專利名稱：生產(chǎn)過氧化氫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在催化劑的存在下，通過氫氣與氧氣之間直接反應(yīng)形成過氧化氫氣體來生產(chǎn)過氧化氫的方法；一種適用于該方法的新催化劑及其制備方法。
利用氫氣與氧氣之間的直接反應(yīng)生產(chǎn)過氧化氫可通過在含水反應(yīng)介質(zhì)的存在下，將氫氣和氧氣與催化劑進(jìn)行接觸來進(jìn)行，例如描述于美國專利4681751、4772458、5180573、5128114和5338531以及J.R.Kosak(DuPont)，“一種用于H2和O2直接結(jié)合成H2O2的新型固定床催化劑”，Chem.Ind.(Dekker)，1995，62卷，有機(jī)反應(yīng)的催化作用。
但過氧化氫的形成相當(dāng)慢，而且難以得到高濃度的過氧化氫。這些問題估計是由于僅少量的反應(yīng)物可溶解在反應(yīng)介質(zhì)中，而且促進(jìn)形成過氧化氫的同一催化劑也可將其催化分解成水和氧氣。
美國專利5500202公開了在反應(yīng)器中生產(chǎn)過氧化氫，其中氫氣和氧氣在氣態(tài)下，在固體催化劑的表面上進(jìn)行反應(yīng)，然后將所形成的過氧化氫溶解在滴淋通過反應(yīng)器的液體中。但在該方法中，同樣僅能得到低濃度和低純度的過氧化氫溶液。
德國專利558431公開了在低于凝固點(diǎn)的溫度下，在至少100大氣壓的壓力下，由氧氣和氫氣在氣相中生成過氧化氫的方法。這些極為苛刻的條件使得該方法非常昂貴，商業(yè)上沒有吸引力。
瑞士專利140403公開了一種類似的方法，但沒有提及任何合適的溫度，而美國專利2368640則建議在400-650℃的溫度下操作。
W097/32812公開了在最高100℃的溫度和最高100巴的壓力下，將氫氣和氧氣在氣相中與催化劑進(jìn)行接觸來生產(chǎn)過氧化氫的方法。盡管可以實(shí)現(xiàn)高反應(yīng)速率，但已發(fā)現(xiàn)，該方法不能在穩(wěn)定條件下操作，特別是在需要得到高濃度的過氧化氫時。
本發(fā)明的目的是提供一種由氫氣和氧氣生產(chǎn)過氧化氫的方法，它能夠在穩(wěn)定條件下操作，而且還優(yōu)選形成高濃度的過氧化氫。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，氫氣和氧氣之間的反應(yīng)高度放熱，且反應(yīng)速率隨著溫度迅速升高。因此，非常難以在穩(wěn)定條件下操作和避免非受控的反應(yīng)波動，特別是在要得到高濃度過氧化氫時。按照本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果反應(yīng)器的流入氣體與流出氣體之間的溫差被最小化，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定操作。
因此，本發(fā)明涉及一種利用氣態(tài)反應(yīng)混合物中氫氣與氧氣的直接反應(yīng)來連續(xù)生產(chǎn)過氧化氫的方法，所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與保持在反應(yīng)器中的催化劑進(jìn)行接觸，其中包含氫氣和氧氣的氣態(tài)反應(yīng)混合物通過入口供應(yīng)到反應(yīng)器且富含過氧化氫的氣體通過出口離開反應(yīng)器。在反應(yīng)器剛?cè)肟谥蟮奈恢靡约胺磻?yīng)器出口處的位置之間，與催化劑接觸的氣體反應(yīng)混合物的溫差保持低于約40℃、優(yōu)選低于25℃、最優(yōu)選低于15℃。通常，盡管可在基本上等溫的條件下進(jìn)行操作，但優(yōu)選保持出口處的反應(yīng)混合物的溫度高于反應(yīng)器入口處的溫度至少約2℃，最優(yōu)選至少約5℃。合適的是，將反應(yīng)混合物的溫度保持在其中任何組分的凝固點(diǎn)之上，最優(yōu)選高于-10℃。壓力適合保持在100巴以下，優(yōu)選約3-70巴，最優(yōu)選約6-50巴。
