1、课题背景

1.1 乙醛缩二乙醇的理化性质

乙醛缩二乙醇，危险化学品。主要用作溶剂，以及用于有机合成和化妆品、香料的制造。人体吸入、口服或经皮吸收，对机体可能产生危害。具有刺激性。另外，对于环境亦有一定危害。分子量为118.17，蒸汽压为1.33kPa/8.0℃，闪点为-21℃，熔点为-100℃，沸点为102.7℃，，溶于水、乙醇、乙醚，密度：相对密度(水=1)0.83，相对密度(空气=1)4.08，稳定，危险标记：7(低闪点易燃液体)。外观与性状：无色易挥发液体，有芳香气味。

1.2 乙醛缩二乙醇的用途

乙醛缩二乙醇是一种重要的缩醛类香料, 在日用化工、食品和饮料等行业中有广泛的应用, 特别是对配制酒用香精和食用香精很有用^{[ 1]}。与其他醛类香料相比, 除香气更加柔和清雅外, 还具有极强的扩散力和稳定的化学性能, 在弱碱中不易分解, 不易变质。而且汽油中加入一定量的乙缩醛可以减少NOx，CO₂等的排放量，有利于保护环境^[2]。

1.3 缩醛反应中催化剂的种类

乙醛缩二乙醇是酿酒行业常用的调香物质，是浓香型白酒的主体风味物质，也是白酒质量的重要指标之一，而且在其它行业也应用很广。目前乙醛缩二乙醇的生产通常采用化学合成法，由无水乙醇和乙醛在浓硫酸或磷酸的催化下合成^[2]。由于该法副反应较多导致产品收率较低, 而且设备腐蚀严重, 严重污染环境,因此选用更经济、更环保的催化剂取代浓硫酸是生产乙醛缩二乙醇必然的发展趋势。近年来，国内外先后开发了一系列合成乙醛缩二乙醇的催化剂^[3,4,5]。有的也用醇两步氧化法制备缩醛^[6]，但是步骤繁琐，不常用。

固体超强酸就是其中的一种催化剂，它是指比100%硫酸的酸性还强的固体酸， 100%硫酸的酸强度H₀=-11.93，而固体超强酸SO^2-₄/Fe₂O _3-CoO的酸强度则为- 15.50，其酸强度远远大于100%的硫酸,并且固体超强酸的比表面积比较大，表面酸强度也较高。这可能是由于加入钴的氧化物改变了固体酸的活性中心，从而使催化剂的酸含量增加，酸强度的分布发生了改变，从而使催化剂的活性上升。催化剂重复使用多次,催化活性基本不变^[5]。

磷钨杂多酸是一种淡黄色液体，具有keggin结构，带有6-7个分子结晶水，有较为稳定的结构单元，由于杂多酸的阴离子和盐可以形成稳定的中间体，降低反应的活化能可使反应速率加快，所以此种催化剂具有催化活性高、反应条件温和、操作简便、无污染等优点。

阳离子交换树脂是按常规法处理制备而得到的强酸性阳离子交换树脂，它是一种性质稳定的催化剂，具有易于保管、运输和使用，不产生污染，又能重复使用，是一种环境友好型催化剂^[3]。

1.4 渗透汽化在缩醛反应中的应用

1.4.1渗透汽化简介