医药中间体催化氢化反应搅拌器的设计
2016-06-06徐宏烈张文峰
化工生产与技术 2016年6期
关键词:催化剂
徐宏烈,张文峰
(1.浙江普洛家园药业有限公司,浙江 东阳 322118;2.杭州四马化工科技有限公司,杭州 310018)
在医药中间体合成与精细化学品生产中,催化氢化反应被广泛应用[1]。催化氢化可分为催化加氢和催化氢解2种,催化加氢是在催化剂的作用下氢气在不饱和键上进行加成反应,催化氢解是在催化剂作用下氢气使化学键发生断裂而生成其它产物。氢化反应主要包括不饱和键加成变单键、含氧化合物的氢化或氢解变成醇或醛等、含氮化合物氢化变腈基或胺基、硝基化合物氢解变胺基化合物等。
这些催化氢化的催化剂常采用过渡金属或其氧化物、氢氧化物,比如镍、钯、铂、钌等非均相催化剂,贵金属催化剂通常附着在载体上[2]。以气液固三相非均相反应为主,催化剂中的原子可为氢气与中间体的官能团提供吸附中心并发生化学吸附[3]。
反应时,催化剂的传质步骤大致为[1]:1)反应物分子从液相向催化剂表面和孔内扩散;2)反应物分子在催化剂内表面上吸附;3)吸附的反应物分子在催化剂表面上相互作用或与氢气分子作用进行化学反应;4)反应产物自催化剂内表面脱附;5)反应产物在孔内扩散并扩散到反应液相中去。
总传质阻力取决于这几项阻力中最大的1项。若催化剂内部扩散困难,则总传质阻力取决于内部扩散,搅拌设备对此无能为力,只能通过改进催化剂来提升传质效果[4]。
不同的催化剂对氢气官能团的吸附性能不同,这对催化剂的传质有重要影响[5]。……
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