Результаты анализа показали, что изученные сорта гуза-паи и виноградной лозы по содержанию моносахаридов в ксилозном гидролизате (таблица 1) пригодны к использованию в качестве растительного сырья для получения моносахаридов.
Таблица 1. Содержание моносахаридов в ксилозном гидролизате
Сырье |
Выход РВ в % от сухого сырья |
Содержание моносахаридов в гидролизате в г на 100г. |
||||
Ксилоза |
Арабиноза |
Галактоза |
Глюкоза |
Манноза |
||
Хлопковая щелуха |
30 |
20,58 |
0,70 |
0,76 |
1,67 |
- |
Гуза-пая |
20,1 |
57,8 |
7,2 |
3,3 |
5,2 |
- |
Виноградная лоза |
29,4 |
57,0 |
8,1 |
3,7 |
6,5 |
- |
Гидролизат гуза-паи в дальнейшем, после соответствующей очистки на ионообменных смолах, подвергали гидрированию в присутствии сплавных кобальтовых катализаторов, модифицированных ферросплавами.
Температуру опытов варьировали от 20 до 120оС, а давление водорода в пределах от 2 до 12 МПа. Количество образовавшегося ксилита определяли бумажной хроматографией, остаточную ксилозу - методом Макэна-Шоорля [4,5].
В дальнейшем сплавные алюмокобальтовые катализаторы из бинарных и тройных сплавов испытаны в процессе гидрирования ксилозы в ксилит в стационарном слое под давлением водорода на проточно-циркуляционных установке. Исследуемые катализаторы (таблица 2) проявляют высокую селективность по ксилиту, а активность их по различному возрастает в зависимости от природы легирующей добавки и условий проведения процесса. Величины контактных нагрузок, выщелоченных на 30% по алюминию СО-ФТі, Co-ФМо катализаторов при 1200С и 10МПа достигает соответственно 0,47 – 0,98 ч-1, что в 1,5 – 3,0 раза выше, чем у непромотированного никельтитанового контакта. С ростом температуры в пределах от 90 до 1400С, давления водорода от 1 до 4 МПа производительность катализаторов в 1,3-2,5 раза выше, чем у промышленного никель – титанового контакта.
Таблица 2. Гидрирование ксилозы на стационарных катализаторах.
Катализатор |
Т0, С |
Состав катализата |
W, Ч-1 |
Относит. продолж. опыта |
|
ксилит |
ксилоза |
||||
Со – AL |
90-100 110-120 130-140 |
77-82 80-83 87-96 |
18-23 17-20 4-23 |
0,18-0,26 0,22-0,27 0,25-0,33 |
130 |
CO-AL- ФТі |
90-100 110-120 130-140 |
96-99 97-100 98-100 |
1-4 0-3 0-2 |
0,47-0,72 0,6-0,71 0,77-0,93 |
262 |
Co-AL-ФМо |
90-100 110-120 130-140 |
98-100 98-100 98-100 |
1-4 0-2 0-2 |
0,55-0,75 0,65-0,8 0,75-0,98 |
500 |
Ni-Ti пром |
90-100 110-120 130-140 |
84-90 84-95 95-100 |
10-16 5-16 0-10 |
0,4-0,44 0,47-0,50 0,50-0,60 |
202 |
Таким образом, нами разработан метод синтеза ксилита из растительного сырья и определен наиболее эффективный промотор – ферромолибден.
Литература
[1] Надиров Н.К., Слуцкин Р.Л. Каталитическое гидрирование и гидрогенолиз углеводов, М. «Химия», 1996.-192 с.
[2] Шарков В.И., Куйбина Н.И. Химия гемицеллюлоз. М. Лесная промышленность. 1992.-440с.
[3] Кедельбаев Б.Ш., Аширов А.М., Керимбаева К.З. Ксилит из растительного сырья. ХПС, №3, 1997.- 458 с.
[4] Кедельбаев Б.Ш., Шертаева Н.Т., Уразбаева К.А. Разработка метода синтеза катализаторов для получения промышленно- важных продуктов. Поиск, №1, 2002. –С. 8-10.