按照本發(fā)明，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，除非溫度特別高，否則只有甚低濃度的過氧化氫可溶解在氣流中，因此需要設(shè)計用于甚高氣流的裝置。盡管該工藝可以在與催化劑接觸的反應(yīng)混合物的低溫下，例如在約0-100℃或約20-80℃下進(jìn)行操作，但已發(fā)現(xiàn)，保持溫度高于105℃，優(yōu)選高于110℃，特別是高于115℃，最優(yōu)選高于120℃是有利的。還已驚人地發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)的選擇性在高于105℃的溫度下同樣完全令人滿意。由于安全緣故，溫度適合保持在約200℃以下，優(yōu)選約160℃以下。一般無需外部加熱僅利用氫氣與氧氣之間反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量就可操作。
該方法適合通過將氫氣和氧氣連續(xù)加料到流過包含催化劑的反應(yīng)器的氣態(tài)反應(yīng)混合物中，然后在反應(yīng)器出口處得到富含過氧化氫的氣體來進(jìn)行。氧氣可以以基本上純凈的氣體或含氧氣體的形式，例如空氣供應(yīng)。該反應(yīng)混合物優(yōu)選包含約2-97％摩爾，最優(yōu)選約4-70％摩爾的氧氣。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果氧氣濃度保持在5％摩爾以下，該方法的安全性可得到提高。高氫氣濃度有利于生產(chǎn)過氧化氫，但也會帶來安全問題。因此，在操作時，反應(yīng)混合物中的氫氣濃度優(yōu)選低于約15％摩爾的爆炸極限，最優(yōu)選低于約5％摩爾的爆炸極限。在反應(yīng)器中，氫氣在反應(yīng)混合物中的最低濃度合適地為約1％摩爾，優(yōu)選約2％摩爾。如果反應(yīng)混合物沒有氫氣，催化劑可能會被氧化和鈍化。如果氫氣濃度和氧氣濃度都低于約5％摩爾，那么該方法就特別安全。優(yōu)選操作得到包含超過0.2％摩爾，優(yōu)選超過0.3％摩爾，最優(yōu)選超過0.4％摩爾過氧化氫的富含過氧化氫的氣體。由于安全緣故，過氧化氫在氣體中優(yōu)選不超過約5％摩爾。該方法優(yōu)選在反應(yīng)器中，在有限的氫氣轉(zhuǎn)化度下操作，使得入口處反應(yīng)混合物中的氫氣百分?jǐn)?shù)與反應(yīng)器出口處的差值低于約0.7％摩爾，最優(yōu)選低于約0.4％摩爾，但優(yōu)選至少約0.01％摩爾，最優(yōu)選至少約0.07％摩爾。例如，如果反應(yīng)器入口處的氫氣濃度為3.50％摩爾，那么出口處的濃度優(yōu)選為2.8-3.49％摩爾，最優(yōu)選3.1-3.43％摩爾。除了氫氣、氧氣和過氧化氫外，該反應(yīng)混合物一般包含氮?dú)夂?或其它基本上呈惰性的氣體。
所述催化劑優(yōu)選為固態(tài)且優(yōu)選包含沉積在載體上的催化活性物質(zhì)。它可以是例如平均粒徑約0.1-10毫米，優(yōu)選約0.3-5毫米的固定顆粒床；整體結(jié)構(gòu)的型材；或例如平均粒徑約0.02-1毫米，優(yōu)選約0.1-0.5毫米的流化床。這些顆?？梢允乔驙罨蚍乔驙畹?，且粒徑定義為貫穿該顆粒的最小尺寸。還可使用網(wǎng)或箔形式的催化劑。
該方法適合包括這樣步驟，即，處理至少一部分來自反應(yīng)器出口的富含過氧化氫的氣體，這樣可回收過氧化氫并優(yōu)選冷卻該氣體，然后將其循環(huán)回到反應(yīng)器。在該處理過程中，氣體總壓力與反應(yīng)器中氣體總壓力的偏差應(yīng)小于約25％，最優(yōu)選小于約15％，這樣可節(jié)約用于壓縮富含過氧化氫的氣體的能量和投資成本。該處理最優(yōu)選在基本上與反應(yīng)器中所保持的相同壓力下進(jìn)行。過氧化氫可通過冷凝和/或在任何合適溶劑如水或含水過氧化氫溶液中的吸收而從氣體中回收。該液體可包含少量的常規(guī)添加劑，這樣可防止過氧化氫的分解。優(yōu)選使用含水介質(zhì)處理該氣體，其中過氧化氫的吸收和冷卻同時進(jìn)行。高度冷卻可生產(chǎn)更濃的過氧化氫溶液，且已處理氣體與未處理氣體之間的溫差優(yōu)選為約20-12℃，最優(yōu)選約40-100℃。通常，可得到包含最高約90％重量，優(yōu)選約20-70％重量過氧化氫的水溶液，這樣就無需通過蒸餾或其它的成本較高的步驟來進(jìn)一步濃縮該產(chǎn)物。
