ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Технология производства сорбита из "Каталитическое гидрирование и гидрогенолиз углеводородов" До 1947 г. промышленное получение сорбита было основано на электролитическом восстановлении глюкозы [18]. Раствор глюкозы пропускали последовательно через три ванны из нержавеющей стали, в которых происходил электролиз (при 500 А, 15—20 В). Общий выход сорбита достигал 90% от теоретического. Метод чрезвычайно длителен, требует большого расхода электроэнергии, рабочей силы и крупных удельных капиталовложений. В дальнейшем электролитическое восстановление глюкозы было вытеснено каталитическим восстановлением [21]. [c.165] Эти основные стадии соблюдаются почти на всех заводах, выпускающих сорбит, однако режим каталитического гидрирования, применяемые катализаторы и ионообменные смолы для очистки растворов, а также аппаратурное оформление процесса на отдельных предприятиях различны. На подавляющем большинстве заводов сырьем для производства сорбита является кристаллическая глюкоза, на заводе фирмы Атлас Паудер — также и сахароза. [c.165] Отработанный катализатор отделяют на специальных фильтрах, работающих под давлением, и направляют на регенерацию. Раствор сорбита очищают с помощью ионообменных смол и активированным углем Дарко, затем упаривают в вакуум-аппарате до 70% Концентрации. Часть упаренного сорбита направляется для производства порошкообразного сорбита. [c.166] Все оборудование для производства сорбита до стадии ионного обмена изготовляется из обычной стали. Ионообменные фильтры гуммированные оборудование для последующих процессов для обеспечения чистоты продукта сделано из кислотоупорной стали. Водород получают железопаровым способом. [c.166] Завод фирмы Атлас в Онтарио (Канада) имеет более совершенный технологический процесс производства сорбита по сравнению с применяемыми на заводе этой же фирмы в США [22]. В качестве сырья для производства сорбита также используется кристаллическая глюкоза. Ее раствор в паровом конденсате смешивается в смесителе с никелевым катализатором на носителе (катализатор готовится на основе азотнокислого никеля) и подается насосом под давлением 14 МПа в реактор, в который также вводят компремированный до 15,5 МПа водород. В отличие от завода фирмы Атлас в США на канадском заводе водород получают электролизом воды. Процесс гидрирования осуществляется в непрерывно действующем реакторе, состоящем из отдельных вертикальных стальных труб, соединенных в батареи. Температуру в реакторах можно регулировать в пределах 140—205 °С. Суспензия катализатора с раствором глюкозы проходит через реакторы в течение нескольких минут и непрерывно удаляется из них в сепараторы, где водород, не вошедший в реакцию, выделяется и возвращается для повторного использования. [c.166] Дальнейшие стадии очистки раствора сорбита и его упаривание осуществляются в периодически действующем оборудовании. Раствор Сорбита отделяется от катализатора на фильтр-прессах, катализатор подвергают регенерации и используют вновь. Раствор сорбита после фильтрации последовательно очищают с помощью катионитов и анионитов. В отличие от завода фирмы Атлас в США, очистка после ионообменных фильтров раствора сорбита активным углем не производится. Раствор сорбита после ионообменных фильтров упаривается до концентрации сухих веществ 70% и направляется в емкость для хранения. [c.166] На предприятиях фирмы Хефти в Цюрихе [23] каталитическое восстановление глюкозы проводят в периодически действующих реакторах при температуре не более 100°С и давлении, несколько превышающем атмосферное. В качестве катализатора используют никель Ренея подщелачивание раствора глюкозы перед гидрированием проводят гидратом окиси кальция. [c.167] На предприятии Гидрирверке в Родлебене (ГДР) каталитическое восстановление глюкозы проводят водородом при давлении 20 МПа и температуре 120—135°С. Водород, поступающий для смешения с раствором глюкозы, предварительно нагревают до 160—170°С. Для гидрирования применяют таблетированный стационарный медно-никелевый катализатор, в состав которого входит не менее 25% никеля, не менее 13% меди и не более 5% железа. Отработанный катализатор регенерируют на контактной фабрике. [c.167] Более подробно следует остановиться на технологическом процессе производства сорбита на заводе Пети Нитрогенмювек (ВНР) [24, 41], так