葡萄糖酸钠是一种有机物,化学式为C6H11NaO7,在工业上用途较广,葡萄糖酸钠可以在建筑、纺织印染和金属表面处理以及水处理等行业作螯合剂,钢铁表面清洗剂,玻瓶清洗剂,电镀工业铝氧着色,在混凝土行业用作缓凝剂、减水剂等。下面实建化学为您讲述葡萄糖酸钠有哪些生产工艺!
一、化学法
1、均相化学氧化法
结晶葡萄糖加水溶解后加入催化剂,控制适量的温度,滴加次氯酸钠溶液,同时滴加离子膜碱来控制反应体系的PH值,使平衡向生成葡萄糖酸钠的方向移动。然后过滤、浓缩,利用氯化钠溶解度不葡萄糖酸钠溶解度低的特性,浓缩后先析出氯化钠,然后析出葡萄糖酸钠,来进行提纯,可得葡萄糖酸钠含量在95%(质量分数)以上的产品。
采用次氯酸钠氧化法生产葡萄糖酸钠具有转化率高、工艺过程简单、成本低的优点,但其中步骤多,副产物多,产物难于分解,因此在应用上受到限制。
2、电解氧化法
电解氧化法是基于电化法的原理,在电解槽中加入适量浓度的葡萄糖溶液,在加入适宜的电解液,在适量温度,适量电流密度下恒电流电解。其工业参数的确定因加入电解质的不同确定。例如,以溴化钠为电解质时,葡萄糖浓度为23.5%温度控制在40℃,电流密度为1A,电解质浓度为2%,电解过程中碳酸钠可一次性加入。电解结束后,将电解液浓缩、结晶即得葡萄糖酸钠晶体。
电解氧化法在工业生产中能耗大,不易控制,因此工业生产中很少采用。
3、多相催化氧化法
多相催化氧化法是在反应罐中加入适量浓度的葡萄糖溶液和催化剂,再向反应系统中通入适量的空气,控制恒定的反应温度和pH,反应结束后,经过滤、浓缩结晶、离心干燥得到葡萄糖酸钠晶体。
该法工艺简单,反应平稳,易于控制,反应条件温和,其葡萄糖转化率在95%左右。缺点是所用催化剂在循环使用适量次数后,催化效率下降,使葡萄糖转化率下降,反应时间延长甚至基本无催化活性,催化剂须报废更新,相应提高了单位产品催化剂耗量,也使葡萄糖酸钠生产成本较高。
二、酶反应法
利用酶制剂(葡萄糖氧化酶+过氧化氢酶)将葡萄糖氧化葡萄糖酸同时流加NaOH中和生成葡萄糖酸钠精制后即为成品。酶法省去营养盐类辅料,工艺简单、产品纯度较高、能耗低。
缺点:葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶价格较高,随着酶制剂水平的提高,酶活力增加,酶成本下降,长远来看,酶法工艺替代发酵工艺将成为行业未来的发展趋势。
三、发酵法
葡萄糖酸钠生产历史
1870年发现葡萄糖酸。
1880年初次发现醋酸菌可用于葡萄糖酸的生产。
1922年在黑曲霉中发现葡萄糖酸的存在。
1924年发现采取中和酸的方法,黑曲霉能将葡萄糖转化为葡萄糖酸。
1952年,发明了添加NaOH、维持pH的方法生产葡萄糖酸钠,形成了现代工业深层发酵的基层。
生物发酵法合成葡萄糖酸钠
该方法是利用葡萄糖经过黑曲霉产的葡萄糖氧化酶简单的脱氢作用而得到葡萄糖内酯和双氧水,同时添加适量的NaOH溶液保持适量的pH值而得到葡萄糖酸钠,生物发酵法逐渐成为主要传统的葡萄糖酸钠生产方法。
发酵法生产葡萄糖酸钠淀粉制糖工段
葡萄糖是淀粉糖工业中产量大、应用广、品种多的一类产品,既有各种不同DE值(表示在干物质中还原糖含量(以葡萄糖计))的中转化葡萄糖浆,也有不同规格的结晶葡萄糖和全糖粉。葡萄糖既可以是终端产品,也可以作为发酵以及其他衍生物的中间体。因此葡萄糖是淀粉加工行业的基础原料。
葡萄糖生产从初始的酸法,到后来的酸酶法,目前已经被全酶法取代。应用高温淀粉酶和高转化率糖化酶的双酶法制糖工艺、不仅能制造出不同规格的葡萄糖,而且糖的转化率和质量已经达到很高的水平。
制糖工段葡萄糖生产的流程简介
发酵工段生产的流程简介
提取工段生产的流程简介