[发明专利]一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置及其使用方法，所述逆流吸附反应装置包括反应原料进料装置、双氧水进料装置、微观混合装置、第一固定床反应器以及第二固定床反应器，第一固定床反应器内部填充有W催化剂和用于吸附W催化剂的吸附剂，所述第二固定床反应器内部填充有所述吸附剂。本发明利用W催化剂在双氧水中溶解的特性，将W催化剂与吸附剂相结合，通过“吸附与解吸”路径，并耦合两个串联的固定床反应器及“逆流吸附”操作方式，设计逆流吸附反应装置，将催化反应与催化剂的分离回收相结合，可实现催化剂的重复利用和催化反应的连续化。

技术领域

本发明涉及一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置及其使用方法。

背景技术

近年来，以双氧水为氧源，使用过渡金属催化剂氧化裂解烯烃、环烯烃、不饱和脂肪酸及其衍生物的方法得到越来越多的关注。其中，钨催化剂因价格便宜、毒性小、副反应少等优点成为研究的热点，常用钨催化剂有磷钨酸盐、钨金属杂多酸盐、三氧化钨等，而此类催化剂大都为均相催化剂（三氧化钨催化剂在反应过程中会被双氧水溶解），存在催化剂分离回收困难等缺点。

目前，上述采用钨催化剂氧化裂解烯烃、环烯烃、不饱和脂肪酸及其衍生物的方法，大都需要添加有机溶剂，为液相反应，多采用机械搅拌釜式反应器，该类反应器主要依靠搅拌浆实现物料的混合，而搅拌过程中液体局部易形成小循环，导致催化剂与反应底物接触不充分，从而反应效率偏低。另外，机械搅拌釜式反应器为间歇式反应器，操作时需要一釜一釜间歇进行化学反应，只适用于小批量的生产制造，对于大规模的工业生产，具有很大的局限性。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置及其使用方法，通过本发明的方法，实现W催化剂+双氧水均相催化体系的连续化反应和催化剂的重复利用。

所述的一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置，其特征在于包括反应原料进料装置、双氧水进料装置、微观混合装置、第一固定床反应器以及第二固定床反应器，所述第一固定床反应器内部填充有W催化剂和用于吸附W催化剂的吸附剂，所述第二固定床反应器内部填充有所述吸附剂；所述反应原料进料装置与双氧水进料装置均与微观混合装置的进液口由管路连接，所述微观混合装置的出液口分为两路，一路通过截止阀与第一固定床反应器的左端开口由管路连接，另一路通过截止阀与第二固定床反应器的右端开口由管路连接，所述第一固定床反应器的右端开口通过管道与第二固定床反应器的左端开口连接；所述第一固定床反应器的左端开口还通接有第一出液管，第一出液管上设置有第一闸阀，所述第二固定床反应器的右端开口还通接有第二出液管，第二出液管上设置有第二闸阀。

所述的一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置，其特征在于所述反应原料进料装置包括原料储罐、第一流量计和原料输送泵，所述原料储罐通过第一流量计和原料输送泵与微观混合装置的进液口由管路连接。

所述的一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置，其特征在于所述双氧水进料装置包括双氧水储罐、第二流量计和双氧水输送泵，所述双氧水储罐通过第二流量计和双氧水输送泵与微观混合装置的进液口由管路连接。

所述的一种基于W催化剂+双氧水均相催化体系的逆流吸附反应装置，其特征在于所述微观混合装置包括三通管、三向旋塞阀、第一空化器和第二空化器，所述三向旋塞阀包括一个进口和两个出口；所述三通管的其中两个开口分别通过管道与反应原料进料装置及双氧水进料装置连接，三通管的第三个开口与三向旋塞阀的进口由管路连接，三向旋塞阀的其中一个出口通过第一空化器和截止阀与第一固定床反应器的左端开口由管路连接，三向旋塞阀的另一个出口通过第二空化器和截止阀与第二固定床反应器的右端开口由管路连接。