均柿汽液鼓泡悄况下进行，反应热由反应器外换热器移去■ 丁艺流程如下：100单元叙化反应200-250单元闪蒸梢馆(—)100 7.元氧化反应(1)反应机理主反应：・cGH^CHO + %” g HfQOH + 298.3kJ (2-1) 副反应：CH2CHO + 2O Z f HCOOH + CO2 + H<OCHfiHO + O, f CHfiH + C(?2CH^CHO + O2f CUfiOOOHCH.COOH十CH.COOOH T CH^OOCH,十十C<?}CHfiOOH + CHyOH -> CH£003、+ HQ3CH<CHO^O Z t CH、CH (CH$86 + HQ 2CH&HO + 冷t 4CO2 + 4H2O CH y CH(CH.C.OO\ t (CHg,O + CH、CHO(2)流程说明(:见图2.3〉(2-2) 3) (2-4) (2-5) <2-6) (2-7) (2-8) (2・9)Fi g.2.3 Ox idation zone in the production of acetic aci d（3.5X 104ton/ ycar）I 一鳳代後冲繍；2—机气繼冲讎；3、4 一氣化堵A、B； 5. 6—軌化液冷却雪：7、&一足代冷决器；9一昆Y吸收堵两只容积为16n?的氧化培（人、B）串联.其中氧化塔A盛有含0.1%〜0.3%酪酸钛的浓龄酸约14t,先加入适星的乙醒混匀加热，而后乙擊与纯讯按淀比例连续通入筑化塔A进行汽液鼓泡反应，中部反应区温度75T,塔顶压力0.15MPa,反应液遇过泵，输向氧化液冷却器进行热交换.氣化塔A上部溢;H的含乙醪2~8%的氧化反应液. 依两塔间压差进入第二个辄化塔B.该氣化塔盛适虽的确战，塔顶压力维持在0.08- O.IMP A,达到淀的液位时开始通入氣气.并维持中部反应温度80-85*0之何，塔底液由泵强制循环，通过窝化液冷觀器进行热交换。
乙醛酸合成方法概述
乙醛酸合成方法概述摘要：概述了乙醛酸的合成方法，并对各种方法的进行了简单对比，提出了目前存在的问题以及乙醛酸行业今后发展的建议。
关键词：乙醛酸乙二醛草酸乙醛酸是最简单的醛酸，兼有醛和羧酸的性质，化学性质活泼。
是一种重要的有机化工原料。
一、乙醛酸的工业生产方法目前，乙醛酸的工业生产方法主要：乙二醛硝酸氧化法，草酸电解还原法和臭氧氧化法。
3.臭氧氧化法臭氧氧化法合成乙醛酸有多种路线，但主要以马来酸及其衍生物研究为主。
3.1马来酸臭氧氧化法3.2马来酸酐（酯）臭氧氧化马来酸酐臭氧氧化法是将马来酸酐溶于甲醇或甲酸中，通入氧气稀释的臭氧，在10℃以下进行氧化反应[3]。
该法收率在90%以上，其优点是产品质量好，能得到固体产品，“三废”排放量少，缺点是臭氧发生技术要求高，生产过程中温度难以控制，且需用过量臭氧，给操作带来不便。
二、正在开发和研究中的新工艺乙醛酸的新合成工艺较多，但大体分可为化学合成法、生物合成法和电化学合成法三大类。
1.乙醛酸的化学合成方法1.1乙二醛过氧化氢氧化法1.2乙二醛氯气氧化法向含有1%以上HCl的乙二醛溶液中通入氯气，控制温度，压力，催化剂的量，反应如下：该法的选择性和转化率都较高，但产品中盐酸含量高，且腐蚀设备，产物分离困难，加上属于液-气反应，需用压力反应器。
1.3乙二醛次氯酸氧化法将次氯酸钠加到乙二醛和盐酸混合溶液中，反应得到乙醛酸和乙二醛的混合物。
该法反应液体积大，废水处理量大，生产成本高，次氯酸钠不稳定，产品收率太低，而且产品中存在的盐影响产品质量。
操作工序多、不经济，不利于工业生产。
1.6乙醛氧化法贺楚华等人[5]用硝酸氧化乙醛合成乙醛酸，该法原料价廉易得，成本低廉。
但实验发现，反应温度、硝酸浓度等对乙醛酸收率有较大影响，过程分离难，流程较长。
这些无疑会给工业生产带来较大不便。
1.7乙二醛金属催化空气氧化法德国Degussa公司等以空气为氧化剂，金属为催化剂，在液相中将乙二醛氧化为乙醛酸，工艺流程短，操作容易，无污染，通过选择适当的主、助催化剂、载体等，可以进一步提高反应的转化率和选择性。
