【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水杨酸制备，特别的涉及一种基于等离子体固碳成水杨酸的方法。
技术介绍
1、
2、co2为含碳物质完全燃烧的产物，也可以作为制备诸多重要有机物的原料。随着世界能源消耗日益加剧，对于co2的中和或转化越来越重要。例如，以co2为原料，生产甲酸、二甲基甲酰胺、碳酸二苯酯、碳酸二烷基酯、氨基甲酸酯、环状碳酸酯和水杨酸类衍生物等重要有机中间体。其中，水杨酸作为一种在医疗、工业、食品、农业等各方面都有所应用的重要有机物，是co2转化领域中重要的研究课题。
3、水杨酸又名邻羟基苯甲酸，为白色针状结晶或结晶性粉末，有苦味，在空气中稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂和沸水。是有机化工的重要原料，广泛应用于食品防腐剂、药物、染料、香料等精细化工领域。
4、水杨酸工业生产在我国起步较晚，始于50年代末。届时我国年产量，仅有两百吨每年。而后由于我国工业化的推进，水杨酸的生产进入加速阶段，目前，我国是全球最大的水杨酸生产国。
5、国内目前水杨酸生产工艺过程如下：苯酚与浓氢氧化钠在容器内均匀搅拌后放入多功能高压釜内升温至130℃反应；随后通过真空蒸发，获取干燥的苯酚钠；将高压反应釜放入冷水中快速冷却至室温，缓慢放出co2，后用去离子水用作吸收液，再进行羧化获得水杨酸粗产品；加水溶解粗品，经脱色、压滤后加入硫酸进行酸析，而后分离干燥，获得工业水杨酸。
6、该工艺反应产率较低，操作不便且反应副产物较多，还需要高压设备，生产成本较高。
7、为此，提出一种基于等离子体固碳成水杨酸的方
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于等离子体固碳成水杨酸的方法，旨在解决现有技术中制备水杨酸装置成本高以及生产工艺上除水困难、原料分散状态差、高温高压、能耗多、使用腐蚀性试剂且废液废渣过多、后处理困难等技术问题。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种基于等离子体固碳成水杨酸的方法，包括以下步骤：
3、通入第一预设流量的氩气进入放电反应腔体，利用正高压直流电源，对电晕放电针的针尖施加预设电压，通过电晕电离腔体内的水蒸气，产生非绝热等离子体；
4、随后通入第二预设流量的含有苯蒸汽的高纯氩气进入放电反应腔体，中性苯分子与所述的非绝热等离子体发生分子-离子反应，生成苯酚自由基阳离子和氢气；
5、最后，将第三预设流量的二氧化碳气体通入所述放电反应腔体中，其气流方向位于所述第一预设流量气流与第二预设流量气流交叉点的后方，与所述苯酚自由基阳离子反应形成水杨酸。
6、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：通过本专利技术提供的一种制备水杨酸的方法，装置简单，制备条件温和，安全性高，节能环保，主要是无需使用腐蚀性试剂且副产物少。
7、根据上述技术方案的一方面，所述非绝热等离子体中包括高化学反应活性的水团簇自由基阳离子，即：(h2o)n·+离子。
8、根据上述技术方案的一方面，所述第一预设流量为100ml/min-400ml/min。
9、根据上述技术方案的一方面，所述放电针的针尖端的曲率半径为0.01mm-0.1mm。
10、根据上述技术方案的一方面，所述第二预设流量为100ml/min-400ml/min。
11、根据上述技术方案的一方面，所述第三预设流量为100ml/min-1l/min。
12、根据上述技术方案的一方面，所述预设电压为+1.0kv-+8.0kv。
13、根据上述技术方案的一方面，所述对电极可以是质谱仪器入口处的电极，即本专利技术所述方法与质谱仪器相耦连，三个预设流量的气流交叉汇集、反应后，含有产物离子的气流部分进入质谱仪器的离子传输通道，后经质谱仪器质量分析器检测，可对水杨酸的制备工艺进行在线监控。
14、根据上述技术方案的一方面，所述对电极可以是导电玻璃(比如i to、fto等)，三个预设流量的气流交叉汇集、反应后，含有产物离子的气流在电晕电场的作用下富集于对电极(导电玻璃上)，并在导电玻璃上设有用于富集水杨酸的水或其他吸收溶剂。
15、本专利技术的有益效果是：
16、本申请能够解决现有技术中制备水杨酸装置成本高以及生产工艺上除水困难、原料分散状态差、高温高压、能耗多、使用腐蚀性试剂且废液废渣过多、后处理困难等技术问题。
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1.一种基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述非绝热等离子体包含大量高反应活性的水团簇自由基阳离子，即:(H2O)n·+离子。
3.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第一预设流量为100ml/min-400ml/min。
4.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述放电针的针尖端的曲率半径为0.01mm-0.1mm。
5.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第二预设流量为100mL/min-400mL/min。
6.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第三预设流量为100mL/min-1L/min。
7.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述预设电压为+1.0kV-+8.0kV。
8.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述
9.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述对电极为导电玻璃，三个预设流量的气流交叉汇集、反应后，含有产物离子的气流在电晕电场的作用下富集于对电极。
10.根据权利要求9所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述导电玻璃上设有用于富集水杨酸的水或其他吸收溶剂。
...【技术特征摘要】
1.一种基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述非绝热等离子体包含大量高反应活性的水团簇自由基阳离子，即:(h2o)n·+离子。
3.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第一预设流量为100ml/min-400ml/min。
4.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述放电针的针尖端的曲率半径为0.01mm-0.1mm。
5.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第二预设流量为100ml/min-400ml/min。
6.根据权利要求1所述的基于等离子体固碳成水杨酸的方法，其特征在于：所述第三预设流量为...
【专利技术属性】
技术研发人员：米东伯，齐鹏坤，余勇鹏，董嘉媛，刘洁，黄飞凤，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：
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