沈陽興正和化工是一家專業生產葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸內酯、葡萄糖酸鹽的廠家，歡迎新老客戶來電咨詢，聯系電話：13889850231；葡萄糖酸鈉的制備及發展趨勢，葡萄糖酸鈉又稱五羥基己
沈陽興正和化工是一家專業生產葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸內酯、葡萄糖酸鹽的廠家，歡迎新老客戶來電咨詢，聯系電話：13889850231
葡萄糖酸鈉的制備及發展趨勢
葡萄糖酸鈉又稱五羥基己酸鈉是一種白色或淡黃色結晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚0其分子式為C6~11O7Na，相對分子質量為218.14。葡萄糖酸鈉是葡萄糖的深加工產品，也是制備葡萄糖酸內酯\葡萄糖酸鹽(鋅\銅\亞鐵鹽)等的基礎原料，
在食品工業可用作營養增補劑\固化劑\緩沖劑等，該產品熱穩定性好，無潮解性，由于其優良的螯合性能而被廣泛用于水質處理\電鍍\金屬與非金屬的表面清洗及水泥生產等多種工業部門，在化工\食品\醫藥\輕工等行業有著廣泛的用途。
目前，全世界葡萄糖酸鈉年生產量約為3萬t，美國年生產量約為5000t，日本年生產量約為1.2萬t與國外相比，中國的葡萄糖酸鈉在產品質量\生產規模和成本上都有一段距離，目前，中國已有4家使用催化氧化法技術生產葡萄糖酸鈉的廠家，生產能力為400t/a左右。產品主要用作水質穩定劑和洗瓶劑，在膠片行業也有應用，但總的來說，中國國內市場開拓的力度還不夠，日本在過去的十幾年中，葡萄糖酸鈉每年出口量在3000t以上，主要出口到美國\東南亞\歐洲等，中國在此市場上有待進一步加大開發力度。會使食品級和工業級葡萄糖酸鹽的產量增加，且葡萄糖酸鈉所占的比例也會有所增加由此可見目前中國葡萄糖酸鈉的生產工藝落后成本高與國外相比有一段距離，積極采用新工藝生產葡萄糖酸鈉具有重要的現實意義和顯著的經濟效益。
2葡萄糖酸鈉制備方法的比較
目前葡萄糖酸鈉的生產方法主要有生物發酵法、均相化學氧化法、電解氧化法、多相催化氧化法4種2.l 生物發酵法
該方法包括真菌發酵和細菌發酵，另外還有固定細胞發酵工藝其中較普遍采用的是黑曲霉菌發酵制葡萄糖酸鈉工藝。該方法是在240～300gL的葡萄糖溶液中加入一定量的營養物質滅菌，冷卻至適宜溫度接種體積分數為10的黑曲霉種子液，開動攪拌通氣流調整發酵液p~值維持在6.0～6.5溫度保持在32～34發酵過程中，滴加消泡劑以消除發酵過程中所產生的泡沫。整個發酵過程約需20h，當殘糖降至1gL時，可以認為發酵結束菌體與發酵液分離后，發酵液經真空濃縮結晶可得葡萄糖酸鈉晶體或經噴霧干燥后制得葡萄糖酸鈉粉狀產品。該方法具有發酵速度快，發酵過程易于控制，產品易提取等特點。但同時也有一定缺陷，如產品色澤不易控制，無菌化要求程度高等。20世紀50年代起很多人研究了在酶和其他催化劑存在下用空氣或過氧化氫來氧化葡萄糖制葡萄糖酸鈉的工藝。其中包括固定化細胞和固定化酶的研究。許多學者預計采用葡萄糖氧化酶作催化劑用空氣氧化的方法制取葡萄糖酸鈉是今后的發展方向。生物發酵法仍是非常有力的競爭方法，但耗氧量大致使傳氧速率的提高是一個難以解決的問題。如果使用過氧化氫不但價格太貴，而且對葡萄糖氧化酶有毒性，因此要在經濟上勝過常規發酵法還有較大距離。2.2均相化學氧化法