乙醛酸的化工合成原料
乙醛酸的化工合成原料
乙醛酸是一种重要的化工合成原料，广泛应用于医药、香料、染料、涂料等领域。
乙醛酸可以通过多种途径合成，下面将介绍其中几种常见的方法。
1. 乙醛氧化法
乙醛氧化法是一种常见的制备乙醛酸的方法。
该方法将乙醛与氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铜、铬、钴等金属催化剂。
2. 丙烯腈氢化法
丙烯腈氢化法是一种较为新颖的制备乙醛酸的方法。
该方法将丙烯腈在催化剂的作用下进行氢化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铑、钌等贵金属催化剂。
3. 甲醇氧化法
甲醇氧化法是一种制备乙醛酸的传统方法。
该方法将甲醇在催化剂的作用下进行氧化反应，生成甲酸和甲醛，再将甲醛进行
氧化反应，生成乙醛酸。
其中常用的催化剂有铬、钼等金属催化剂。
4. 乙烯羧酸酯水解法
乙烯羧酸酯水解法是一种制备乙醛酸的经济实惠方法。
该方法将乙烯羧酸酯在水的作用下进行水解反应，生成乙烯醇和乙烯羧酸，再将乙烯羧酸进行氧化反应，生成乙醛酸。
总之，乙醛酸的制备方法多种多样，每种方法都有其适用范围和特点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法进行制备。
利用微通道合成乙醛酸的工艺及组合装置
乙醛酸是重要的有机化工原料和中间体，广泛应用于香料、制药、农药以及高聚物交联剂等领域。
目前，国内规模化生产乙醛酸的合成路线主要采用的还是“乙二醛硝酸氧化法”和“草酸电解还原法”等。
乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸工艺多采用间歇式反应釜生产，它在反应生成乙醛酸的同时还伴生±20%的草酸。
由于该工艺运行过程中会产生对环境不友好的一氧化氮、二氧化氮，加之反应过程易暴沸、溢锅的危险特性，正逐步被国家安全部门严控和生产厂家寻求替代。
“草酸电解还原法”虽然工艺简单，但是耗电量大，产出的乙醛酸浓度只有5.0%~6.0%，需要多级蒸馏浓缩才能得到高浓度或晶体乙醛酸，能耗高，生产成本太高。
本着低碳、节能、环保和解决以上合成乙醛酸工艺缺陷的目的，我们利用微通道反应器，把微流控技术引入到空气氧化乙二醛合成乙醛酸工艺中，并取得了预期效果。
01、微流控技术引入乙醛酸合成工艺微流控技术是利用几十至几百微米的微通道反应器、微通道换热器等来操控极小量液体的技术。
与传统的反应釜间歇式生产工艺技术相比，微通道反应器体积小，比表面积特别大，物料通过快速碰撞混合均匀，使通常危险的工艺变得安全便捷，物料流速稳定，反应时间缩短，压力降低，温度等参数易控。
同时，工艺流程中的副反应少、产品收率、纯度高以及质量稳定。
在利用微流控技术合成乙醛酸的工艺创新中，我们选择乙二醛和空气作为原料，在复合贵金属催化剂作用下一步合成乙醛酸。
此工艺属气—液反应，非常适合微流控技术的应用。
形象地讲，利用微通道反应器让原料乙二醛和空气从一端进入反应器，高质量产品乙醛酸从另一端口源源不断地流出来，因此能够实现较高的产量。
02、微流控技术合成乙醛酸的工艺选择乙二醛为原料，选择空气作为氧化剂，选择Ag/Al2O3与Pt/Al2O3的混合物或Pt-Cu丝网为催化剂。
空气氧化乙二醛合成乙醛酸的化学反应式如下：2CHO-CHO+O2→2CHOCOOH主要设备：微通道反应器、微通道换热器、微孔膜压滤机。
乙醛的氧化反应报告
乙醛的氧化反应报告
乙醛（化学式：CH3CHO）是一种有机化合物，属于醛类。
它是一种无
色挥发性液体，在自然界中普遍存在。
乙醛的氧化反应是一种常见的有机
氧化反应，由氧气或强氧化剂引发。
本报告将探讨乙醛的氧化反应，包括
反应机制、反应条件、反应产物以及应用领域等内容。
一、反应机制：
