Vilka är stegen i formaldehydproduktionen?
De flesta organiska föreningar, vare sig enkla eller komplexa, kan produceras på flera sätt. Endast de mest kostnadseffektiva av dessa kan användas för kommersiell produktion. Formaldehydproduktion använder en av två katalytiska metoder som involverar metanol (CH 3 OH): mild oxidation eller dehydrogenering. Katalysatorn kan vara en blandning av molybden och järnoxid, eller alternativt silver. En molybdenkatalysator kräver en temperatur på cirka 480-750 ° F (250-400 ° C) för att upprätthålla reaktionen, medan silver kräver att den mycket högre temperaturen skulle utgöra en tredje alternativ. Den rutten är emellertid inte lämplig, eftersom den önskade aldehyden själv skulle vara i fara för att genomgå oxidation, för att bilda en karboxylsyra - i detta fall myrsyra (HCOOH). En funktion både den milda oxidativa och dehydrogeneringsmetodernas andel är behovet av att fortsätta värmen för att upprätthålla processernas. Detta kan tyckas att öka kostnaden för tillverkning av formaldehydproduktion. Båda processerna är emellertid exotermiska-vilket innebär att varje reaktion avger värme-vilket gör dem båda självförsörjande.
Med användning av ett molybden och järnoxidkatalysator kräver passering av en blandning av metanol och ångor blandade med luft över katalysatorn. Stökiometriskt - eller, talar i termer av mängder kemiska reaktanter och produkter - ekvationen för detta är 2 Ch 3 OH + O 2 → HCHO + 2 H 2 O + Δ. Den grekiska bokstaven "Delta" står för värme. Även om en del av denna värme används för att upprätthålla reaktionsprocessen, kan en del av den användas för andra ändamål, såsom drivande växturbiner. Medan oxidativ formaldehydproduktion ibland används är den mindre vanlig än dehydrogeneringsmetoden.
En vanlig katalysator som används i dehydrogEnationsprocess för formaldehydproduktion är silver, även om silver kan reagera delvis via den oxidativa vägen. Som är fallet med den oxidativa, molybden-järnoxidkatalysatorn, kombineras metanolångorna med luft och passerar över katalysatorn-själva metallen finns i granulär, kristallin form. Både molybden och silverreaktioner äger rum över en ångpanna. De resulterande ångorna, som innehåller formaldehydprodukten plus oreagerade metanolångor, kondenseras och renas sedan. När det gäller dehydrogeneringsprocessen inkluderar den återstående avloppsväten väte; Gasen bränns för att producera ånga, som matar pannan.
Reaktionsekvationen för dehydrogeneringsprocessen är Ch 3 OH → HCHO + H 2 . Ytterligare katalysatorer som kan användas i stället för silver som dehydrogenande medel är kopparkromit- och palladiumacetat. Särskilda förhållanden krävs för dess framgångsrika drift. En form av heterogen katalysSt, Palladiumacetat fungerar som ett "fasöverföring" -medel. Detta betyder att det beter sig mycket som ett tvättmedel, vilket tillåter överföring av reaktant mellan två oblandbara faser - en vattenhaltig, en organisk.