在就地形成過氧化氫時，可以省去上述回收步驟，將過氧化氫氣體與任何合適的溶劑直接在欲使用它的介質(zhì)中進(jìn)行反應(yīng)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過將氫氣和氧氣在反應(yīng)時所產(chǎn)生的熱能由反應(yīng)器出口處的富含過氧化氫的氣體導(dǎo)向要進(jìn)入或剛進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物，可以在反應(yīng)混合物內(nèi)保持足夠低的溫差。這可通過以下描述的幾種方式來實(shí)現(xiàn)。
在一個優(yōu)選實(shí)施方案中，無需使用特大尺寸的設(shè)備，可以穩(wěn)定地操作該工藝并以高濃度生產(chǎn)出過氧化物，該方法包括這樣步驟即，將一部分來自反應(yīng)器出口的富含過氧化氫的氣體(優(yōu)選約40-95％，最優(yōu)選約60-90％)再循環(huán)回到反應(yīng)器，而沒有從中回收過氧化氫且優(yōu)選沒有將該氣體冷卻，這樣可利用反應(yīng)時所產(chǎn)生的熱能來加熱進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物。該再循環(huán)氣體可根據(jù)需要由外冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，但一般優(yōu)選將該氣體與來自過氧化氫回收步驟的一部分或所有冷卻氣體進(jìn)行混合，形成反應(yīng)混合物，然后將該混合物加入到反應(yīng)器中。此外作為可供選擇或補(bǔ)充的是，來自過氧化氫回收步驟的冷卻氣體還可通過將其在沿著反應(yīng)器和/或反應(yīng)器不同部分之間的一個或幾個加料點(diǎn)上直接加入反應(yīng)器而加入到反應(yīng)混合物中。新鮮氫氣和氧氣或含氧氣體可加入所述任何氣流中，但優(yōu)選加入臨進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物中。
在另一實(shí)施方案中，冷卻可通過使氣體經(jīng)過分別包含催化劑床和一個或幾個具有以下功能的一系列模塊來進(jìn)行冷卻區(qū)(直接或間接)、和吸收區(qū)以及氫氣和/或氧氣的加料區(qū)。后一功能用于降低總的循環(huán)氣流。合適的模塊數(shù)為2-約100，優(yōu)選約4-15，且來自最后模塊的氣體優(yōu)選再循環(huán)回到第一模塊。
還已發(fā)現(xiàn)，使用催化劑顆粒的流化床有助于穩(wěn)定操作，因為流化床中的部分受熱顆?？稍诜磻?yīng)器內(nèi)再循環(huán)，從而將熱能由出口處的富含過氧化氫的氣體導(dǎo)向接近反應(yīng)器入口的較冷的反應(yīng)混合物。即使進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物明顯比已經(jīng)接觸催化劑的反應(yīng)混合物要冷，但也容易在反應(yīng)混合物內(nèi)保持基本上均勻的溫度。相對其它種類的反應(yīng)器，可以在較高氫氣轉(zhuǎn)化度下操作流化床。入口處反應(yīng)混合物的氫氣百分?jǐn)?shù)與反應(yīng)器出口處的差值優(yōu)選為約0.3-3％摩爾，最優(yōu)選約0.6-2％摩爾。
反應(yīng)混合物內(nèi)的較低的溫度梯度還可在具有固定催化劑床的反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)，該床由顆?；蛘w結(jié)構(gòu)的型材組成，只要該床具有足夠高的導(dǎo)熱率，能夠?qū)崮苡山咏磻?yīng)器出口的床部位導(dǎo)回到該床的開始部位，尤其是在該反應(yīng)器較短，例如低于約0.5米，優(yōu)選低于約0.1米時。這些種類的反應(yīng)器還可在較高的氫氣轉(zhuǎn)化度下進(jìn)行操作。這種短反應(yīng)器入口處反應(yīng)混合物的氫氣百分?jǐn)?shù)與出口處的差值優(yōu)選為約0.3-3％摩爾，最優(yōu)選約0.6-2％摩爾。
