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苯二酚包括邻苯二酚和对苯二酚，是重要的有机化工产品，广泛应用在农药、医药、香料、摄影、橡胶、染料和颜料等诸多领域。传统的苯二酚生产工艺大多单一生产邻苯二酚或对苯二酚，如苯酚氯化水解法生产邻苯二酚、苯胺氧化法生产对苯二酚等，由于其环境污染严重、生产能力低，已逐渐被淘汰。以钛硅分子筛(TS-1)为催化剂，苯酚双氧水羟基化反应联产邻苯二酚和对苯二酚，具有工艺简单、反应条件温和、环境友好等优点，适用于连续化大规模生产。但是由于使用的TS-1分子筛属亚微米级别，粒径小成本高，难以利用传统方法分离回收，限制了工艺的发展。利用膜分离技术耦合反应过程构建膜反应器系统可以很好地解决这一问题。相对于一体式膜反应器，由于反应系统和膜分离系统的分离，分置式膜反应器膜组件更易于清洗、更换和增设，操作简单易于控制，更容易实现连续放大生产。本文拟采用分置式膜反应器进行TS-1催化苯酚羟基化反应研究，为分置式膜反应器用于工业化生产苯二酚的工艺提供基础数据。 本文首先通过单因素实验法考察了分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化反应的操作参数对苯酚转化率、苯二酚选择性及膜过滤阻力的影响。通过条件的优化发现，膜孔径、停留时间、反应温度、催化剂浓度、苯酚双氧水摩尔比对反应与膜过滤性能影响较大。适宜的膜孔径为200 nm，耦合系统最佳操作条件为:停留时间8h、反应温度80℃、催化剂浓度14.1 kg·m-3、苯酚双氧水摩尔比7。 然后，在此最优操作条件下进行了系统稳定性的考察，结果表明耦合系统能连续稳定运行20 h以上，苯二酚选择性稳定在95％左右，苯酚转化率先下降后基本不变保持在11％左右，过滤阻力逐渐增加，所使用的陶瓷膜具有良好的结构稳定性。利用冷场发射扫描电镜、紫外可见吸收光谱、X射线衍射、傅里叶红外变换光谱、N2吸附-脱附、热重分析等手段对催化剂进行表征，发现使用后的TS-1分子筛颗粒粒径没有明显变化，但团聚现象加重，骨架钛部分流失，颗粒表面和孔道内吸附有机物使得比表面积和孔体积减小，共同导致了催化剂的活性降低。经600℃煅烧去除有机物再生后，TS-1的催化活性部分恢复，但仍低于新鲜催化剂水平。 最后，对分置式膜反应器中TS-1催化苯酚羟基化过程膜污染的机理进行了讨论分析。结果表明，膜表面滤饼层主要由TS-1分子筛颗粒和苯醌等焦油类物质组成;采用氢氧化钠溶液、硝酸溶液依次对污染膜进行清洗，纯水通量可恢复至新鲜膜的95％以上。