一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，是将镀液用计量泵通入连续流反应模块的管程,升温至75～95℃，设定计量泵的流量；从连续流反应模块的管程流出的镀液冷却；进行循环化学镀，关闭计量泵,使压缩空气通入连续流反应模块管程内排空液体；在75～95℃保持5～10min,停止通压缩空气，使连续流反应模块1降温,通入乙醇水溶液清洗,用压缩空气排空，冷却到室温，使连续流反应模块管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂。本发明专利技术的方法能使连续流反应模块更好地进行非均相催化反应，拓宽了连续流反应模块的应用范围。本方法操作简单，镀层牢固，厚度均匀，催化效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法
本专利技术涉及一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法。
技术介绍
在需要金属催化剂如银,铂,钯,铜,钴和钌等金属催化剂参与的化学反应在连续流反应器中进行时,通常有两种思路,一是将物料和催化剂颗粒打入连续流反应器,然后对产物进行分离并回收催化剂。该方法采用微米级的蛋壳型催化剂,即在载体上涂镀一薄层贵金属,减少金属的用量而又不降低催化效率。例如,专利CN106582826A公开了一种采用浸渍法涂镀在载体例如氧化铝和二氧化硅颗粒表面的方法,制备了用于生产醋酸乙烯的催化剂。将物料和催化剂颗粒打入连续流反应器的方法存在一定缺陷,反应的通量较小,催化剂颗粒与反应器壁面摩擦易造成催化层破损,使得催化剂的使用寿命短。另一种思路是在连续流反应器内壁上镀上有催化活性的金属或金属氧化物薄层,在连续流反应器内壁进行异相催化反应。通过对反应器内壁的化学修饰,拓展连续流反应器的用途。已有在类似在管程表面上化学镀金属催化剂的公开专利。例如,专利CN102605356A公布了一种在绝缘基底通孔上化学镀金属催化剂的方法,即将含有金属粉体胶状物吸附到经过表面处理的通孔表面,使孔表面形成金属催化层。然而,该方法存在金属粉体胶状物制作繁琐,而且仅适用于深度较浅(0.1-0.5cm)的情形。然而,连续流反应器的反应模块的管程长度通常在10-100cm之间,需要使用进料泵将镀液打入管程,此时该专利所述的胶体溶液受到泵头的挤压后会发生团聚,易造成镀膜失败,而且管程内较高的压降容易造成管程堵塞等缺点。由于存在粉体胶体制作繁琐而且存在进入连续流反应器过程中存在易团聚和易堵塞的缺点,粉体化学镀的方法并不适用连续流反应器的模块管程内壁镀催金属化剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的足，提供一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，包括如下步骤：将储液罐23内的镀液J用计量泵24经过三通26进入连续流反应模块1的管程,并使温度升到设定温度75～95℃，设定计量泵的流量以mL/min计的数值为连续流反应模块1管程总持液量以mL计时的3～5倍；从连续流反应模块1的管程流出的镀液经过冷却器22降温到0～5℃后回到储液罐23；进行循环化学镀10～30min，关闭计量泵24,使压缩空气或氮气K经过气体流量计25和三通26进入连续流反应模块1管程内排空液体；在75～95℃保持5～10min,停止通压缩空气或氮气K，使连续流反应模块1的温度降到60℃以下,通入体积浓度为50％～75％乙醇水溶液清洗连续流反应模块1的管程,洗去残留物,然后用压缩空气或氮气K排空，自然冷却到室温，使连续流反应模块的管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂。优选地，镀液由L和M组成；所述L为无机盐水溶液，是按每平方厘米连续流反应模块管程内壁表面积取用无机盐5-10mg，所述无机盐水溶液的配制是在常温常压下先配制无机盐饱和水溶液，再用水稀释5～20体积倍；所述无机盐的阴离子是氯离子,硝酸根或硫酸根，所述无机盐的阳离子为与阳离子对应的阳离子氧化物是不溶于水且在常温常压下稳定的；所述M为质量浓度5％～20％过氧化氢水溶液；所述无机盐与过氧化氢的摩尔比为1：3～5。本专利技术的优点本专利技术的方法能在连续流反应模块管程内壁化学镀金属催化剂，使连续流反应模块更好地进行非均相催化反应，拓宽了连续流反应模块的应用范围。本方法操作简单，镀层牢固，厚度均匀。附图说明图1为一种在连续流反应模块管程内壁化学镀金属催化剂的方法所采用的装置示意图。图2A为未镀金属催化剂的连续流反应模块(材质是玻璃)的照片。图2B为镀金属催化剂的连续流反应模块(材质是玻璃)的照片。图3为采用在连续流反应模块管程内壁化学镀金属催化剂连续合成乙酸乙烯酯装置示意图。具体实施方式本专利技术所述的以下术语表示的含义如下。术语“模块”表示连续流反应器中可作为连续流反应的最小单元(例如材质可以是玻璃的，碳化硅等，微形管程的内腔是管状的或心型的)。术语“计量泵”表示能够连续供给物料的装置(例如往复泵，注射泵等)强调计量。下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步的说明。