除了絕熱操作，還可這樣冷卻即，使反應(yīng)熱由催化劑釋放到附近氣流或通過將催化劑沉積到傳熱表面的壁上進(jìn)行冷卻，所述表面被例如來自另一面的循環(huán)冷卻介質(zhì)如水直接冷卻。這樣可很好地控制溫度。
如果需要的話，該反應(yīng)器可包括使用外冷卻介質(zhì)來冷卻氣態(tài)反應(yīng)混合物的裝置。因此，優(yōu)選的是，冷卻介質(zhì)與反應(yīng)混合物之間的溫差保持低于約40℃，優(yōu)選低于約25℃，最優(yōu)選低于約15℃。如果需要，還可在該反應(yīng)混合物進(jìn)入反應(yīng)器之前進(jìn)一步將其加熱。
催化活性物質(zhì)可包含一種或多種貴金屬，優(yōu)選選自族Ⅷ金屬或金，最優(yōu)選鈀、鉑或其混合物。最優(yōu)選的活性物質(zhì)是約90-100％重量鈀與0-約10％重量鉑的混合物。該催化活性物質(zhì)還可以是活性較小的物質(zhì)如鎳，這樣可增加反應(yīng)的選擇性。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，較低的催化劑載體的總表面積有利于反應(yīng)的選擇性。載體的BET面積合適地低于約80米2/毫升反應(yīng)器容積，優(yōu)選低于約20米2/毫升反應(yīng)器容積，最優(yōu)選低于約5米2/毫升反應(yīng)器容積，特別優(yōu)選低于約1米2/毫升反應(yīng)器容積。不用這種催化劑載體來放置該催化活性物質(zhì)也是合適的。催化活性物質(zhì)的優(yōu)選放置方式是多孔顆粒、多孔金屬泡沫材料和金屬布的床的形式。為了得到足夠高的生產(chǎn)率，催化活性物質(zhì)的面積適合超過約0.00005米2/毫升反應(yīng)器容積，優(yōu)選0.01米2/毫升反應(yīng)器容積，優(yōu)選約0.2米2/毫升反應(yīng)器容積(通過一氧化碳或任何其它合適氣體的化學(xué)吸附來測定)。術(shù)語“反應(yīng)器容積”是指反應(yīng)器的總?cè)莘e，包括催化劑所占據(jù)的空間。
許多材料都可用作載體，如二氧化硅、硅酸鹽、氧化鋁、碳、鋁硅酸鹽如沸石、堿土金屬如鎂、鈣、鋇或鍶的碳酸鹽、鎂、鋁、鈦或鋯的氧化物、或鎂、硅、鋁、鈦、鋯的碳化物、陶瓷材料或有機(jī)聚合物。優(yōu)選的有機(jī)聚合物包含羥基、羧基、磺酸基、胺基、季銨基團(tuán)和/或其它極性基團(tuán)。優(yōu)選的載體材料選自玻璃、石英、基本上純的二氧化硅或基本上純的氧化鋁。低表面積的載體是優(yōu)選的，如非多孔珠?；虮砻娣e低于約20米2/克、最優(yōu)選低于約5米2/克的材料。如果該載體是多孔的，那么這些孔優(yōu)選較大，且優(yōu)選的是，孔的直徑超過約10納米，最優(yōu)選超過約20納米的孔占總的孔體積的約50％以上，最優(yōu)選約80％。
該催化劑可通過任何已知的方法來制備，例如描述于下文述文獻(xiàn)中的那些EP878235和較早提及的美國專利5338531和J.R.Kosak(DuPont)，“一種用于H2和O2直接結(jié)合形成H2O2的新型固定床催化劑”，《化學(xué)工業(yè)》(Chem.Ind.)(Dekker)，1995，62卷，有機(jī)反應(yīng)的催化作用。
為了提高選擇性，可有利地使用無機(jī)酸如HCl、HBr、HI、H3P04、H2SO4或其混合物來摻雜催化劑表面，并根據(jù)需要將少量所述酸(或多種酸)連續(xù)加入到流入反應(yīng)器的氣流中，其量例如為隨著出口氣體一起離開反應(yīng)器的這些添加劑的損失量。
下面將結(jié)合示意一個優(yōu)選實(shí)施方案的附圖
來進(jìn)一步描述本發(fā)明。
