Caractéristiques communes des catalyseurs au nickel de Raney modifiés par galvanoplastie sur des tubes chauffants électriques

Caractéristiques communes des catalyseurs au nickel de Raney modifiés par galvanoplastie sur des tubes chauffants électriques

Bien que les performances du catalyseur RaneyNi modifié aient été considérablement améliorées, il présente toujours les inconvénients suivants en tant que catalyseur pour l'hydrogénation du glucose en sorbitol :

1) Exigences élevées en matière de conditions de réaction : bien que l'activité du catalyseur RaneyNi ait été considérablement améliorée en ajoutant divers additifs, l'obtention d'un taux de conversion du glucose relativement élevé dans l'industrie nécessite toujours une pression de réaction plus élevée, une température de réaction plus élevée et un temps de réaction plus long. Lors de l'utilisation de RaneyNi modifié comme catalyseur, la pression du système de réaction doit être supérieure à 5 MPa et le taux de conversion du glucose ne peut atteindre plus de 98 % que lorsqu'il est supérieur à 120 degrés. Cela nécessite une bonne résistance à la pression du système réactionnel d'hydrogénation, ce qui augmente les coûts d'équipement. D'autre part, si la température de réaction est trop élevée et que le temps de réaction est trop long, cela peut augmenter les sous-produits de la réaction et réduire la sélectivité, car le glucose est instable à haute température et est sujet aux réactions d'isomérisation. Dans le même temps, si la température est trop élevée, les réactifs sont sujets à la carbonisation et à la cokéfaction pendant le processus de réaction, bloquant les pores du catalyseur, entraînant une forte diminution de l'activité et de la désactivation du catalyseur. L'allongement du temps de réaction conduit à un allongement du temps d'isomérisation, ce qui réduira la sélectivité de la réaction.

2) La stabilité du catalyseur est mauvaise : La solution aqueuse de glucose présente une légère acidité à température ambiante. Lorsque la température augmente, sa constante d'ionisation augmente et l'acidité augmente. L'acidité a un effet corrosif sur le catalyseur RaneyNi, provoquant la dissolution et la perte du composant actif nickel et des additifs dans le système de réaction et leur perte, réduisant ainsi l'activité du catalyseur et augmentant la charge du traitement de raffinage du produit, affectant la qualité du produit . Par conséquent, lorsque RaneyNi est utilisé comme catalyseur d'hydrogénation du glucose, l'activité catalytique de la solution réactionnelle est optimale à pH 8-9. Cependant, dans des conditions alcalines, le glucose est très instable, et même à température ambiante, des réactions d'isomérisation importantes peuvent se produire pour produire du fructose, du mannose et du mannitol [14,15], affectant gravement la sélectivité de l'hydrogénation du glucose. Par conséquent, lors de l'utilisation de RaneyNi modifié comme catalyseur, il est important de choisir un pH approprié pour prolonger la durée de vie du catalyseur tout en minimisant les réactions d'isomérisation. Compte tenu du pH du système réactionnel d'hydrogénation du glucose pour produire du sorbitol, il est recommandé de choisir un pH de 7-8. L'avantage de ce type de catalyseur est qu'il est moins cher que les catalyseurs en métaux précieux. Par conséquent, dans les situations où les exigences de qualité du sorbitol ne sont pas trop strictes, il est actuellement plus enclin à utiliser des catalyseurs RaneyNi modifiés peu coûteux.

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