1.氧化醛基团：乙醛中的羰基C=O被氧化为羧基（COOH）。
氧化反应
通常由氧气或氧化剂引发，其中银盐等氧化剂会使羰基上的电子从碳原子
上转移到氧原子上，形成羧基。
2.脱羧：脱羧反应使产生的羧基转化为酸的形式。
这一步骤通常需要
一定的反应条件和催化剂。
二、反应条件：
三、反应产物：
四、应用领域：
1.化学合成：乙酸是一种重要的有机化合物，在化学合成中应用广泛。
乙酸可以用作酯化反应的催化剂，在制备酯类化合物时起到重要作用。
2.食品行业：乙酸是食醋的主要成分，常被用作调味品和食品防腐剂。
食品级的乙酸通常是通过乙醛的氧化反应制备而成。
3.工业应用：乙酸可用作工业溶剂，用于溶解和稀释各种化学物质。
此外，乙酸还可用于皮革制造、纺织品染色和药物制造等工业应用领域。
综上所述，乙醛的氧化反应是一种重要的有机氧化反应，通常由氧气或氧化剂引发。
乙醛在反应中被氧化为乙酸，其应用领域广泛，包括化学合成、食品行业和工业应用等。
这一反应的研究有助于我们了解有机化合物的转化过程，并为相关技术的应用提供指导。
乙醛酸的合成—乙二醛硝酸氧化法
第 ｌ ９卷 第 ３期 ２０ ０ ２年 ９月
吉 林
化
工 学 院 学 报
ＶＯ ． ９ １ １ ＮＯ． ３ Ｓ ｐ． ２ ０２ ｅ ０
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦＪ Ｌ Ｎ Ｉ Ｔ ＴＵ ＨＥＭＩ Ｉ Ｉ ＮＳ Ｉ ＴＥ ＯＦ Ｃ ＣＡＬ ＴＥ ＨＮ ０ＧＹ Ｃ ０Ｌ
钙可 接 近 定 量 析 出 ， 乙醛 酸 钙 不 会 析 出 ， 入 氯 而 加
的反应条 件 ， 而降低乙醛 酸的进一步 氧化率 ， 从 提 高乙醛 酸的收率 ｌ ． － ６ Ｊ
１２ 氧 化 反 应 液 中 乙醛 酸 和 草 酸 的分 离 ．
氧化液 中主要 含有 乙 醛酸 、 产 物草 酸 和未 副
１ ３ 乙 醛 酸 钙 的 处 理 ．
淀析 出 ， 从而实 现 氧化液 中三 种 主要 成 分 的有 效
沉 淀 所 得 的 乙醛 酸 钙 ， 尽 量 少 的盐 酸 溶 解 ， 用
收 稿 日期 ：０ ２ ５—０ ２ ０ —０ ８ 作 者简 介 ： 陈艳 （ ９ ３一） 女 ， 西桂 林 人 ， 山师 范学 院 化生 系助 理 实 验师 。 要从 事 化学 工程 方 面 的研究 ． １７ ， 广 韩 主
反应 完的 乙二 醛 ， 采用 氢 氧化 钙 和氯 化 钙作 沉淀
剂 ， 制不 同的 Ｄ 控 Ｈ范 围 ， 草 酸 和 乙 醛 酸 分 步 沉 将
化钙 ， 滴 加 氢 氧 化钠 溶 液 ， 节 Ｄ 再 调 Ｈ为 ３ ０—３ ５ ． ．， 此时 乙醛 酸 的沉 淀 量 可 达 到 ９ ．％ ． ４５
料．
危害气体 ， 艺条件高 ， 工 对环保 和操作 安全不利 ； ５
法等新方 法还未投入 生产 ． 对 而 言 ， 相 ４法 过 程 简
乙醛酸生产 综述
乙醛酸生产综述
乙醛酸（也称醋酸）是一种无色液体，具有特殊的气味和刺激性。
它是一种常见的化学物质，在许多领域中都有广泛的应用，包括食品加工、医药制造、染料和涂料工业等。
乙醛酸的主要生产方法有多种，下面将综述其中几种常见的方法。
一、乙醛氧化法
乙醛氧化法是目前最主要的乙醛酸生产方法。
该方法通过将乙醛与空气中的氧气在高温条件下反应，生成乙醛酸。
反应通常在低温下进行，以防止产生不想要的副产物。
该方法具有反应速度快、操作简便等优点，是乙醛酸大规模工业生产的首选方法。
二、甲醇酯化法
甲醇酯化法是另一种常用的乙醛酸生产方法。
该方法利用甲醇和一定的催化剂（如硫酸）反应，生成甲酸甲酯，然后通过加热水解得到乙醛酸。
这种方法可以利用廉价的甲醇作为原料，但是反应过程中产生酸性废水，对环境造成一定的污染。
三、乙酸酯化法
乙酸酯化法也是一种常见的乙醛酸生产方法。
该方法利用乙烯与一定的催化剂（如硫酸）反应，生成乙酸乙酯，然后通过水
解得到乙醛酸。
