Elektriküttetorude galvaniseerimisega modifitseeritud Raney nikkelkatalüsaatorite ühised omadused

Elektriküttetorude galvaniseerimisega modifitseeritud Raney nikkelkatalüsaatorite ühised omadused

Kuigi modifitseeritud RaneyNi katalüsaatori jõudlust on oluliselt paranenud, on sellel glükoosi sorbitooliks hüdrogeenimisel katalüsaatorina siiski järgmised puudused:

1) Kõrged nõuded reaktsioonitingimustele: Kuigi RaneyNi katalüsaatori aktiivsust on erinevate lisandite lisamisega oluliselt paranenud, nõuab suhteliselt kõrge glükoosi konversioonikiiruse saavutamine tööstuses siiski kõrgemat reaktsioonirõhku, kõrgemat reaktsioonitemperatuuri ja pikemat reaktsiooniaega. Modifitseeritud RaneyNi kasutamisel katalüsaatorina peaks reaktsioonisüsteemi rõhk olema üle 5 MPa ja glükoosi konversioonimäär võib ulatuda üle 98 protsendi ainult siis, kui see on üle 120 kraadi. See eeldab hüdrogeenimisreaktsioonisüsteemi head survekindlust, mis suurendab seadmekulusid. Teisest küljest, kui reaktsioonitemperatuur on liiga kõrge ja reaktsiooniaeg liiga pikk, võib see suurendada reaktsiooni kõrvalprodukte ja vähendada selektiivsust, kuna glükoos on kõrgetel temperatuuridel ebastabiilne ja kaldub isomerisatsioonireaktsioonidele. Samal ajal, kui temperatuur on liiga kõrge, on reagendid reaktsiooniprotsessi ajal altid karboniseerumisele ja koksistumisele, blokeerides katalüsaatori poorid, mis viib katalüsaatori aktiivsuse järsu vähenemiseni ja deaktiveerumiseni. Reaktsiooniaja pikenemine toob kaasa isomerisatsiooniaja pikenemise, mis vähendab reaktsiooni selektiivsust.

2) Katalüsaatori stabiilsus on halb: glükoosi vesilahus on toatemperatuuril kergelt happeline. Temperatuuri tõustes suureneb selle ionisatsioonikonstant ja suureneb happesus. Happesus avaldab söövitavat mõju RaneyNi katalüsaatorile, põhjustades aktiivse komponendi nikli ja lisandite lahustumist reaktsioonisüsteemis suures koguses ja kaotsiminekut, vähendades seeläbi katalüsaatori aktiivsust ja suurendades toote rafineerimistöötluse koormust, mõjutades toote kvaliteeti. . Seega, kui RaneyNi kasutatakse glükoosi hüdrogeenimise katalüsaatorina, on reaktsioonilahuse katalüütiline aktiivsus pH 8-9 juures optimaalne. Aluselistes tingimustes on glükoos aga väga ebastabiilne ja isegi toatemperatuuril võivad toimuda olulised isomerisatsioonireaktsioonid, mille käigus tekivad fruktoosi, mannoosi ja mannitooli [14,15], mis mõjutab tõsiselt glükoosi hüdrogeenimise selektiivsust. Seetõttu on modifitseeritud RaneyNi kasutamisel katalüsaatorina oluline valida sobiv pH, et pikendada katalüsaatori eluiga, minimeerides samas isomeerimisreaktsioone. Võttes arvesse reaktsioonisüsteemi pH-d glükoosi hüdrogeenimisel sorbitooli saamiseks, on soovitatav valida pH väärtuseks 7-8. Seda tüüpi katalüsaatorite eeliseks on see, et see on odavam võrreldes väärismetallkatalüsaatoritega. Seetõttu kasutatakse olukordades, kus sorbitooli kvaliteedinõuded ei ole liiga ranged, praegu pigem odavaid modifitseeritud RaneyNi katalüsaatoreid.

www.superbheater.com