ลักษณะทั่วไปของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล Raney ดัดแปลงโดยการชุบด้วยไฟฟ้าบนท่อความร้อนไฟฟ้า

ลักษณะทั่วไปของตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล Raney ดัดแปลงโดยการชุบด้วยไฟฟ้าบนท่อความร้อนไฟฟ้า

แม้ว่าประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยา RaneyNi ที่ปรับปรุงแล้วนั้นได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็ยังมีข้อเสียดังต่อไปนี้ในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการเติมไฮโดรเจนกลูโคสเป็นซอร์บิทอล:

1) ความต้องการสูงสำหรับสภาวะการเกิดปฏิกิริยา: แม้ว่ากิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยา RaneyNi จะได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยการเติมสารเติมแต่งต่างๆ แต่การบรรลุอัตราการเปลี่ยนกลูโคสที่ค่อนข้างสูงในอุตสาหกรรมยังคงต้องการความดันปฏิกิริยาที่สูงขึ้น อุณหภูมิปฏิกิริยาที่สูงขึ้น และเวลาในการตอบสนองที่นานขึ้น เมื่อใช้ RaneyNi ที่ปรับปรุงแล้วเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ความดันของระบบปฏิกิริยาควรสูงกว่า 5MPa และอัตราการเปลี่ยนกลูโคสสามารถเข้าถึงได้มากกว่า 98 เปอร์เซ็นต์ก็ต่อเมื่อสูงกว่า 120 องศาเท่านั้น สิ่งนี้ต้องการการต้านทานแรงดันที่ดีของระบบปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชัน ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนอุปกรณ์ ในทางกลับกัน ถ้าอุณหภูมิของปฏิกิริยาสูงเกินไปและเวลาในการทำปฏิกิริยานานเกินไป อาจเพิ่มผลพลอยได้จากปฏิกิริยาและลดการเลือกปฏิบัติ เนื่องจากกลูโคสไม่เสถียรที่อุณหภูมิสูงและมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชัน ในเวลาเดียวกัน หากอุณหภูมิสูงเกินไป สารตั้งต้นมีแนวโน้มที่จะเกิดคาร์บอไนเซชันและถ่านโค้กในระหว่างกระบวนการเกิดปฏิกิริยา ซึ่งจะปิดกั้นรูพรุนของตัวเร่งปฏิกิริยา ส่งผลให้กิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลงอย่างรวดเร็วและการปิดการทำงาน การขยายเวลาปฏิกิริยานำไปสู่การขยายเวลาไอโซเมอไรเซชัน ซึ่งจะลดการเลือกปฏิบัติของปฏิกิริยา

2) ความเสถียรของตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ดี: สารละลายกลูโคสในน้ำมีความเป็นกรดเล็กน้อยที่อุณหภูมิห้อง เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ค่าคงที่ไอออไนเซชันจะเพิ่มขึ้นและความเป็นกรดจะเพิ่มขึ้น ความเป็นกรดมีผลกัดกร่อนตัวเร่งปฏิกิริยา RaneyNi ทำให้ส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ นิกเกิลและสารเติมแต่งละลายในปริมาณมากในระบบปฏิกิริยาและสูญเสียไป ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมของตัวเร่งปฏิกิริยาและเพิ่มภาระในการบำบัดการกลั่นผลิตภัณฑ์ ส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ . ดังนั้น เมื่อใช้ RaneyNi เป็นตัวเร่งปฏิกิริยากลูโคสไฮโดรจิเนชัน กิจกรรมการเร่งปฏิกิริยาของสารละลายปฏิกิริยาจะเหมาะสมที่สุดที่ pH 8-9 อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง กลูโคสจะไม่เสถียรอย่างมาก และแม้ที่อุณหภูมิห้อง ปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันที่สำคัญสามารถเกิดขึ้นได้เพื่อผลิตฟรุกโตส แมนโนส และแมนนิทอล [14,15] ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อการคัดเลือกของกลูโคสไฮโดรจิเนชัน ดังนั้น เมื่อใช้ RaneyNi ที่ปรับปรุงแล้วเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สิ่งสำคัญคือต้องเลือกค่า pH ที่เหมาะสมเพื่อยืดอายุของตัวเร่งปฏิกิริยาในขณะที่ลดปฏิกิริยาไอโซเมอไรเซชันให้น้อยที่สุด โดยคำนึงถึงค่า pH ของระบบปฏิกิริยาสำหรับการเติมไฮโดรเจนกลูโคสเพื่อผลิตซอร์บิทอล ขอแนะนำให้เลือกค่า pH ที่ 7-8 ข้อดีของตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทนี้คือมีราคาถูกเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะมีค่า ดังนั้น ในสถานการณ์ที่ข้อกำหนดด้านคุณภาพสำหรับซอร์บิทอลไม่เข้มงวดเกินไป ปัจจุบันมีแนวโน้มมากขึ้นที่จะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา RaneyNi ที่ดัดแปลงซึ่งมีราคาไม่แพง

www.superbheater.com