Características comunes de los catalizadores de níquel Raney modificados por galvanoplastia en tubos de calefacción eléctrica

Características comunes de los catalizadores de níquel Raney modificados por galvanoplastia en tubos de calefacción eléctrica

Aunque el rendimiento del catalizador RaneyNi modificado ha mejorado significativamente, todavía tiene los siguientes inconvenientes como catalizador para la hidrogenación de glucosa a sorbitol:

1) Altos requisitos para las condiciones de reacción: aunque la actividad del catalizador RaneyNi se ha mejorado significativamente al agregar varios aditivos, lograr una tasa de conversión de glucosa relativamente alta en la industria aún requiere una presión de reacción más alta, una temperatura de reacción más alta y un tiempo de reacción más largo. Cuando se utiliza RaneyNi modificado como catalizador, la presión del sistema de reacción debe estar por encima de 5 MPa y la tasa de conversión de glucosa puede alcanzar más del 98 por ciento solo cuando está por encima de 120 grados. Esto requiere una buena resistencia a la presión del sistema de reacción de hidrogenación, lo que aumenta los costes del equipo. Por otro lado, si la temperatura de reacción es demasiado alta y el tiempo de reacción es demasiado largo, puede aumentar los subproductos de la reacción y reducir la selectividad, porque la glucosa es inestable a altas temperaturas y es propensa a reacciones de isomerización. Al mismo tiempo, si la temperatura es demasiado alta, los reactivos son propensos a la carbonización y la coquización durante el proceso de reacción, bloqueando los poros del catalizador, lo que provoca una fuerte disminución de la actividad del catalizador y la desactivación. La extensión del tiempo de reacción conduce a una extensión del tiempo de isomerización, lo que reducirá la selectividad de la reacción.

2) La estabilidad del catalizador es mala: la solución acuosa de glucosa muestra una ligera acidez a temperatura ambiente. A medida que aumenta la temperatura, aumenta su constante de ionización y aumenta la acidez. La acidez tiene un efecto corrosivo en el catalizador RaneyNi, lo que hace que el componente activo níquel y los aditivos se disuelvan en gran cantidad en el sistema de reacción y se pierdan, lo que reduce la actividad del catalizador y aumenta la carga del tratamiento de refinación del producto, lo que afecta la calidad del producto. . Por lo tanto, cuando RaneyNi se usa como catalizador de hidrogenación de glucosa, la actividad catalítica de la solución de reacción es óptima a pH 8-9. Sin embargo, en condiciones alcalinas, la glucosa es muy inestable, e incluso a temperatura ambiente, pueden ocurrir reacciones de isomerización significativas para producir fructosa, manosa y manitol [14,15], lo que afecta seriamente la selectividad de la hidrogenación de la glucosa. Por lo tanto, cuando se utiliza RaneyNi modificado como catalizador, es importante elegir un pH adecuado para prolongar la vida útil del catalizador y minimizar las reacciones de isomerización. Teniendo en cuenta el pH del sistema de reacción de hidrogenación de glucosa para producir sorbitol, se recomienda elegir un pH de 7-8. La ventaja de este tipo de catalizador es que es más económico en comparación con los catalizadores de metales preciosos. Por lo tanto, en situaciones en las que los requisitos de calidad para el sorbitol no son demasiado estrictos, actualmente se tiende más a utilizar catalizadores RaneyNi modificados de bajo costo.

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