冰制备方法

时间：2022-06-01作者：山东强森化工有限公司浏览：301

的制备可以通过人工合成和细菌发酵两种方法。生物合成法，即利用细菌发酵，仅占整个世界产量的10%，但是仍然是生产，尤其是醋的较重要的方法，因为很多国家的食品安全法规规定食物中的醋必须是通过生物法制备，而发酵法又分为有氧发酵法和无氧发酵法。
有氧发酵法
在氧气充足的情况下，醋杆菌属细菌能够从含有酒精的食物中生产出。通常使用的是苹果酒或葡萄酒混合谷物、麦芽、米或马铃薯捣碎后发酵。由这些细菌发酵反应的化学方程式为：
C₂H5OH+O₂→CH₃COOH+H₂O
具体做法是将醋菌属的细菌接种于稀释后的并保持一定温度，放置于一个通风的位置，在几个月内就能够经过发酵，最后生成醋。工业生产醋的方法通过提供充足的氧气使得反应过程加快，此方法已经被商业化生产采用，也被称为“快速方法”或“德国方法”，因为**在德国1823年应用成功而因此得名。此方法中，发酵是在一个塞满了木屑或木炭的塔中进行。含有酒精的原料从塔的上方滴入，新鲜空气从下方自然进入或强制对流。强化的空气量使得此过程能够在几个星期内完成，大大缩短了制醋的时间。
OttoHromatka和HeinrichEbner在1949年**提通过液态的细菌培养基制备醋。在此方法中，酒精在持续的搅拌中发酵为，空气通过气泡的形式被充入溶液。通过这个方法，含15%的醋能够在两至三天制备完成。
无氧发酵法
部分厌氧细菌，包括梭菌属的部分成员，能够将糖类直接转化为而不需要作为中间体。总体反应方程式如下：
C6H12O6==3CH3COOH
此外，许多细菌能够从仅含单碳的化合物中生产，例如，或与的混和物。
2CO2+4H2→CH3COOH+2H2O
2CO+2H2→CH3COOH
梭菌属因为有能够反应糖类的能力，减少了成本，这意味着这些细菌有比醋菌属细菌的氧化法生产更有效率的潜力。然而，梭菌属细菌的耐酸性不及醋菌属细菌。耐酸性较大的梭菌属细菌也只能生产不到10%的，而有的菌能够生产20%的。使用属细菌制醋仍然比使用梭菌属细菌制备后浓缩更经济。所以，尽管梭菌属的细菌早在1940年就已经被发现，但它的工业应用范围较窄。
除了上述生物法外，工业用多采用如下方法合成：
羰基化法
大部分是通过羰基化合成的。此反应中，和反应生成，方程式如下:
CH3OH+CO→CH3COOH
这个过程是以碘代为中间体，分三个步骤完成，并且需要多金属成分的催化剂（第二步中）
⑴CH₃OH+HI→CH₃I+H₂O
⑵CH₃I+CO→CH₃COI
⑶CH₃COI+H₂O→CH₃COOH+HI
通过控制反应条件，也可以通过同样的反应生成酐。因为和均是常用的化工原料，所以羰基化一直以来备受青睐。早在1925年，英国塞拉尼斯公司就开发出**个羰基化制的试点装置。然而，由于缺少能耐高压（200atm或更高）和耐腐蚀的容器，此方法的应用一直受到限制。1963年，德国巴斯夫化学公司用钴作催化剂，开发出**个适合工业生产的工艺。1968年，铑催化剂的大大降低了反应难度。采用铑的羰基化合物和碘化物组成的催化剂体系，使和在水-的介质中在175℃和低于3兆帕的压力条件下反应，即可得到产品。因为催化剂的活性和选择性都比较高，所以反应的副产物很少。低压羰基化法制，具有原料**，操作条件缓和，产率高，产品质量好和工艺流程简单等优势，但反应介质有严重的腐蚀性，需要使用耐腐蚀的特殊材质。1970年，美国孟山都公司建造了采用此工艺的装置，因此铑催化羰基化制逐渐成为支配性的孟山都法。90年代后期，英国石油成功的将Cativa催化法商业化，此方法采用钌催化剂，使用（[Ir(CO)₂I₂]），它比孟山都法更加绿色也有更高的效率。
氧化法
在孟山都法商业生产之前，大部分的是由氧化制得。尽管不能与羰基化相比，此法仍然是*二种工业制的方法，反应方程式如下：
2CH₃CHO+O₂→2CH₃COOH
可以通过氧化或轻制得，也可以通过水合后生成。
低碳烷烃液相氧化法
采用为原料，以为溶剂，在170℃-180℃，5.5兆帕和钴催化剂存在下，用空气为氧化剂进行氧化。同时此方法也可采用液化或轻质油为原料。此方法原料成本低，但工艺流程较长，腐蚀严重，收率不高，**于廉价或液化原料来源易得的地区采用。
2C₄H₁₀+5O₂→4CH₃COOH+2H₂O
此反应可以在能使保持液态的较高温度和压力下进行，副产物包括丁酮，乙酯，和。因为部分副产物也有经济价值，所以可以调整反应条件使得副产物更多的生成，不过分离和副产物使得反应的成本增加。
在类似条件下，使用上述催化剂，能被空气中的氧气氧化生成：
2CH₃CHO+O₂→2CH₃COOH
也能被氧化铜悬浊液氧化：
2Cu(OH)₂+CH₃CHO→CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O
使用新式催化剂，此反应能获得95%以上的产率。主要的副产物为乙酯，和甲醛。因为副产物的沸点都比低，所以很容易通过蒸馏除去。



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  词条说明

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