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维生素E是一种人体所必需的脂溶性维生素,具有广泛的应用价值和广阔的市场前景。目前人工合成维生素E是满足世界需求的主要途径。2,3,5-三甲基-1,4-苯醌(TMQ)为合成维生素E工艺路线中的关键一环,其在实际生产中是通过氧化2,3,6-三甲基苯酚(TMP)制得。TMP催化氧化反应属于多相氧化反应过程,反应体系存在氧气溶解较难、传质效率较低等问题,导致其反应时间长、生产效率较低。本文将超重力反应器(又称旋转填充床,RPB)用于TMP催化氧化合成TMQ过程,利用超重力技术强化反应体系的混合及传质过程,以缩短反应时间,提高生产效率。TMP催化氧化体系以氧气为氧化剂,CuCl2和FeC13为催化剂进行反应,研究了不同工艺操作条件对反应的影响,确定了较适宜的操作条件,探究了 RPB应用于该工艺的可行性和优势。主要研究结果如下:(1)在RPB中探究TMP催化氧化反应过程。反应温度、催化剂用量、水相体积分数以及液体流量的增加会使TMP转化率和TMQ收率升高,而随着转速和气体流量的增加,转化率和收率先升高然后降低。体系反应的温度75℃,水相体积分数0.83,RPB转速800 r·min-1,液体流量40L·h-1,气体流量10 L·h-1为适宜的操作条件。反应80 min时,TMP转化率和TMQ收率分别达到96.91%和62.61%。在其他工艺条件相同时,氧气作为氧化剂反应的转化率和收率均高于空气;填料材质相同时,金属丝网填料的波纹结构能够促进反应进行;填料结构相同时,聚四氟乙烯材质具有疏水性能,有利于反应体系的液相分散。与其他反应器相比,RPB能够有效地强化TMP催化氧化反应过程,有利于提高反应的转化率和收率。(2)在组合反应器(RPB+STR)中探究TMP催化氧化反应过程。体系温度、水相体积分率及反应器转速的增加会使TMP转化率和TMQ收率升高,而随着液体流量升高,TMP转化率增大,TMQ收率先增大后减小。较适宜的工艺操作条件:反应温度75℃,RPB转速1000 r·min-1,液体流量30 L·h-1,气体流量60 L·h-1。对比不同反应器组合对TMP催化氧化过程的影响,相较于RPB中TMP催化氧化的结果,RPB+STR中反应转化率较高,但收率较低。