葡萄糖酸鈉是一種有機物,化學式為C6H11NaO7,在工業上用途較廣,葡萄糖酸鈉可以在建筑、紡織印染和金屬表面處理以及水處理等行業作螯合劑,鋼鐵表面清洗劑,玻瓶清洗劑,電鍍工業鋁氧著色,在混凝土行業用作緩凝劑、減水劑等。下面實建化學為您講述葡萄糖酸鈉有哪些生產工藝!
一、化學法
1、均相化學氧化法
結晶葡萄糖加水溶解后加入催化劑,控制適量的溫度,滴加次氯酸鈉溶液,同時滴加離子膜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。然后過濾、濃縮,利用氯化鈉溶解度不葡萄糖酸鈉溶解度低的特性,濃縮后先析出氯化鈉,然后析出葡萄糖酸鈉,來進行提純,可得葡萄糖酸鈉含量在95%(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,但其中步驟多,副產物多,產物難于分解,因此在應用上受到限制。
2、電解氧化法
電解氧化法是基于電化法的原理,在電解槽中加入適量濃度的葡萄糖溶液,在加入適宜的電解液,在適量溫度,適量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確定。例如,以溴化鈉為電解質時,葡萄糖濃度為23.5%溫度控制在40℃,電流密度為1A,電解質濃度為2%,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、結晶即得葡萄糖酸鈉晶體。
電解氧化法在工業生產中能耗大,不易控制,因此工業生產中很少采用。
3、多相催化氧化法
多相催化氧化法是在反應罐中加入適量濃度的葡萄糖溶液和催化劑,再向反應系統中通入適量的空氣,控制恒定的反應溫度和pH,反應結束后,經過濾、濃縮結晶、離心干燥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,其葡萄糖轉化率在95%左右。缺點是所用催化劑在循環使用適量次數后,催化效率下降,使葡萄糖轉化率下降,反應時間延長甚至基本無催化活性,催化劑須報廢更新,相應提高了單位產品催化劑耗量,也使葡萄糖酸鈉生產成本較高。
二、酶反應法
利用酶制劑(葡萄糖氧化酶+過氧化氫酶)將葡萄糖氧化葡萄糖酸同時流加NaOH中和生成葡萄糖酸鈉精制后即為成品。酶法省去營養鹽類輔料,工藝簡單、產品純度較高、能耗低。
缺點:葡萄糖氧化酶與過氧化氫酶價格較高,隨著酶制劑水平的提高,酶活力增加,酶成本下降,長遠來看,酶法工藝替代發酵工藝將成為行業未來的發展趨勢。
三、發酵法
葡萄糖酸鈉生產歷史
1870年發現葡萄糖酸。
1880年初次發現醋酸菌可用于葡萄糖酸的生產。
1922年在黑曲霉中發現葡萄糖酸的存在。
1924年發現采取中和酸的方法,黑曲霉能將葡萄糖轉化為葡萄糖酸。
1952年,發明了添加NaOH、維持pH的方法生產葡萄糖酸鈉,形成了現代工業深層發酵的基層。
生物發酵法合成葡萄糖酸鈉
該方法是利用葡萄糖經過黑曲霉產的葡萄糖氧化酶簡單的脫氫作用而得到葡萄糖內酯和雙氧水,同時添加適量的NaOH溶液保持適量的pH值而得到葡萄糖酸鈉,生物發酵法逐漸成為主要傳統的葡萄糖酸鈉生產方法。
發酵法生產葡萄糖酸鈉淀粉制糖工段
葡萄糖是淀粉糖工業中產量大、應用廣、品種多的一類產品,既有各種不同DE值(表示在干物質中還原糖含量(以葡萄糖計))的中轉化葡萄糖漿,也有不同規格的結晶葡萄糖和全糖粉。葡萄糖既可以是終端產品,也可以作為發酵以及其他衍生物的中間體。因此葡萄糖是淀粉加工行業的基礎原料。
葡萄糖生產從初始的酸法,到后來的酸酶法,目前已經被全酶法取代。應用高溫淀粉酶和高轉化率糖化酶的雙酶法制糖工藝、不僅能制造出不同規格的葡萄糖,而且糖的轉化率和質量已經達到很高的水平。
制糖工段葡萄糖生產的流程簡介
發酵工段生產的流程簡介
提取工段生產的流程簡介