Caracteristici comune ale catalizatorilor de nichel Raney modificați prin galvanizare pe tuburi electrice de încălzire

Caracteristici comune ale catalizatorilor de nichel Raney modificați prin galvanizare pe tuburi electrice de încălzire

Deși performanța catalizatorului RaneyNi modificat a fost îmbunătățită semnificativ, acesta are încă următoarele dezavantaje ca catalizator pentru hidrogenarea glucozei la sorbitol:

1) Cerințe ridicate pentru condițiile de reacție: Deși activitatea catalizatorului RaneyNi a fost îmbunătățită semnificativ prin adăugarea diferiților aditivi, obținerea unei rate de conversie a glucozei relativ ridicată în industrie necesită încă o presiune de reacție mai mare, o temperatură de reacție mai mare și un timp de reacție mai lung. Când se utilizează RaneyNi modificat ca catalizator, presiunea sistemului de reacție ar trebui să fie peste 5MPa, iar rata de conversie a glucozei poate ajunge la peste 98% numai atunci când este peste 120 de grade. Acest lucru necesită o rezistență bună la presiune a sistemului de reacție de hidrogenare, ceea ce crește costurile echipamentelor. Pe de altă parte, dacă temperatura de reacție este prea mare și timpul de reacție este prea lung, poate crește produsele secundare ale reacției și poate reduce selectivitatea, deoarece glucoza este instabilă la temperaturi ridicate și este predispusă la reacții de izomerizare. În același timp, dacă temperatura este prea mare, reactanții sunt predispuși la carbonizare și cocsificare în timpul procesului de reacție, blocând porii catalizatorului, ducând la o scădere bruscă a activității catalizatorului și la dezactivare. Prelungirea timpului de reacție duce la o prelungire a timpului de izomerizare, ceea ce va reduce selectivitatea reacției.

2) Stabilitatea catalizatorului este slabă: soluția apoasă de glucoză prezintă o ușoară aciditate la temperatura camerei. Pe măsură ce temperatura crește, constanta sa de ionizare crește și aciditatea crește. Aciditatea are un efect coroziv asupra catalizatorului RaneyNi, determinând nichelul și aditivii din componenta activă să se dizolve într-o cantitate mare în sistemul de reacție și să se piardă, reducând astfel activitatea catalizatorului și crescând sarcina tratamentului de rafinare a produsului, afectând calitatea produsului. . Prin urmare, atunci când RaneyNi este utilizat ca catalizator de hidrogenare a glucozei, activitatea catalitică a soluției de reacție este optimă la pH 8-9. Cu toate acestea, în condiții alcaline, glucoza este foarte instabilă și chiar și la temperatura camerei pot apărea reacții semnificative de izomerizare pentru a produce fructoză, manoză și manitol [14,15], afectând grav selectivitatea hidrogenării glucozei. Prin urmare, atunci când se utilizează RaneyNi modificat ca catalizator, este important să se aleagă un pH adecvat pentru a prelungi durata de viață a catalizatorului, minimizând în același timp reacțiile de izomerizare. Ținând cont de pH-ul sistemului de reacție pentru hidrogenarea glucozei pentru a produce sorbitol, se recomandă alegerea unui pH de 7-8. Avantajul acestui tip de catalizator este că este mai ieftin în comparație cu catalizatorii din metale prețioase. Prin urmare, în situațiile în care cerințele de calitate pentru sorbitol nu sunt prea stricte, în prezent este mai înclinat să utilizeze catalizatori RaneyNi modificați ieftini.

www.superbheater.com