这种方法需要乙烯作为原料，成本较高，但是反应过程中的副产物可以回收利用。
除了以上几种方法外，还有一些其他的乙醛酸生产方法，如煤气化法、脱羧法等。
这些方法都有各自的特点和适用范围。
需要注意的是，在乙醛酸生产过程中，要注意生产设备的安全性和环境保护问题。
可以采取一些措施，如加强溶剂回收利用、优化反应工艺等，以减少环境污染和资源浪费。
微反应器中硝酸氧化乙二醛制备乙醛酸
微反应器中硝酸氧化乙二醛制备乙醛酸王超;邓秋林;陈超;沈如伟;张利雄【摘要】To solve the problems such as long production time and low selectivity in traditional methods for the preparation of glyoxylic acid from the oxidation of glyoxal,a modified synthesis by taking advantage of the microreactor was developed. 35％ nitric acid and 40％ glyoxal of a certain ratio were mixed in a T-micromixer,and the mixture was passed by the microchannel and the falling film microreactor for a certain residence time.The resultant solutions were mixed with nitric acid in a certain ratio again. After several cycles,the glyoxylic acid reaction solutions were obtained. Results showed that the conversion rate of glyoxal and the glyoxylic acid selectivity could reach 82％ and 95％ when the reaction was performed by a procedure with six cycles under the following conditions:initial mixture molar ratio of nitric acid ( 0. 13 mL/min) to glyoxal (0. 24 mL/min) of 0. 42:1,the flow rate of glyoxylic acid reaction solutions of 0. 24 mL/min,the flow rate of nitric acid of 0. 02 mL/min,the residence time and reaction temperature in the T-micromixer and microchannel of 2 min and 60 ℃, and the reaction temperature in the falling film microreactor of 90 ℃.%针对传统硝酸氧化乙二醛制备乙醛酸存在周期长、选择性低等问题,本文提出了一种在微反应器中高选择性合成乙醛酸的方法.先将35％硝酸与40％乙二醛按照一定摩尔比输送到T形微混合器,在微通道和降膜微反应器中反应一段时间,将得到的乙醛酸反应液再和硝酸以一定摩尔比输送到T形微混合器、微通道以及降膜微反应器中,循环几次后得到最终反应液.结果表明:当硝酸(流速0.13 mL/min)与乙二醛(流速0.24 mL/min)初次混合的摩尔比为0.42:1、硝酸(流速0.02 mL/min)与收集的乙醛酸反应液(流速0.24 mL/min)混合反应6次、T形微混合器与微通道的温度和停留时间分别为60℃和2 min、降膜微反应器反应温度为90℃时,乙二醛转化率为82％,乙醛酸选择性可达95％.