甲酸制备方式及工作浓度

甲酸制备方式实验室制法在无水丙三醇中加热草酸，后蒸汽蒸馏取得。或在盐酸作用下水解异乙腈取得：工业制法一、甲酸钠法:一氧化碳和氢氧化钠溶液在160-200和2MPa压力下反映生成甲酸钠， 然后经硫酸酸解、蒸馏即得成品。二、甲醇羰基合成法（又称甲酸甲酯法）：甲醇和一氧化碳在催化剂甲醇钠存在下反映， 生成甲酸甲酯，然后再经水解生成甲酸和甲醇。甲醇可循环送入甲酸甲酯反映器，甲酸再经 精馏即可取得不同规格的产品。3、甲酰胺法：一氧化碳和氨在甲醇溶液中反映生成甲酰胺，再在硫酸存在下水解得甲 酸，同时副产硫酸铵。原料消耗定额：甲醇31 kg/t、一氧化碳702 kg/t、氨314 kg/t、硫 酸1010 kg/t。另外，丁烷枵轻油氧化法主要用来生产乙酸，甲酸作为副产品回收，处于研 究阶段的方式有一氧化碳和水直接合成法。精制方式：无水甲酸可在减压下直接分馏制得，分馏时用冰水冷却凝结。对含水甲酸， 可用硼酐或无水硫酸铜做干燥剂。五氧化二磷和氯化钙能与甲酸作用，不宜用作干燥剂。对 试剂级88%的甲酸，可用邻苯二甲酸酐回流6小时后蒸馏的方式除去其中的水分。进一步纯 化可利用分步结晶法。甲酸与乙酸混在一路时，可加入脂肪烃进行共沸蒸馏分离。4、将适量的一氧化碳和氢氧化钠水溶液在160 -200 C下反映生成甲酸钠，经中和、 蒸馏、冷凝而得。或在三乙胺水溶液中，以把络合物为催化剂二氧化碳与氢气于140-160C 反映制得。五、以甲酸钠与浓硫酸作用制得工业级甲酸，然后可用活性炭吸附后减压蒸馏以制得纯 品，也可加入B2O3CuSO4进行减压蒸馏精制。六、二氧化碳法：在把络合物催化下，在三乙胺水溶液中，二氧化碳与氢气于140 160 C反映而得。7、主要采用合成酸化法和高压催化法。合成酸化法：用焦炭燃烧产生的一氧化碳与氢 氧化钠合成甲酸钠，再用硫酸酸化，经蒸馏而得。高压催化法：将一氧化碳和水蒸气在催化 剂存在下，于高温高压下反映而得。八、将甲酸与五氧化二磷混合，进行减压蒸馏，反复510次，方可取得无水甲酸但得 量低，费时长，会造成一些分解。将甲酸与硼酸醉进行蒸馏，操作简便，效果更好。将硼酸 置甩沪中高温脱水至再也不产生气泡，所得熔融物倒在铁片一上，置干燥器中冷却，然后研 磨成粉。将硼酸酚细粉加到甲酸中，放置几日，形成硬块，分出清彻液体进行减压蒸馏，搜 集22-25 C/12-18 mm馏份为产品。蒸馏器应是全磨口接头并有干燥管保护。甲酸工作浓度甲酸的能量密度较低，为1740Wh/kg,不到甲醇的1/3,但据研究，甲酸的最佳工作 浓度为10mol/L ,在20mol/L浓度下也能工作，而甲醇的最佳工作浓度只有2mol/L ,因此，DFAFC的能量密度比DMFC高。