Características comuns dos catalisadores de níquel de Raney modificados por galvanoplastia em tubos de aquecimento elétrico

Características comuns dos catalisadores de níquel de Raney modificados por galvanoplastia em tubos de aquecimento elétrico

Embora o desempenho do catalisador RaneyNi modificado tenha sido significativamente melhorado, ele ainda tem as seguintes desvantagens como catalisador para hidrogenação de glicose em sorbitol:

1) Altos requisitos para condições de reação: Embora a atividade do catalisador RaneyNi tenha sido significativamente melhorada pela adição de vários aditivos, alcançar uma taxa de conversão de glicose relativamente alta na indústria ainda requer pressão de reação mais alta, temperatura de reação mais alta e tempo de reação mais longo. Ao usar RaneyNi modificado como catalisador, a pressão do sistema de reação deve estar acima de 5MPa, e a taxa de conversão de glicose pode atingir mais de 98 por cento somente quando estiver acima de 120 graus. Isso requer boa resistência à pressão do sistema de reação de hidrogenação, o que aumenta os custos do equipamento. Por outro lado, se a temperatura de reação for muito alta e o tempo de reação for muito longo, pode aumentar os subprodutos da reação e reduzir a seletividade, porque a glicose é instável em altas temperaturas e é propensa a reações de isomerização. Ao mesmo tempo, se a temperatura for muito alta, os reagentes são propensos a carbonização e coque durante o processo de reação, bloqueando os poros do catalisador, levando a uma diminuição acentuada da atividade do catalisador e desativação. A extensão do tempo de reação leva a uma extensão do tempo de isomerização, o que reduzirá a seletividade da reação.

2) A estabilidade do catalisador é fraca: A solução aquosa de glucose apresenta uma ligeira acidez à temperatura ambiente. À medida que a temperatura aumenta, sua constante de ionização aumenta e a acidez aumenta. A acidez tem um efeito corrosivo no catalisador RaneyNi, fazendo com que o componente ativo níquel e os aditivos se dissolvam em grande quantidade no sistema de reação e se percam, reduzindo assim a atividade do catalisador e aumentando a carga do tratamento de refino do produto, afetando a qualidade do produto . Portanto, quando RaneyNi é usado como um catalisador de hidrogenação de glicose, a atividade catalítica da solução de reação é ótima em pH 8-9. No entanto, sob condições alcalinas, a glicose é muito instável e, mesmo à temperatura ambiente, podem ocorrer reações de isomerização significativas para produzir frutose, manose e manitol [14,15], afetando seriamente a seletividade da hidrogenação da glicose. Portanto, ao usar RaneyNi modificado como catalisador, é importante escolher um pH adequado para prolongar a vida útil do catalisador, minimizando as reações de isomerização. Levando em conta o pH do sistema de reação de hidrogenação da glicose para produção de sorbitol, recomenda-se escolher um pH de 7-8. A vantagem deste tipo de catalisador é que é mais barato em comparação com os catalisadores de metais preciosos. Portanto, em situações em que os requisitos de qualidade para o sorbitol não são muito rígidos, é mais provável que se use catalisadores de RaneyNi modificados de baixo custo.

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