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】8页(P66-73)【关键词】微反应器;降膜微反应器;乙二醛;乙醛酸;氧化【作者】王超;邓秋林;陈超;沈如伟;张利雄【作者单位】南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳 621000;南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京 210009;南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京 210009;南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】TQ216乙醛酸是合成香料、医药、农药等化学品的重要中间体[1-2],作为交联剂,还广泛应用于高聚物的制备过程中[3]。
醛氧化实验报告
一、实验目的1. 了解醛氧化反应的基本原理和过程。
2. 掌握醛氧化反应的实验方法和技术。
3. 分析醛氧化反应的实验结果，探讨影响醛氧化反应的因素。
二、实验原理醛氧化反应是指在醛的催化下，醛分子中的羰基氧被氧化剂氧化，生成相应的羧酸。
该反应是醛类化合物的重要转化方法之一，在有机合成、药物合成等领域具有广泛的应用。
反应原理如下：R-CHO + [O] → R-COOH其中，[O]表示氧化剂，R-CHO表示醛类化合物，R-COOH表示生成的羧酸。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：锥形瓶、烧杯、玻璃棒、酒精灯、石棉网、恒温水浴锅、滴定管、移液管、容量瓶等。
2. 试剂：乙醛、碘化钾、硫酸、高锰酸钾、氢氧化钠、酚酞指示剂等。
四、实验步骤1. 配制0.1mol/L乙醛溶液：准确称取1.00g乙醛，溶解于100mL蒸馏水中，配制成0.1mol/L乙醛溶液。
2. 配制0.01mol/L碘化钾溶液：准确称取0.5g碘化钾，溶解于100mL蒸馏水中，配制成0.01mol/L碘化钾溶液。
3. 配制0.1mol/L高锰酸钾溶液：准确称取1.48g高锰酸钾，溶解于100mL蒸馏水中，配制成0.1mol/L高锰酸钾溶液。
4. 实验步骤：（1）取100mL锥形瓶，加入5mL0.1mol/L乙醛溶液。
（2）用滴定管向锥形瓶中加入5mL0.01mol/L碘化钾溶液。
（3）用玻璃棒搅拌，使碘化钾溶液与乙醛溶液充分混合。
（4）用酒精灯加热锥形瓶，观察溶液颜色变化，直至溶液呈浅黄色。
（5）将锥形瓶移入恒温水浴锅中，维持反应温度在60℃。
（6）用滴定管向锥形瓶中加入0.1mol/L高锰酸钾溶液，边加边搅拌。
（7）当溶液由无色变为浅紫色时，停止滴加高锰酸钾溶液。
（8）用移液管取5mL反应后的溶液于烧杯中，加入酚酞指示剂。
（9）用0.1mol/L氢氧化钠溶液滴定至溶液由无色变为浅红色，记录消耗的氢氧化钠溶液体积。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们得到了反应前后溶液的颜色变化、消耗的氢氧化钠溶液体积等数据。
降低硝酸氧化法制备乙醛酸工艺中的乙二醛含量
降低硝酸氧化法制备乙醛酸工艺中的乙二醛含量
降低硝酸氧化法制备乙醛酸工艺中的乙二醛含量
通过对硝酸氧化法制备乙醛酸工艺中硝酸、盐酸、亚硝酸钠的加入量以及反应时间对于产品乙醛酸中乙二醛质量分数的影响的研究,确定了降低硝酸氧化法制备乙醛酸中乙二醛含量的工艺条件.质量分数为40%的乙二醛与质量分数为38%的盐酸按照摩尔比1:0.18加入反应器,乙二醛与硝酸的摩尔比为1:0.85,45℃恒温滴加硝酸,1.5 h漓加结束并升温至60℃反应3 h.使得产品中乙二醛的质量分数由2.3%～2.9%降低至0.624%～0.627%.
