培菌工業(yè)葡萄糖多少錢一斤，工業(yè)葡萄糖污水處理應(yīng)用


葡萄糖加氫催化劑研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢


介紹了葡萄糖加氫生產(chǎn)山梨醇用催化劑的國內(nèi)外研究和發(fā)展現(xiàn)狀;分析了各類催化劑的葡萄糖催化加氫性能和使用條件,指出了各類催化劑的優(yōu)缺點(diǎn);提出了催化劑的發(fā)展趨勢是由raney鎳催化劑向改性多元raney鎳催化劑發(fā)展,由多元改性raney鎳催化劑向負(fù)載型貴金屬催化劑發(fā)展,由晶態(tài)催化劑向非晶態(tài)催化劑發(fā)展。

關(guān)鍵詞:山梨醇;葡萄糖;催化劑;加氫



山梨醇具有廣泛的用途,是一重要的工業(yè)原料由于無臭、,有甜味,已被聯(lián)合國添加劑批準(zhǔn)為用量不受限制的食品添加劑;它具有特的保濕性,可使添加后的產(chǎn)品保持濕度穩(wěn)定;它是優(yōu)良的乳化劑并有抑制微生物防止腐敗的作用;它還是合成其他化合物(如維生素c)的中間體等,所以在食品、日用化工、煙草、制藥、造紙、紡織、涂料等工業(yè)領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用[1,2]。工業(yè)上山梨醇主要由葡萄糖加氫生產(chǎn),催化劑是葡萄糖加氫生產(chǎn)山梨醇的關(guān)鍵。沒有催化劑,葡萄糖加氫生產(chǎn)山梨醇不能實(shí)現(xiàn),催化劑的功能是降低反應(yīng)的活化能,加快氫化反應(yīng)的速率。自1942年,日本由葡萄糖在懸浮催化劑中氫化還原生產(chǎn)山梨醇以來[3],針對在催化加氫過程中出現(xiàn)的各種問題,人們不斷地對催化劑進(jìn)行改進(jìn),以提高催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性等性能使得葡萄糖氫化生產(chǎn)山梨醇的催化劑已經(jīng)歷了幾代產(chǎn)品[4]。作者主要介紹葡萄糖加氫催化劑的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。

1 代加氫催化劑———raney鎳

工業(yè)上山梨醇主要由葡萄糖加氫制得,早開始于1942年日本由葡萄糖在懸浮催化劑中氫化還原生產(chǎn)山梨醇,其后,[5]采用固定床反應(yīng)器生產(chǎn)山梨醇,生產(chǎn)山梨醇的工藝逐漸發(fā)展成為間歇、半連續(xù)、連續(xù)3種。葡萄糖催化還原法生產(chǎn)山梨醇的成功,使山梨醇成為的化學(xué)品而得到廣泛應(yīng)用。此工藝使用的催化劑是raney鎳,raney鎳催化劑早由mraney在1925年用堿浸蝕掉合金中的硅或鋁等,而留下鎳的骨架,因此人們又形象地稱其為骨架鎳。工業(yè)上被廣泛使用的是ni-al合金。該催化劑用于葡萄糖加氫時(shí),溶液的ph一般控制在70～80。該催化劑的特點(diǎn)是原料易得、價(jià)格低廉,但催化劑的活性、選擇性,尤其是穩(wěn)定性較差,催化劑易破碎;鎳和鋁在氫化過程中易流失等。因此,世界發(fā)達(dá)國家目前已很少再使用該類催化劑。我國山梨醇行業(yè)起步較晚,早開始于1958年東北制藥廠生產(chǎn)維c用原料山梨醇,生產(chǎn)工藝采用的是1m3的間歇反應(yīng)釜,催化劑為raney鎳催化劑;直到20世紀(jì)90年代我國山梨醇行業(yè)生產(chǎn)用的大多仍是間歇反應(yīng)釜工藝,生產(chǎn)技術(shù)落后,所使用的催化劑也是清一色的raney鎳催化劑[2,4]。后來我國先后從意大利、匈牙利等國引進(jìn)了多條的生產(chǎn)線,情況才逐漸得到改善。

2 第二代加氫催化劑———多元改性raney鎳

由于raney鎳催化劑的活性、選擇性欠佳,尤其是穩(wěn)定性較差,催化劑易破碎,鎳和鋁在葡萄糖氫化過程中易流失等,人們在raney鎳催化劑的改性方面做了大量的工作,主要是向催化劑中添加不同的助劑來改善催化劑的性能。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[5-8]:向ni-al合金中添加fe、cr、mo、co、ca等助劑可明顯改善催化劑的各項(xiàng)性能,這些助劑的添加量一般控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%～50%。目前在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用的主要是fe、cr、mo改性催化劑。

2.1 鉻改性raney鎳催化劑

鉻作raneyni催化劑的改性劑[9,10],當(dāng)在ni-al合金中加入的cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于20%時(shí),cr能替代ni2al3中的ni形成均相的合金,說明cr是可熔于ni2al3中的;當(dāng)cr大于20%時(shí),則有新的al9cr4相生成。在堿液活化催化劑的處理過程中鉻的流失量很少,說明鉻與鎳的作用比較強(qiáng);活化處理后的催化劑中:鋁的含量比不加鉻時(shí)催化劑中鋁的含量要高。研究表明[10]:鉻助劑的加入使raneyni的比表面積增大30%～35%,催化劑活性的增加與所加入鉻的量有關(guān),當(dāng)所加入鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為176%時(shí),改性催化劑的活性好;文獻(xiàn)還分析了鉻助劑改善催化劑的原因是鉻和鋁的協(xié)同作用。

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