丙烯和分子氧直接氧化制备丙醛的装置

摘要

本发明属于低温等离子体化学及基本有机化学品合成技术领域，为丙烯和分子氧直接氧化制备丙醛的装置，采用双介质放电电极结构，产生纯净的介质阻挡放电等离子体。丙烯分子与在等离子体中形成的高能电子作用，生成3个碳相连的自由基，同时，氧气分子与在等离子体中形成的高能电子作用形成激发态氧分子、原子氧、氧负离子及氧正离子等活性氧物种，这些活性氧物种与3个碳相连的自由基作用直接生成丙醛。本发明的优点是，在室温常压下，利用分子氧和丙烯直接气相合成丙醛，反应条件温和，反应效率高，目的产物产率高。原料廉价清洁，操作过程简单，无设备腐蚀和环境污染问题，属于低成本一步法制丙醛的绿色合成路线。

主权项

1、一种丙烯和分子氧直接氧化制备丙醛的装置，其特征在于，该装置为同轴三层套筒结构，由内筒(5)、中筒(6)、外筒(7)构成，中筒(6)和外筒(7)的上方和下方均烧结封口并固定在绝缘材料(2)上，内筒(5)的下方烧结封口并固定在绝缘材料(2)上，内筒(5)的上方不封口，其上方筒壁固定在绝缘材料(2)上，且与外部大气相通，内筒(5)的长径比为1-170，内筒(5)和中筒(6)之间的环隙距离与内筒(5)直径的比为0.1-15，内筒(5)、中筒(6)和外筒(7)用氧化物玻璃制成，内筒(5)的顶端固定在绝缘材料(2)上，且与外部大气相通，中筒(6)与外筒(7)环隙中设有液体电极(8)，内筒(5)内设有中心电极(1)，其伸出绝缘材料(2)的部分与交流高压电源的高电压端相连接，在中筒(6)与外筒(7)环隙的下部烧结固定有金属电流导出线，其一端深入中筒(6)与外筒(7)的环隙与液体电极(8)接触，另一端伸出外筒(7)与接地线(11)连接，接地线(11)的直径与中心电极(1)直径的比为1-10，外筒(7)侧壁下端设有循环液体进口(9)，外筒(7)侧壁上端、循环液体进口(9)对侧的位置上设有循环液体出口(4)，在中筒(6)上端伸出外筒(7)的侧壁上，循环液体出口(4)对侧位置设有原料气进口(3)，在中筒(6)下端伸出外筒(7)的侧壁上，原料气进口(3)对侧的位置设有产物气出口(10)，反应物在内筒(5)和中筒(6)所构成的筒状环隙空间内进行放电反应，内筒(5)和中筒(6)的筒壁既是反应器壳体，又是放电的阻挡介质。