作者：刘天星张朝立潘素娟张绍印LIU Tian-xing ZHANG Chao-li PAN Su-juan ZHANG Shao-yin 作者单位：大连工业大学,化工与材科学院,辽宁,大连,116034 刊名：大连工业大学学报ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF DALIAN DALIAN POLYTECHNIC UNIVERSITY 年，卷(期)：2008 27(3) 分类号：O622.5 关键词：乙醛酸乙二醛硝酸氧化法。
乙醛硝酸氧化法
乙醛硝酸氧化法
“乙醛硝酸氧化法”是一种常用的有机合成反应。
它利用了乙醛和硝酸的氧化作用，在乙醛和硝酸的氧化作用下，可以将乙醛氧化为酮，从而获得一系列有机物质。
乙醛硝酸氧化法简称“乙醛硝酸法”，是一种在无水条件下，以乙醛为原料，硝酸为氧化剂，进行有机合成反应的方法。
该反应是在无氧条件下进行的，因此乙醛的氧化反应不会引起外部氧化作用，只能通过内部氧化反应来实现。
乙醛硝酸法的原理是：在无水条件下，乙醛受到硝酸的氧化作用，发生氧化反应，乙醛被氧化成酮，没有受到外部氧化作用，只能通过内部氧化反应来实现。
其反应机理如下：首先，乙醛在水无溶液中会发生氧化反应，乙醛被氧化成醛，即CH2O+H2O=CO2+3H2，然后，硝酸会催化醛的氧化，乙醛氧化成酮，即
CH2O+HNO3=CO2+2H2O+2N2，最后，乙醛硝酸氧化反应的结果就是，乙醛被氧化成酮。
乙醛硝酸氧化法的特点是：1.反应条件较低，反应温度可以在常温下进行，反应时间也较短，大多数反应只需要几小时就能完成；2.反应条件较简单，无需使用重金属催化剂，反应所需要的原料也比较容易获得；3.该反应可
以获得一系列有机物质，可以根据不同的原料，得到不同的有机物质；4.乙醛硝酸氧化法的产物可以多种形式存在，例如，可形成醛、酮、酸、醇、酯、羧酸盐等；5.反应条件简单，可以得到高产率，一般可以达到90%以上。
从反应机理和特点可以看出，乙醛硝酸氧化法是一种简便、快速、高效、低成本的有机合成方法，在有机合成中有着广泛的应用。
由于乙醛硝酸氧化法对于芳香族和非芳香族有机物都有较好的适用性，它已经被应用在医药、农药、日化、保健食品等行业的合成中。
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乙醛酸的氧气-硝酸联合氧化制备及快速分析
发表时间：2019-11-26T10:14:09.357Z 来源：《中国西部科技》2019年第21期作者：杨卫红
[导读] 在氧气辅助下，硝酸选择性氧化乙二醛制备了乙醛酸。
在单因素试验基础上，通过高效液相色谱法，考察了通氧速率、保温反应温度、硝酸用量等因素对乙二醛转化率和乙醛酸收率的影响。
研究结果表明:制备乙醛酸的最佳反应条件为通氧速率50mL/min，保温反应温度60℃，硝酸与乙二醛物质的量比0．59。
在此条件下，乙二醛转化率为99．00%，乙醛酸收率为84．00%。
与传统的硝酸氧化生产工艺相比，硝酸物质的量降低近1
杨卫红
广州玖翼贸易有限公司
摘要：在氧气辅助下，硝酸选择性氧化乙二醛制备了乙醛酸。
在单因素试验基础上，通过高效液相色谱法，考察了通氧速率、保温反应温度、硝酸用量等因素对乙二醛转化率和乙醛酸收率的影响。
研究结果表明:制备乙醛酸的最佳反应条件为通氧速率50mL/min，保温反应温度60℃，硝酸与乙二醛物质的量比0．59。
