[发明专利]一种Co3

权利要求书

1.一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂的应用，其特征在于，负载型多相催化剂为Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃，其中Co负载量为5-7 wt%，M负载量为2-3 wt%；所述的γ-Al₂O₃的比表面积为100-150 m²/g，粒径为30-50 nm；该催化剂用于木质素连续催化氧化制备香兰素的制备工艺，所用工艺装置包括液相进料管路、气相进料管路、串联设置的碱降解反应器（7）与氧化反应器（8），以及设于氧化反应器（8）出口端的产物收集管路；

所述的液相进料管路与碱降解反应器（7）的进口端相连通，所述的气相进料管路与氧化反应器（8）的进口端相连通；

所述的负载型多相催化剂设于氧化反应器（8）中；

制备工艺包括以下步骤：

S1，通过液相进料管路将木质素碱溶液连续输送至碱降解反应器（7），之后再与气相进料管路中的氧气混合，进入氧化反应器（8）；

S2，将碱降解反应器（7）与氧化反应器（8）加热，并调节碱降解反应器（7）与氧化反应器（8）中的反应压力；

S3，通过产物收集管路分离并收集产物香兰素；

其中，步骤S1中，所述的木质素碱溶液由木质素与2-3 mol/L氢氧化钠溶液混合配制而成，所述的木质素碱溶液中，木质素的质量浓度为4-8%；

所述的木质素碱溶液在碱降解反应器（7）中的停留时间为1.5-2 h，在氧化反应器（8）中的停留时间为20-30 min；氧气流量为8-12 mL/min；

步骤S2中，所述的碱降解反应器（7）中，反应温度为140-180℃；

所述的氧化反应器（8）中，反应温度为150-190℃，反应压力为0.2-0.3 MPa；

催化剂的制备方法包括以下步骤：

1）将γ-Al₂O₃浸渍于钴盐溶液中，之后依次经过洗涤、干燥、焙烧过程后，得到催化剂前体；

2）将催化剂前体浸渍于助剂金属盐溶液中，再依次经过洗涤、干燥、焙烧、研磨过程后，即得到所述的负载型多相催化剂；

其中，M包括Mn、Fe、Ni或Cu；所述的助剂金属盐包括锰盐、铁盐、镍盐或铜盐；所述的钴盐包括乙酸钴及硝酸钴；所述的锰盐包括乙酸锰、硝酸锰及氯化锰；所述的铁盐包括乙酸铁、硝酸铁及氯化铁；所述的镍盐包括乙酸镍、硝酸镍及氯化镍；所述的铜盐包括乙酸铜、硝酸铜及氯化铜。

2.根据权利要求1所述的一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂的应用，其特征在于，步骤1）中，浸渍过程中，浸渍温度为室温，浸渍时间为10-20 h；所述的焙烧过程中，焙烧温度为450-500℃，焙烧时间为3-8 h。

3.根据权利要求1所述的一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂的应用，其特征在于，步骤2）中，浸渍过程中，浸渍温度为室温，浸渍时间为15-25 h；所述的焙烧过程中，焙烧温度为350-400℃，焙烧时间为4-9 h；

所述的研磨过程后，所得负载型多相催化剂的粒径为2-3 mm。

4.根据权利要求1所述的一种Co₃O₄-MO_X/γ-Al₂O₃负载型多相催化剂的应用，其特征在于，所述的液相进料管路包括与碱降解反应器（7）进口端相连通的液相进料管（15），以及沿液相物料流动方向依次设于液相进料管（15）上的计量泵（1）、液相放料阀（2）、液相压力表（4）、液相止回阀（6）；

所述的气相进料管路包括与氧化反应器（8）进口端相连通的气相进料管（16），以及沿气相物料流动方向依次设于气相进料管（16）上的氧气瓶（3）、气相压力表（17）、气相质量控制阀（5）、气相止回阀（18）；

所述的产物收集管路包括与氧化反应器（8）出口端相连通的产物收集管（19），以及沿产物流动方向依次设于产物收集管（19）上的背压阀（13）与气液分离器（14）；

所述的工艺装置还包括换热器（12），所述的换热器（12）分别与液相进料管（15）及产物收集管（19）相连通。