酒精氧化制乙醛的基本原理

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酒精氧化制乙醛的主副反应方程式如下

在银催化剂存在下,酒精和氧发生化学反应生成乙醛:

CH3CH2OH+1/2O2 CH3CHO+H2O+173.1KJ/mol (1)

上述反应分两步进行:

CH3CH2OH CH3CHO+H2-68.9KJ/mol (2)

H2+1/2O2 H2O+242KJ/mol (3)在实际生产中是限量供氧的,一般氧醇比(mol)控制在0.30~0.35左右,使脱氢产生的部分氢气不能及时氧化生水,在反应中还存在氢气。整个过程可以看做脱氢——氧化反应。根据生产装置的实际测定,脱氢产生的氢气有80%被氧化生成水。习惯上称:80%的乙醛是由氧化反应而得,20%的乙醛是由脱氢反应而得。脱氢反应是吸热过程,氧化反应是放热过程,由于氧化率大于脱氢率,放热量大于吸热量,所以整个过程是放热过程。

除了上述反应之外,还发生如下的副反应:

CH3CH2OH+O2 CH3COOH+H2O

CH3CH2OH+3O2 2CO2+3H2O

CH3CHO CH4+CO

2CH3CHO CH3CH=CHCHO+H2O

CH3CH2OH CH2=CH2+H2O

2CH3CHO CH3COOC2H5

CH3CH2OH+1/2O2 2C+2H2O+H2

原料中有甲醇存在,将发生如下的反应:

CH3OH+1/2O2 HCHO+H2O HCHO+1/2O2 HCOOH

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