強(qiáng)酸性陽離子樹脂催化水解蔗糖溶液的宏觀動力學(xué)及其強(qiáng)化的研究.pdf

1、目前蔗糖水解生產(chǎn)果葡糖漿有三種不同的催化方式:酸催化水解法、酶催化水解法和陽離子交換樹脂催化水解法.離子交換樹脂催化法避免了酸催化中的酸堿中和,除去鹽分的弊端,減少了對設(shè)備的腐蝕,而且,由于樹脂的除灰、脫色等作用,可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的轉(zhuǎn)化糖漿.同時還克服了酶催化的底物濃度的限制,酶催化的蔗糖濃度以40~45﹪為宜,超過這個濃度,水解率下降.文獻(xiàn)所介紹的實驗結(jié)果表明,在糖液濃度為55﹪時,蔗糖的酶催化水解轉(zhuǎn)化率不足80﹪,而且,提高酶的添加

2、量也不能彌補(bǔ)這個不足.該文研究了強(qiáng)酸性陽離子交換樹催化水解蔗糖反應(yīng)的動力學(xué),并在對其水解的工藝進(jìn)行優(yōu)化的同時,考察了在不同的溫度下,超聲波對其水解強(qiáng)化的效果.論文比較了四種不同的陽離子交換樹脂的催化活性,實驗結(jié)果表明:樹脂732＃的催化活性最好,其次為CD650,再次為D001,001*8的效果最差.該文選用732＃樹脂作為催化動力學(xué)所研究的樹脂,比較了它的不同粒徑的離子交換樹脂的催化效果.研究表明催化劑的粒徑對化學(xué)反應(yīng)速率和平衡常數(shù)的

3、影響可以忽略不計.樹脂多次再生的實驗結(jié)果表明:樹脂經(jīng)再生后其催化活性不受影響.該文采用擬均相反應(yīng)機(jī)理,確定蔗糖水解的反應(yīng)級數(shù)為一級反應(yīng).在間歇攪拌釜反應(yīng)器中測定了陽離子交換樹脂催化水解蔗糖的宏觀動力學(xué),得出了消除內(nèi)外擴(kuò)散影響的水解反應(yīng)速率數(shù)據(jù),研究了反應(yīng)溫度、催化劑濃度及蔗糖濃度等因素對蔗糖水解速率的影響,實驗表明:蔗糖水解速率隨反應(yīng)溫度、催化劑濃度的增大而增大.蔗糖濃度對其水解的反應(yīng)速率影響不是很大.當(dāng)糖液濃度50°Bx,不同體積比時