將優(yōu)選溫度約110-130℃，優(yōu)選絕對壓力約13-17巴且優(yōu)選包含約40-60％摩爾氧氣、約3-4％摩爾氫氣和約0.7-1.1％摩爾過氧化氫、余量優(yōu)選為氮?dú)夂?或其它惰性氣體的氣態(tài)反應(yīng)混合物于入口2處加入反應(yīng)器1中。在反應(yīng)器1中，反應(yīng)混合物與催化劑接觸，其中氧氣和氫氣反應(yīng)形成過氧化氫。在出口3，優(yōu)選包含約0.8-1.2％摩爾過氧化氫的氣體離開反應(yīng)器1，然后分開進(jìn)入再循環(huán)管線4和通向組合冷凝器和吸收器6的管線5。優(yōu)選約10-20％的來自反應(yīng)器1的氣體轉(zhuǎn)移到吸收器6，在此它與水進(jìn)行接觸以吸收過氧化氫，而未反應(yīng)的氫氣、氧氣和惰性氣體則通過該吸收器6。過氧化氫的水溶液通過管線7和冷凝器9進(jìn)行循環(huán)。將循環(huán)過氧化氫溶液的一部分作為產(chǎn)物8取出，而剩余的溶液則再循環(huán)到吸收器6。將新鮮水10在吸收器6的頂部供料。通過吸收器6的氣體優(yōu)選在其中冷卻至約40-60℃，然后導(dǎo)向通過除霧器11。最后，將冷卻氣體在混合點(diǎn)13與來自循環(huán)管線4的氣體進(jìn)行混合，然后與補(bǔ)充氫氣14和氧氣15一起供料形成反應(yīng)混合物，然后將其在入口2處加入反應(yīng)器1中。如果將任何惰性氣體與補(bǔ)充氫氣14或氧氣15一起加料，那么應(yīng)該由位于除霧器11之后但在混合點(diǎn)13之前的管線12取出相應(yīng)量的氣體。
該方法通過以下實(shí)施例進(jìn)一步描述，但這并限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例將玻璃棉用氯化鈀和六氯鉑酸浸漬，然后在氫氣中于300℃下還原，制備出催化劑。將50毫克的鈀浸漬的玻璃棉與250毫克未浸漬的玻璃棉進(jìn)行混合，然后放在圓柱形反應(yīng)器(6.3毫米內(nèi)徑)中，形成由具有0.2μm開口的圓盤承載的30毫米長纖維床。將3％摩爾氫氣、50％摩爾氧氣和47％摩爾氮?dú)獾臍怏w混合物以30公升/小時的速率鼓泡通過包含1％重量H2SO4和20重量ppm NaBr的水浴，然后加料到反應(yīng)器中。反應(yīng)器出口處的氣體鼓泡通過1％重量H2SO4的水浴以吸收過氧化氫。在絕對壓力20巴和溫度約80-100℃下操作100分鐘之后，形成了4.4毫克的過氧化氫。
權(quán)利要求
1．一種利用氣態(tài)反應(yīng)混合物中氫氣與氧氣的直接反應(yīng)來連續(xù)生產(chǎn)過氧化氫的方法，所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與保持在反應(yīng)器中的催化劑進(jìn)行接觸，其中包含氫氣和氧氣的氣態(tài)反應(yīng)混合物通過入口供應(yīng)到反應(yīng)器且富含過氧化氫的氣體通過出口離開反應(yīng)器，該方法的特征在于，在反應(yīng)器剛?cè)肟谥蟮奈恢煤头磻?yīng)器出口的位置之間，與催化劑接觸的氣體反應(yīng)混合物的溫差保持低于約40℃。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在反應(yīng)器剛?cè)肟谥蟮奈恢煤头磻?yīng)器出口的位置之間，與催化劑接觸的氣體反應(yīng)混合物的溫差保持低于25℃。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在反應(yīng)器剛?cè)肟谥蟮奈恢煤头磻?yīng)器出口的位置之間，與催化劑接觸的氣體反應(yīng)混合物的溫差保持低于15℃。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項的方法，其特征在于該方法包括這樣步驟，即，將氫氣和氧氣在反應(yīng)時所產(chǎn)生的熱能由反應(yīng)器出口處的富含過氧化氫的氣體導(dǎo)向要進(jìn)入或剛進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項的方法，其特征在于該方法包括這樣步驟，即，處理至少一部分來自反應(yīng)器出口的富含過氧化氫的氣體以回收過氧化氫、冷卻該氣體，然后將其循環(huán)回反應(yīng)器。
6．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，在處理回收過氧化氫時，氣體的總壓力與反應(yīng)器中氣體總壓力的偏差低于約25％。
