전기 가열관에 전기도금으로 개질된 Raney 니켈 촉매의 공통 특성

전기 가열관에 전기도금으로 개질된 Raney 니켈 촉매의 공통 특성

개질된 RaneyNi 촉매의 성능이 상당히 향상되었지만, 글루코스를 소르비톨로 수소화하는 촉매로서 여전히 다음과 같은 단점이 있습니다.

1) 반응 조건에 대한 높은 요구 사항: RaneyNi 촉매의 활성은 다양한 첨가제를 추가하여 크게 향상되었지만 산업계에서 상대적으로 높은 포도당 전환율을 달성하려면 여전히 더 높은 반응 압력, 더 높은 반응 온도 및 더 긴 반응 시간이 필요합니다. 변형된 RaneyNi를 촉매로 사용하는 경우 반응 시스템 압력은 5MPa 이상이어야 하며 포도당 전환율은 120도 이상에서만 98% 이상에 도달할 수 있습니다. 이를 위해서는 수소화 반응 시스템의 우수한 내압성이 필요하므로 장비 비용이 증가합니다. 반면에 반응 온도가 너무 높고 반응 시간이 너무 길면 포도당이 고온에서 불안정하고 이성화 반응을 일으키기 쉬워 반응 부산물이 증가하고 선택성이 떨어질 수 있다. 동시에 온도가 너무 높으면 반응 과정에서 반응물이 탄화 및 코킹되기 쉽고 촉매의 기공을 막아 촉매 활성 및 비활성화가 급격히 감소합니다. 반응 시간의 연장은 이성화 시간의 연장으로 이어져 반응의 선택성을 감소시킬 것입니다.

2) 촉매의 안정성이 좋지 않다: 포도당 수용액은 상온에서 약간의 산성을 나타낸다. 온도가 증가함에 따라 이온화 상수가 증가하고 산도가 증가합니다. 산도는 RaneyNi 촉매에 부식작용을 일으켜 활성성분인 니켈과 첨가제가 반응계에서 다량으로 용해되어 소실되어 촉매의 활성이 저하되고 제품 정제처리의 부담이 증가하여 제품의 품질에 영향을 미치게 된다. . 따라서 포도당 수소화 촉매로 RaneyNi를 사용하는 경우 반응액의 촉매 활성은 pH 8-9에서 최적이다. 그러나 알칼리성 조건에서 포도당은 매우 불안정하며 상온에서도 상당한 이성질체화 반응이 일어나 과당, 만노오스 및 만니톨을 생성할 수 있어 [14,15] 포도당 수소화의 선택성에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 개질된 RaneyNi를 촉매로 사용할 경우 이성질화 반응을 최소화하면서 촉매의 수명을 연장하기 위해서는 적절한 pH를 선택하는 것이 중요하다. 소르비톨을 생성하기 위한 포도당 수소화 반응 시스템의 pH를 고려하여 7-8의 pH를 선택하는 것이 좋습니다. 이러한 유형의 촉매의 장점은 귀금속 촉매에 비해 저렴하다는 것입니다. 따라서 솔비톨에 대한 품질 요구 사항이 너무 엄격하지 않은 상황에서는 현재 저렴한 수정 RaneyNi 촉매를 사용하는 경향이 있습니다.

www.superbheater.com