在此条件下，乙二醛转化率为99．00%，乙醛酸收率为84．00%。
与传统的硝酸氧化生产工艺相比，硝酸物质的量降低近10%，乙醛酸收率提高了5%以上。
关键词：乙醛酸;氧气辅助;乙二醛;高效液相色谱
引言
乙醛酸(glyoxylicacid，GA)是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于香料、医药、农药和染料等领域。
工业生产GA的主要方法有乙二醛的硝酸氧化法、顺丁烯二酸酐加氢法和草酸电解还原法。
乙二醛的硝酸氧化法工艺简单、成本低，故被工业化生产广泛使用。
但其突出的问题是难以精确控制乙二醛的氧化深度，氧化剂硝酸加入量过大时，则有相当量的乙醛酸产品被过度氧化为副产品草酸;而硝酸加入量不足时，则乙二醛转化率下降，残留的乙二醛会严重影响乙醛酸的品质。
现有的硝酸氧化工艺普遍存在乙醛酸产品中草酸含量过高的问题，低温放置后会有草酸结晶析出，所以改善乙醛酸的制备工艺刻不容缓。
1试验
1.1仪器与试剂
仪器:Agilent1100型高效液相色谱仪，AminexHPX-87H(300mm×7．8mm，5μm)型色谱柱，流动为pH=2．5的硫酸-去离子水溶液(硫酸质量浓度为0．16g/L)，流速0．6mL/min，柱温30℃，二极管阵列检测器(diodearraydetector，DAD)，检测波长210．16nm，进样量20μL。
试剂:乙二醛(工业级，质量分数为40%)和乙醛酸(工业级，质量分数为50%);乙醛酸一水合物(质量分数为98%);盐酸(质量分数为30%)、浓硫酸(质量分数为98%)和硝酸(分析纯，质量分数为40%);亚硝酸钠(分析纯，质量分数为99%);重铬酸钾(分析纯，质量分数为99%);碘化钾(分析纯，质量分数为99%);草酸(分析纯，质量分数为98%);硫代硫酸钠(分析纯，质量分数为98%的);氨水(分析纯，质量分数为25%);氧气(工业级，体积分数为99．5%)。
1.2合成方法
按照乙二醛与盐酸、亚硝酸钠、硝酸物质的量比为1∶0．22∶0．05∶(0．56～0．68)，依次向500mL三口烧瓶中加入质量分数为40%的乙二醛溶液78．5mL(0．71mol)、质量分数为30%的盐酸17．2mL(0．16mol)和30．0mL蒸馏水。
向所得溶液中通入氧气并用转子流量计设置氧气流速为30～90mL/min，通氧5min，然后加热到50℃，再加入2．5g(0．036mol)亚硝酸钠固体。
升温至60℃，开始滴加47．
0mL(0．42mol)质量分数为40%的硝酸溶液(滴加速度为2．0mL/min，约23min滴加完毕)，保温反应2h。
再升温至75℃，保温30min，氧化反应结束。
降至室温，称量反应液总质量并测量密度。
对所得反应液进行减压浓缩，过滤掉结晶出来的草酸，滤液为乙醛酸粗品(含有极少未结晶出来的草酸)。
用氢氧化锌作为精制剂对乙醛酸粗品进行精制。
采用化学滴定法检测反应液中乙二醛的质量分数，计算乙二醛的转化率;采用高效液相色谱法检测乙醛酸和草酸的质量浓度，按照标准曲线方程推算出乙醛酸收率和草酸收率。
1.3乙醛酸与草酸的高效液相色谱测定
1.3.1乙醛酸和草酸的色谱峰
乙醛酸和草酸混合溶液的高效液相色谱图配制1．0mg/mL乙醛酸和0．2mg/mL草酸混合溶液进行定量分析检测，其高效液相色谱图见图1。
由图1可知:在所建立的液相色谱条件下，基线很平，两种物质的分离度较大，且峰形较对称，不会相互发生干扰。
