过氧化氢是一种重要的无机化学品,被广泛的应用于环境治理、有机合成、造纸等领域,近年来需求量保持快速增长。生产过氧化氢最主要的方法是蒽醌法,该方法的反应器包括了固定床、搅拌床和流化床等。目前,国内普遍采用的固定床反应器已有近半世纪历史,该反应器存在传质传热效果差,氢化选择性低和催化剂利用率低等缺点。因此,对反应器进行改进十分必要。超重力技术新兴于上世纪90年代,在均相、多相催化反应过程中能够强化传质传热过程,为蒽醌法反应器改进提供了新的设计思路。通过调研发现,超重力技术在过氧化氢领域的应用还属于技术空白。利用其物料停留时间短,传质效果好的优势或许可以提高蒽醌加氢选择性和产品收率,具有重要的研究意义。本论文首先研究了固定床与超重力旋转填充床的原理及应用,对自主设计制造的反应器进行了介绍。在蒽醌氢化实验过程中发现立式反应器存在催化剂利用率低、床阻大等问题,针对该问题,本文通过改进设计,制作了卧式反应器用于超重力蒽醌加氢反应研究。其次,在氢气-蒽醌工作液-拉西环型Pd/Al2O3催化剂体系中,利用自制固定床反应器进行了蒽醌加氢反应研究。结果显示,在实验操作的范围内,蒽醌的氢化效率随温度的升高呈现先升高后降低的趋势,氢化效率随压力的升高而升高,随氢气空速的增大而增大,随工作液流量的增大而降低;提高催化剂的装填量和减小催化剂粒度有利于提高蒽醌氢化效率。然后,利用卧式超重力反应器研究了反应器转速、氢气压力、反应温度对蒽醌单程加氢的影响。结果发现,蒽醌加氢效率随转速增加先升高后降低,而随氢气压力和反应温度的变化趋势与固定床反应器一致。实验确定了最佳转速195 r/min、氢气压力0.2 MPa及反应温度60℃;在此条件下投料量1.5 L进行循环操作,结果显示随循环时间增加,氢效增加,但20 min后,可观察到降解物生成明显。最后,将实验涉及的固定床单程加氢、超重力单程加氢及超重力循环加氢三种操作方式在相近反应条件下的结果进行对比,结果显示:超重力单程加氢效率(3.1 g/L)低于循环加氢效率,但是时空收率(27.9 g(H2O2)/L(Cat.)·h)远高于循环操作,在超重力反应器中单程加氢是更经济合理的操作方式;此外,超重力单程加氢的氢化效率与时空收率均高于实验中的固定床单程加氢。本文最后对结论进行了总结,并给出了一些改进建议,为今后超重力技术用于蒽醌加氢研究提供了参考。