как, по нашему мнению, это наиболее совершенный процесс получения сорбита. [c.167] На установке по производству сорбита на заводе Пети Нитрогенмювек мощностью 1000 т сорбита в год в качестве сырья используют кристаллическую глюкозу. Кристаллическая глюкоза должна отвечать следующим требованиям содержание глюкозы не менее 91%, воды — не более 9%, золы —не более 0,05%, хлора — не более 20 мкг/г, железа — не более 20 мкг/г. Принципиальная технологическая схема производства сорбита на заводе Пети Нитрогенмювек представлена на рис. 5.8. [c.167] Для отделения катализатора от раствора сорбита суспензия поступает на фильтр-пресс 10. Катализатор после отделения раствора сорбита промывается на фильтр-прессе и используется вновь для процесса гидрирования. Раствор сорбита после фильтр-пресса направляется в сборник 11, а промывные воды —в сборник 2, откуда насосами подаются на ионообменные фильтры. Ионообменная очистка раствора сорбита производится на батарее из двух ионообменных фильтров сперва раствор очищается на катионите, а затем — на анионите. По окончании цикла ионообмена для вытеснения раствора сорбита из фильтров вначале подаются промывные воды из сборника 12, а затем — вода. Регенерация анионитов производится раствором едкого натра, катионитов —раствором соляной кислоты. [c.169] Очищенный раствор сорбита упаривается в выпарном аппарате 15 до концентрации 70%. 70%)-ный раствор сорбита поступает в холодильник 17, откуда направляется на склад готовой продукции или, в случае производства порошкообразного сорбита, на роторный испаритель 19, работающий при слабом разрежении (90— 95 кПа), где раствор сорбита упаривается до концентрации 98%. Упаренный сорбит поступает в вакуум-сборники 20, откуда разливается в противни-кристаллизаторы 21. Трубопроводы после испарителя, сборники и противни изготовлены из алюминия. После кристаллизации, вернее, затвердения в течение суток, твердый сорбит выбивается из противней на стол 22, где разбивается на куски, которые подаются в молотковую дробилку 23 с циклоном. Порошок подается на сито 25, а крупные куски возвращаются в дробилку для повторного измельчения. Порошок сорбита упаковывается в полиэтиленовые мешки. [c.169] Разработанный в ВНР способ гидрирования 50%-ного раствора глюкозы с применением двухстадийного процесса в двух последовательно работающих реакторах обеспечивает большую производительность оборудования. Для установки мощностью 1000 т сорбита в год применяются два реактора емкостью 120 дм каждый. Скорость прохождения раствора в реакторах составляет 0,1— 0,2 м/мин. При применяемом способе получения сорбита производительность единицы объема реактора для гидрирования превышает в десять раз таковую у реакторов, установленных а заводе фирмы Мерк . [c.169] На заводе Пети Нитрогенмювек во избежание эрозии плунжеров при перекачивании раствора глюкозы с катализатором применена оригинальная конструкция насоса высокого давления. Суспензия катализатора подается только в клапанную коробку насоса высокого давления, а в цилиндры поступает по отдельной линии раствор глюкозы без частиц катализатора. [c.170] По данным завода Пети Нитрогенмювек , удельные расходы на 1 т сорбита составляют водорода 180 м катализатора 3 кг каустической соды 7,5 кг ионообменных смол 1,4 кг соляной кислоты 20 кг. [c.170] В ЧССР в июне 1971 г. введен в эксплуатацию завод по производству сорбита по схеме и применяемому оборудованию таким же, как на венгерском заводе в г. Пети. [c.170] Помимо описанного способа получения порошкообразного сгор-бита на заводе Пети Нитрогенмювек (ВНР), в литературе приводится ряд других способов [25]. [c.171] В СССР разработан способ получения 70%-ного раствора технического сорбита из гексозных гидролизатов непищевого растительного сырья. Можно получать сорбит из гексозных гидролизатов хлопковой шелухи, кукурузной кочерыжки, древесины [26]. Однако эти виды непищевого растительного сырья содержат помимо целлюлозы значительные количества пентозанов. Поэтому для получения гексозных гидролизатов необходим предварительный пентозный гидролиз. Но даже после этого полученный сорбит содержит 5—10% ксилита. Из непищевого растительного сырья наибольший интерес для производства сорбита представляют отходы хлопководства — линт третьего сорта и делинт, содержащие незначительное количество пентозанов. [c.171] Вернуться к основной статье