甲醇直接催化脱氢制无水甲醛是一条新的工艺路线。自二十世纪六十年代以来，甲醇脱氢催化剂在国内外研究领域日益受到重视，虽然许多催化剂在反应中表现了良好的催化活性，但是大多数催化剂由于被还原和活性组分的蒸发而迅速失活，所以至今还未能实现工业生产。在研究的催化剂当中，碳酸钠催化剂表现了高的催化活性和甲醛选择性，而且该类催化剂在高温下非常稳定。因此，本文选择碳酸钠为研究对象，系统地考察了碳酸钠催化剂成型的制备方法、添加助剂和载体等对甲醇转化率和甲醛选择性的影响、脱氢工艺条件，同时对甲醇脱氢反应在碳酸钠催化剂上的反应机理进行了探讨。1．系统地考察了碳酸钠催化剂脱氢催化性能。它们的催化性能表现为：当甲醇转化率低于60％时，甲醛的选择性都较为稳定；随着转化率的升高，甲醛的选择性下降；甲醇完全转化时，甲醛的选择性下降为零。2．将碳酸钠催化剂成型制备成可工业应用的催化剂。在碳酸钠成型过程中加入硅酸盐作为粘合剂，加入活性碳作为助剂、皂土作为载体，制备成具有一定形状的工业应用催化剂，其性能稳定、催化活性高，能长时间催化甲醇脱氢转化为甲醛，且此催化剂在反应一定时间活性降低后可再生，再生的催化剂活性也较好。3．在温度650℃-850℃，压力0.1Mpa，质量空速1-3ml／g.s，甲醇／进料比5％-25％范围内考察了脱氢反应条件的影响。研究表明，最适宜的反应条件为温度700℃，空速1.5ml／g.s，压力0.1Mpa，甲醇／进料比10％。相应的甲醇转化率和甲醛选择性分别为63.14％和71.53％、甲醛收率为45.16％。实验证明，成型后的碳酸钠催化剂应用于工业生产具有可行性。4．碳酸钠催化剂中加入活性炭和载体后，催化活性显著提高而甲醛的选择性却未降低。这可能是因为碳酸钠表面上的氢原子溢流到活性炭，由于氢从催化剂表面的解吸是决定反应速度的关键步骤，所以提高了催化活性。同时载体的加入分散、稀释了活性中心，抑制了副反应的发生。5．对甲醛的进一步精制做了工作设想，因为在分离甲醇-甲醛-水溶液时，甲醛-水的亲和作用使得甲醇相对容易挥发，所以在总结各种精制方法的基础上提出采用分步精馏法来精制甲醛，即分离步骤为：(a)先分离出甲醇，塔底产物为甲醛-水；(b)提纯甲醛，塔底产物为水。