本文之主旨在探討兩相系統中,在相轉移觸媒及氧化還原媒子 (Cl- /OCl-)作用下於單槽CSTER 、串聯式CSTER與CSTER串聯CSTR反應器中,間 接電解氧化苯甲醇,主要探討不同之操作條件,如電流密度、有機相流率 、有機相與水相體積比(Rv)、苯甲醇進料濃度、相轉移觸媒濃度與溫度等 ,對兩相流動系統中苯甲醇氧化為苯甲醛之影響。實驗結果顯示,增加電 流密度、有機相流率與Rv值將提昇苯甲醛的電流效率,但對於低流率時, 增加電流密度與Rv值將因苯甲醛氧化為苯甲酸副反應的反應速率增加反而 使得電流效率下降。增加溫度將增加四丁基銨次氯酸根離子對於有機相中 之濃度而增加電流效率,但溫度太高將由於次氯酸根本身的分解而降低電 流效率,故溫度對電流效率的影響有一極大值。增加苯甲醇進料濃度將使 電流效率增加。相轉移觸媒濃度的增加將增加四丁基銨次氯酸根離子對於 有機相中之濃度而增加電流效率。分段定電流的操作方式將有助於修正不 當的操作條件,同時可縮短系統到達穩態的時間。對於串聯式CSTER,增 加串聯CSTER個數將會提高轉化率,對產率而言,隨操作條件之不同,在 增加串聯CSTER 個數時,可能產生極大值,若依序降低通入串聯系統中每 一個CSTER的電流,可防止產率隨著CSTER串聯數之增加而減少之現象。 CSTER 串聯CSTR的操作中,電極材料是一個相當重要的因素,使用SPR 電 極將可獲得高電流效率的結果。本文中同時探討次氯酸根氧化苯甲醛之反 應動力,得知其對苯甲醛,四丁基銨次氯酸根離子對之反應階次均為1 , 並求得速率常數為4.46 1/(M min),反應之活化能為10.97KJ/mole。當反 應條件為高電流密度與低流率時,不論是實驗結果或是理論計算均發現苯 甲醛濃度於反應過程中出現極大值,不利於苯甲醛的生成,同時比較實驗 結果與理論計算所得發現二者相當吻合,由此證明理論模式之合理性。
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