实施例1一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，(所采用的装置见图1)，包括如下步骤：将储液罐23内的镀液J用计量泵24经过三通26进入连续流反应模块1的管程,并使温度升到设定温度75℃，设定计量泵的流量24mL/min，本实施例以美国康宁公司的G1型连续流反应模块为例，其模块持液量8mL；从连续流反应模块1的管程流出的镀液经过冷却器22降温到0℃后回到储液罐23；进行循环化学镀30min，关闭计量泵24,使压缩空气K经过气体流量计25和三通26进入连续流反应模块1管程内排空液体；在75℃保持5min,停止通压缩空气K，使连续流反应模块1的温度降到60℃以下,通入体积浓度为75％乙醇水溶液清洗连续流反应模块1的管程,洗去残留物,然后用压缩空气K排空，自然冷却到室温，使连续流反应模块的管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂。(见图2A和图2B)。镀液由L和M混合制成；所述L为氯化钯水溶液，是按每平方厘米连续流反应模块管程内壁表面积取用氯化钯5mg(G1型连续流反应模块内表面积约230平方厘米，对应的氯化钯1150mg)，氯化钯水溶液的配制是在常温常压下先配制氯化钯饱和水溶液，再用水稀释20体积倍；氧化钯是不溶于水且在常温常压下稳定的；所述M为质量浓度5％过氧化氢水溶液；所述氯化钯与过氧化氢的摩尔比为1：3。实施例2一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，(所采用的装置见图1)，包括如下步骤：将储液罐23内的镀液J用计量泵24经过三通26进入连续流反应模块1的管程,并使温度升到设定温度85℃，设定计量泵的流量以40mL/min，本实施例以美国康宁公司的G1型连续流反应模块为例，其模块持液量8mL；从连续流反应模块1的管程流出的镀液经过冷却器22降温到5℃后回到储液罐23；进行循环化学镀10min，关闭计量泵24,使压缩氮气K经过气体流量计25和三通26进入连续流反应模块1管程内排空液体；在85℃保持10min,停止通压缩氮气K，使连续流反应模块1的温度降到60℃以下,通入体积浓度为50％乙醇水溶液清洗连续流反应模块1的管程,洗去残留物,然后用压缩氮气K排空，自然冷却到室温，使连续流反应模块的管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂。(本实施例的连续流反应模块管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂照片与图2B相似)。镀液由L和M混合制成；所述L为硫酸铜水溶液，是按每平方厘米连续流反应模块管程内壁表面积取用硫酸铜10mg(G1型连续流反应模块内表面积约230平方厘米，对应的硫酸铜2300mg)，硫酸铜水溶液的配制是在常温常压下先配制硫酸铜饱和水溶液，再用水稀释5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，其特征是包括如下步骤：将储液罐(23)内的镀液(J)用计量泵(24)经过三通(26)进入连续流反应模块(1)的管程,并使温度升到设定温度75～95℃，设定计量泵的流量以mL/min计的数值为连续流反应模块(1)管程总持液量以mL计时的3～5倍；从连续流反应模块(1)的管程流出的镀液经过冷却器(22)降温到0～5℃后回到储液罐(23)；进行循环化学镀10～30min，关闭计量泵(24),使压缩空气或氮气(K)经过气体流量计(25)和三通(26)进入连续流反应模块(1)管程内排空液体；在75～95℃保持5～10min,停止通压缩空气或氮气(K)，使连续流反应模块(1)的温度降到60℃以下,通入体积浓度为50％～75％乙醇水溶液清洗连续流反应模块(1)的管程,洗去残留物,然后用压缩空气或氮气(K)排空，自然冷却到室温，使连续流反应模块的管程内壁紧密附着化学镀金属催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种在连续流反应模块的管程内壁化学镀金属催化剂的方法，其特征是包括如下步骤：将储液罐(23)内的镀液(J)用计量泵(24)经过三通(26)进入连续流反应模块(1)的管程,并使温度升到设定温度75～95℃，设定计量泵的流量以mL/min计的数值为连续流反应模块(1)管程总持液量以mL计时的3～5倍；从连续流反应模块(1)的管程流出的镀液经过冷却器(22)降温到0～5℃后回到储液罐(23)；进行循环化学镀10～30min，关闭计量泵(24),使压缩空气或氮气(K)经过气体流量计(25)和三通(26)进入连续流反应模块(1)管程内排空液体；在75～95℃保持5～10min,停止通压缩空气或氮气(K)，使连续流反应模块(1)的温度降到60℃以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寿元，董灿生，周文，熊磊，张存皓，邹倩，冯峰，
申请(专利权)人：云南正邦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53