图1中保留时间7．090min对应的峰为乙醛酸的色谱峰，保留时间9．637min对应的峰为草酸的色谱峰。
1.3.2色谱定量分析的依据
色谱定量分析的目的是确定样品中某组分的质量浓度。
定量分析的依据是当操作条件一定时，某组分的质量浓度与检测器的峰面积成正比。
1.3.3乙醛酸标准曲线的绘制
精确称取0．6200g固体乙醛酸(质量分数为98%的一水合乙醛酸)加入50mL容量瓶中，加蒸馏水定容，配制成10mg/mL的乙醛酸母液。
用移液器依次移取0．5mL、1．0mL、1．5mL、2．0mL和2．5mL母液定容于5mL的容量瓶，配制成不同质量浓度的乙醛酸标准溶液。
用进样器将样品送入色谱柱中测定峰面积，每组样品平行检测3次，求峰面积的平均值。
1.3.4草酸标准曲线的绘制
精确称量0．5000g草酸(oxalicacid，OA)于50mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度制得10mg/mL的草酸待测母液。
用移液器分别移取0．2mL、0．4mL、0．6mL、0．8mL和1．0mL的草酸母液，定容于5mL容量瓶中配制草酸标准溶液。
用进样器将样品送入色谱柱中测定峰面积，每组样品平行检测3次，求峰面积的平均值。
2结果与讨论
2.1反应机理
氧气的通入不仅使得亚硝酸可以循环使用，节省原料，而且可以减少一氧化氮的排放，减少对环境的污染。
并且在氧气控制的环境下，可以减少硝酸的使用量，减弱硝酸的氧化性，从而避免产物乙醛酸被进一步氧化，提高产物的收率，同时大幅度减少硝酸对生产设备
的腐蚀。
2.2通氧速率的选择
按照乙二醛与硝酸物质的量比为1∶0．62，设置乙二醛(glyoxal，G)与盐酸、亚硝酸钠、蒸馏水、硝酸物质的量比为1∶0．22∶0．03∶2．34∶0．62，保温反应温度为60℃，投料量按照78．5mL乙二醛(质量分数为40%，ρ=1．313g/mL)为计算基准，考察通氧速率对氧化反应的影响，Y(GA)为乙醛酸收率;Y(OA)为草酸收率;X(G)为乙二醛转化率。
2.3最优工艺条件下的结果
设置乙二醛与盐酸、亚硝酸钠、蒸馏水的物质的量比为1∶0．22∶0．05∶2．34，通氧速率为50mL/min，保温反应温度为60℃，硝酸与乙二醛物质的量比为0．59，投料量按78．5mL乙二醛(质量分数为40%，ρ=1．313g/mL)为基准来进行试验。
记录试验结果，得出最优工艺条件下的乙二醛转化率、乙醛酸收率和草酸收率。
结语
(1)建立了分析硝酸氧化反应液中乙醛酸和草酸质量浓度的高效液相色谱方法，可同时快速准确检测出两者的质量浓度。
在所建立的液相色谱条件下，乙醛酸和草酸保留时间相差很大，不会相互干扰。
样品质量分数的化学分析数据与仪器分析数据的绝对误差均小于0．3%，相对稳定、可靠。
(2)对氧气-硝酸协同氧化法合成乙醛酸工艺进行了优化，得出最优工艺条件:通氧速率为50mL/min，保温反应温度为60℃，n(硝酸)∶n(乙二酸)为0．59。
在最优工艺条件下，乙二醛转化率高达99．00%，乙醛酸收率高达84．00%，副产物草酸收率仅为15．00%。
与传统的硝酸氧化生产工艺相比，硝酸物质的量降低近10%，乙醛酸收率提高了5%以上。
参考文献
［1］翟丽军，牛宇岚． V2O5 /SiO2 催化氧化乙二醛制备乙醛酸的研究［J］．山西化工，2013，33( 2) : 5 － 7．［2］周新军．乙醛酸的制备研究进展［J］．乙醛醋酸化工，2017( 2) : 16 － 24．。