1.一种氧化氮催化空气氧化乙二醛制乙醛酸的装置,其特征在于:
包括反应釜(5)、喷射器(2)、加料斗(14)、滴液漏斗(15)和吸收管(10);
所述加料斗(14)侧面连接喷射器(2),底部通过回形管I(17)连接到吸收管(10);吸收管(10)上端还连接有放空管(16),放空管(16)侧面通过回形管II(18)连接到滴液漏斗(15);吸收管(10)置于反应釜(5)中;
所述反应釜(5)底部设置排液管(8),排液管(8)管道连接到喷射器(2),管道上设置有泵(6)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述喷射器(2)由椭球型的进口和直管出口组成,进口与出口平缓连接,进口处长轴方向设置锥形喷嘴,短轴方向设置空气管(1)。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述吸收管(10)为下端开口、上端密闭的管型结构,内设填料(11),上端开孔连接到放空管(16)和回形管I(17)。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述反应釜(5)设置有搅拌器(3)。
5.根据权利要求1或5所述的装置,其特征在于:所述反应釜(5)为双层结构,内层用于原料反应,外层用于通入介质冷凝或加热;反应釜(5)下端设置有出口阀(9),上端设置有进口阀(4)。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述回形管I(17)经两次弯折,较高的弯折处到加料斗(14)底面的距离略大于吸收管(10)的长度;回形管I(17)高低弯折处的距离大于吸收管(10)的长度的二分之一。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述回形管II(18)经两次弯折,较高的弯折处到滴液漏斗上口的距离略小于吸收管(10)的长度;回形管II(18)高低弯折处的距离大于吸收管(10)的长度的二分之一。
8.一种利用权利要求1所述的装置氧化氮催化空气氧化乙二醛制乙醛酸的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将20~40%的乙二醛溶液、工业盐酸和水投入反应釜(5)中,将适量的引发剂加到滴加漏斗中;
(2)依次启动泵(6),关闭放空阀(13),打开滴液阀(12);
(3)维持反应温度在55~65℃下进行氧化反应;
(4)当滴加引发剂在氧化反应过程中放出的氧和空气带入的氧之和达到化学反应等当点时,依次关闭滴液阀(12)、泵(6),打开放空阀(13),保温反应1小时,降温至0-5℃,析出白色晶体,过滤得草酸,滤液为乙醛酸溶液。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中引发剂包括亚硝酸钠溶液、稀硝酸溶液以及能产生氧化氮的物质。
10.权利要求1-7任一项所述的装置在氧化氮催化空气氧化乙二醛制备乙醛酸的应用。