Общие характеристики никелевых катализаторов Ренея, модифицированных гальванопокрытием на электронагревательных трубках

Общие характеристики никелевых катализаторов Ренея, модифицированных гальванопокрытием на электронагревательных трубках

Хотя характеристики модифицированного никелевого катализатора Ренея были значительно улучшены, он по-прежнему имеет следующие недостатки в качестве катализатора гидрирования глюкозы до сорбита:

1) Высокие требования к условиям реакции: хотя активность никелевого катализатора Ренея была значительно улучшена за счет добавления различных добавок, достижение относительно высокой скорости превращения глюкозы в промышленности по-прежнему требует более высокого давления реакции, более высокой температуры реакции и более длительного времени реакции. При использовании в качестве катализатора модифицированного никеля Ренея давление в реакционной системе должно быть выше 5 МПа, а скорость превращения глюкозы может достигать более 98 процентов только при температуре выше 120 градусов. Это требует хорошей устойчивости системы реакции гидрирования к давлению, что увеличивает стоимость оборудования. С другой стороны, если температура реакции слишком высока, а время реакции слишком велико, это может увеличить количество побочных продуктов реакции и снизить селективность, поскольку глюкоза нестабильна при высоких температурах и склонна к реакциям изомеризации. В то же время при слишком высокой температуре реагенты склонны к карбонизации и закоксовыванию в процессе реакции, блокируя поры катализатора, что приводит к резкому снижению активности катализатора и его дезактивации. Увеличение времени реакции приводит к увеличению времени изомеризации, что снижает селективность реакции.

2) Стабильность катализатора низкая: водный раствор глюкозы имеет небольшую кислотность при комнатной температуре. С повышением температуры увеличивается его константа ионизации и увеличивается кислотность. Кислотность оказывает коррозионное воздействие на никелевый катализатор Ренея, в результате чего никель активного компонента и добавки растворяются в большом количестве в реакционной системе и теряются, тем самым снижая активность катализатора и увеличивая нагрузку на рафинирование продукта, влияя на качество продукта. . Таким образом, при использовании никеля Ренея в качестве катализатора гидрирования глюкозы каталитическая активность реакционного раствора оптимальна при рН 8-9. Однако в щелочных условиях глюкоза очень нестабильна, и даже при комнатной температуре могут происходить значительные реакции изомеризации с образованием фруктозы, маннозы и маннита [14,15], серьезно влияющие на селективность гидрирования глюкозы. Поэтому при использовании модифицированного никеля Ренея в качестве катализатора важно выбрать подходящий рН, чтобы продлить срок службы катализатора и свести к минимуму реакции изомеризации. Принимая во внимание рН реакционной системы гидрирования глюкозы с получением сорбита, рекомендуется выбирать рН 7-8. Преимущество этого типа катализатора в том, что он дешевле по сравнению с катализаторами из драгоценных металлов. Поэтому в ситуациях, когда требования к качеству сорбита не слишком строгие, в настоящее время более склонны использовать недорогие модифицированные катализаторы Ренея-Ni.

www.superbheater.com