7．根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項的方法，其特征在于該方法包括這樣步驟即，將一部分來自反應(yīng)器出口的富含過氧化氫的氣體再循環(huán)回反應(yīng)器而沒有從中回收過氧化氫，從而將熱能用來加熱進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)混合物。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于該方法包括這樣步驟，即，將再循環(huán)而沒有從中回收過氧化氫的富含過氧化氫的氣體與來自過氧化氫回收步驟的冷卻氣體進(jìn)行混合，形成反應(yīng)混合物并將該混合物供料到反應(yīng)器中。
9．根據(jù)權(quán)利要求7-8任一項的方法，其特征在于該方法包括這樣步驟，即，將來自過氧化氫回收步驟的冷卻氣體通過將其在沿著反應(yīng)器和/或反應(yīng)器不同部分之間的一個或幾個加料點(diǎn)上直接加入反應(yīng)器而加入到反應(yīng)混合物中。
10．根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項的方法，其特征在于，所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與硫化床形式的催化劑在反應(yīng)器中接觸。
11．根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項的方法，其特征在于，該方法操作得到包含超過0.2％摩爾過氧化氫的富含過氧化氫的氣體。
12．根據(jù)權(quán)利要求1-11任一項的方法，其特征在于，與所述催化劑接觸的反應(yīng)混合物的溫度保持在105℃以上。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述反應(yīng)混合物的溫度保持在110℃以上。
14．根據(jù)權(quán)利要求1-13任一項的方法，其特征在于，與所述催化劑接觸的反應(yīng)混合物的溫度保持約160℃以下。
15．根據(jù)權(quán)利要求1-14任一項的方法，其特征在于，所述反應(yīng)混合物中的氧氣濃度保持低于約5％摩爾。
16．根據(jù)權(quán)利要求1-15任一項的方法，其特征在于，所述反應(yīng)混合物中的氫氣濃度保持低于約5％摩爾。
17．根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項的方法，其特征在于，使所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與固體催化劑進(jìn)行接觸，所述催化劑包含沉積在載體上的催化活性物質(zhì)，其中所述載體的BET面積低于約80米2/毫升反應(yīng)器容積。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其特征在于，所述載體的BET面積低于約20米2/毫升反應(yīng)器容積。
19．根據(jù)權(quán)利要求1-18任一項的方法，其特征在于，使所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與固體催化劑進(jìn)行接觸，其中所述催化劑包含沉積在選自玻璃、純二氧化硅或純氧化鋁的載體上的催化活性物質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用氣態(tài)反應(yīng)混合物中氫氣與氧氣的直接反應(yīng)來連續(xù)生產(chǎn)過氧化氫的方法,所述氣態(tài)反應(yīng)混合物與保持在反應(yīng)器(1)中的催化劑進(jìn)行接觸,其中包含氫氣和氧氣的氣態(tài)反應(yīng)混合物通過入口供應(yīng)到反應(yīng)器且富含過氧化氫的氣體(3)通過出口離開反應(yīng)器。按照該方法,在反應(yīng)器剛?cè)肟谥蟮奈恢煤头磻?yīng)器出口處的位置之間,與催化劑接觸的氣體反應(yīng)混合物的溫差保持低于約40℃。
文檔編號B01J32/00GK1283165SQ9881257
公開日2001年2月7日 申請日期1998年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者M·尼斯特羅穆, J·萬加德, W·赫曼 申請人:阿克佐諾貝爾公司