ホルムアルデヒド生産のステップは何ですか？
ほとんどの有機化合物は、単純であろうと複雑であろうと、いくつかの方法で生成できます。 これらのうち最も費用対効果の高いもののみが商業生産に使用できます。 ホルムアルデヒドの生成では、メタノール（CH 3 OH）を含む2つの触媒法のいずれかを使用します：穏やかな酸化または脱水素。 使用される触媒は、モリブデンと酸化鉄の混合物、あるいは銀であり得る。 モリブデン触媒は反応を維持するために約480-750°F（250-400°C）の温度を必要としますが、銀は1200°F（650°C）のはるかに高い温度を必要とします。
強力な酸化剤を使用したホルムアルデヒドの生産が3番目の選択肢になると思われるかもしれません。 ただし、この方法は適切ではありません。目的のアルデヒド自体が酸化を受けて、カルボン酸（この場合はギ酸（HCOOH））を生成する危険があるためです。 穏やかな酸化法と脱水素法の両方に共通する特徴の1つは、プロセスを維持するために熱を継続する必要があることです。 これは、ホルムアルデヒド生産の製造コストを法外に増加させるように見えるかもしれません。 ただし、両方のプロセスは発熱性です。つまり、各反応が熱を放出することを意味し、両方とも自立します。
モリブデンと酸化鉄の触媒を使用するには、メタノールと空気と混合した蒸気の混合物を触媒上に通過させる必要があります。 化学量論的に-または、化学反応物と生成物の量という観点から-この方程式は2 CH 3 OH + O 2 →HCHO + 2 H 2 O +Δです。 ギリシャ文字「デルタ」は熱を表しています。 この熱の一部は、反応プロセスを維持するために使用されますが、その一部は、発電所のタービンに電力を供給するなど、他の目的に使用できます。 酸化的ホルムアルデヒドの生産は時折使用されますが、脱水素法ほど一般的ではありません。
ホルムアルデヒド生成の脱水素プロセスで使用される一般的な触媒の1つは銀ですが、銀は部分的に酸化経路を介して反応する場合があります。 酸化モリブデン酸化鉄触媒の場合と同様に、メタノール蒸気は空気と結合して触媒上を通過します。金属自体は粒状の結晶形で存在します。 モリブデンと銀の両方の反応は、蒸気ボイラーで行われます。 次に、ホルムアルデヒド生成物と未反応のメタノール蒸気を含む蒸気が凝縮され、精製されます。 脱水素プロセスの場合、残りの排出ガスには水素が含まれます。 ガスが燃焼して蒸気が生成され、ボイラーに供給されます。
脱水素プロセスの反応式は、CH 3 OH→HCHO + H 2です。 脱水素剤として銀の代わりに使用できる追加の触媒は、亜クロム酸銅と酢酸パラジウムです。 正常に動作するには特別な条件が必要です。 不均一触媒の一種である酢酸パラジウムは、「相間移動」剤として機能します。 これは、界面活性剤が洗剤のように振る舞い、2つの非混和性相（一方は水性相、もう一方は有機相）の間で反応物を移動できることを意味します。