將結晶葡萄糖加水溶解后，加入催化劑控制一定的溫度，滴加次氯酸鈉溶液，同時滴加離子膜液堿來控制反應體系的ph值使平衡向生成葡萄糖酸鈉的方向移動，通過測定殘糖量來確定反應終點，然后過濾將反應液濃縮，利用氯化鈉溶解度比葡萄糖酸鈉溶解度低的特性，濃縮后先析出氯化鈉后析出葡萄糖酸鈉來進行提純可得葡萄糖酸鈉含量在5質量分數以上的產品。采用次氯酸鈉氧化法生產葡萄糖酸鈉具有轉化率高，工藝過程，簡單成本低的優點。但是其中間步驟多副產物多產物難分離，因此在應用上受到了限制。中國研究人員在國外改進的次氯酸鈉氧化法的基礎上，又對工藝進行了改進提高了物料濃度并在室溫進行反應具備了工業化生產的條件并于建成了100ta中試裝置收率在左右，但是副產物氯化鈉混在產品中不易分離，為此必須將氧化后的反應液用酸酸化使生成的葡萄糖酸鈉，轉化為內酯蒸出水后再用有機溶劑萃取，使氯化鈉與內酯分離。然后再用堿中和，使內酯轉化為葡萄糖酸鈉此法流程繁瑣成本較高。
2.3電解氧化法
該方法是在電解槽中加入一定濃度的葡萄糖溶液，再加入適宜的電解質在一定溫度一定電流密度下恒電流電解，其工業參數的確定因加入電解質的不同而異例如以溴化鈉為電解質時葡萄糖質量分數為23.5溫度控制在40電流密度為1Adm2電解質濃度為2質量分數電解過程中碳酸鈉可一次性加入電解結束后，將電解液濃縮結晶可得葡萄糖酸鈉晶體。電解氧化法雖然克服了生物發酵法和均相化學氧化法的某些缺點，但在工業生產中能耗大不易控制，因此工業化生產中很少采用。
2.4多相催化氧化法
配制一定量的葡萄糖溶液，加入四口燒瓶中，稱取適量催化劑，加入到此燒瓶中恒溫向溶液中。通入空氣并不斷滴加一定濃度的NaO~溶液，來維持一定的ph值。反應后的溶液，經冷卻抽濾回收催化劑再將濾液減壓蒸餾濃縮結晶風干后得到葡萄糖酸鈉晶體。該法工藝簡單反應。平穩易于控制反應條件溫和。是較先進的一種工藝。多相催化氧化法生產葡萄糖酸鈉常用的催化劑主要是以活性炭為載體的鈀基催化劑，鈀炭催化劑是鈀系催化劑中一種優良的催化劑，其選擇性好，抗中毒能力強，且易回收，是精細有機化工選擇加氧的首選催化劑。這種催化劑盡管在催化氧化葡萄糖時顯示出了較好的催化性能，但也存在著氧化時間長副反應較多等缺點。而且催化劑在循環使用一定次數后催化效率下降，甚至基本無催化活性，使葡萄糖轉化率降低反應時間延長。此時的催化劑必須報廢更新，這就相應提高了單位產品催化劑的耗量，也使葡萄糖酸鈉產品生產成本較高。由此可見催化劑性能的好壞，是此法的關鍵。催化氧化法還是目前中國葡萄糖酸鈉生產的主要方法，其產量占到80以上，制備方法的比較葡萄糖氧化制備葡萄糖酸鈉的4種方法，目前在中國均有廣泛研究。在工業化生產上，生物發酵法和多相催化氧化法應用較多，其中多相催化氧化法具有工藝過程、簡單反應、條件溫和各種氣-液-固三相混合的反應器，在常壓均可采用反應溫度一般控制在60以下。反應時間短，轉化率高，三廢少且易處理的特點此法關鍵是催化劑的性能及循環使用的次數，只要選擇合適的催化劑體系，通過催化劑多次套用，克服貴重金屬價格昂貴、和催化劑失活的缺點，多相催化氧化法將具有較大的優越性和應用潛力。3發展趨勢
多相催化氧化法生產葡萄糖酸鈉工藝簡單、氧化時間短、大大縮短了工藝時間、降低了能耗是值得研究開發而又有前途的一項技術。其優越性是不容置疑的，但是此法存在的問題也不少，首先是在催化劑的制備方面還存在著洗滌困難與過濾困難的問題。在氧化工藝中催化劑對雜質的耐受性也較差，使用一定次數以后活性與選擇性有所下降。這些問題均有待于研究解決，另外從失效的鈀炭催化劑中回收鈀，具有重大的經濟效益和社會效益已經越來越受到人們的關注和重視。
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