Nghiên cứu công nghệ sản xuất Sorbitol có độ sạch cao từ Glucoza làm nguyên liệu cho ngành Dược phẩm, thực phẩm, Hóa mỹ phẩm và chất dẻo

12:00' AM - Thứ năm, 12/02/2009

Cấp đề tài: Tổng Công ty

Cơ quan thực hiện: Viện Hóa học Công nghiệp

Chủ nhiệm đề tài: Vũ Thị Thu Hà

Mã tài liệu: 9.2006

Nội dung tóm tắt:

TỔNG QUAN

Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của Đề tài

Sorbitol là một loại đường tự nhiên thuộc nhóm polyol và được chuyển hoá thành fructoza trong cơ thể con người. Trong tự nhiên, người ta tìm thấy chúng trong nhiều loại rau. Sorbitol có ứng dụng rộng rãi trong các ngành thực phẩm, mỹ phẩm, y tế và các ứng dụng công nghiệp khác. Sorbitol được sản xuất từ quá trình hydro hoá glucoza, sản phẩm của quá trình lên men tinh bột.

Hiện nay, mỗi năm nước ta sử dụng đến vài chục nghìn tấn sorbitol và phải nhập ngoại hoàn toàn. Ngoài ra, trong chiến lược phát triển ngành công nghiệp Hoá Dược, Chính phủ có đề cập đến việc xây dựng nhà máy sản xuất Vitamine C sử dụng nguyên liệu sorbitol. Tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước để sản xuất Sorbitol phục vụ nhu cầu trong nước, đồng thời làm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất Vitamine C thì không những thay thế được nguyên liệu nhập ngoại mà còn có thể có sản phẩm để xuất khẩu. Vì lý do đó, trong khuôn khổ đề tài này, chúng tôi đã đặt ra mục tiêu nghiên cứu để đưa ra công nghệ tiên tiến, hoàn chỉnh sản xuất sorbitol có độ sạch cao từ glucoza làm nguyên liệu cho các ngành thực phẩm, hoá mỹ phẩm, dược phẩm và chất dẻo.

Với mục tiêu nghiên cứu triển khai công nghệ tiên tiến sản xuất sorbitol có độ sạch cao từ glucoza làm nguyên liệu cho ngành thực phẩm, hoá mỹ phẩm, dược phẩm và chất dẻo, đề tài đã thực hiện các nội dung nghiên cứu sau:

- Xây dựng hệ thống thiết bị pilot qui mô phòng thí nghiệm: đây là hệ thiết bị hydro hoá, hoạt động liên tục theo nguyên lý ba pha (xúc tác là pha rắn, glucoza là pha lỏng còn hydro là pha khí) với lớp xúc tác cố định. Hệ thống thiết bị này cho phép làm việc ở điều kiện gần với các điều kiện thực tế (ví dụ : áp suất cao, nhiệt độ cao) nên nó góp phần rút ngắn khoảng cách từ khâu nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ra triển khai sản xuất.

- Các thực nghiệm trên xúc tác thương mại và xúc tác điều chế trong phòng thí nghiệm đã được thực hiện. Đối với hai chất xúc tác thương mại 1% và 2% Ru/C có dạng viên hình trụ kích thước lớn, phản ứng bị hạn chế mạnh bởi khuếch tán trong và chúng tôi đã chứng minh điều đó bằng cách nghiền nhỏ rồi rây các chất xúc tác này. Xúc tác 0,7% Ru/C có kích thước hạt nhỏ hơn nên cho kết quả tốt nhất (ở 100oC và 80 bar là độ chọn lọc sorbitol đạt 99,1% ở 32% chuyển hoá). Trong trường hợp xúc tác 0,7% Ru/C, hàm lượng kim loại là quá thấp, khối lượng kim loại hoạt tính có trong 19 ml xúc tác chỉ là 0,058g cho nên độ chuyển hoá glucoza trên xúc tác này chưa cao. Trong các giai đoạn nghiên cứu kế tiếp, chúng tôi sẽ đề xuất Engelhard sử dụng chất mang than hoạt tính có kích thước hạt nhỏ để điều chế xúc tác. Về điều kiện công nghệ, các thực nghiệm trên xúc tác công nghiệp đã cho phép chúng tôi lựa chọn được nhiệt độ và áp suất chuẩn cho các thực nghiệm tiếp theo (100oC, 80 bar). Đối với các chất xúc tác điều chế trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã chọn phương án tẩm trong pha lỏng, vừa đơn giản, ít tốn kim loại mà vẫn thu được xúc tác có hoạt tính cao. Các kết quả thực nghiệm đã cho phép chúng tôi xác định khoảng thời gian tiếp xúc mà tại đó độ chuyển hoá glucoza và độ chọn lọc thành sorbitol của phản ứng đạt giá trị tối ưu ( 100% glucoza đã được chuyển hoá với độ chọn lọc thành sorbitol đạt 99,1%). Các thực nghiệm điều chế xúc tác cũng như thực nghiệm hydro hoá glucoza có khả năng lặp lại rất cao thể hiện độ tin cậy cao của qui trình công nghệ.

- Sản phẩm sorbitol thu được đã được kiểm tra chất lượng. Kết quả cho thấy sorbitol có độ sạch rất cao, mọi chỉ tiêu về độ sạch (hàm lượng kim loại, kim loại nặng, Cl-, SO4-2) đều thấp hơn nhiều so với chỉ tiêu được yêu cầu. Điểm đáng nói ở đây là công nghệ liên tục này đã tạo ra sản phẩm sorbitol sạch ngay cả khi không qua bất kỳ một quá trình xử lý nào sau phản ứng.

- Các quá trình chế biến sản phẩm đã được nghiên cứu thăm dò. Sản phẩm sorbitol bột có thị trường mang lợi nhuận cao rất tiềm năng nhưng đòi hỏi phải đầu tư lớn cho tháp sấy phun loại đặc chủng bởi vì không thể sấy phun sorbitol bằng các thiết bị sấy phun thông thường. Sản phẩm sorbitol thu được bằng phương pháp sấy phun trên thiết bị hai giai đoạn có chất lượng thoả mãn yêu cầu đã đề ra.

- Quá trình sản xuất thử sorbitol đã được tiến hành trong 670 h. Xúc tác cho độ chuyển hoá cao (100%), độ chọn lọc sorbitol cao (99,3%) và bền trong suốt quá trình phản ứng.

- Cuối cùng, phương án sản xuất ở qui mô pilot công nghiệp đã được đề xuất.

Như vậy, với các nội dung nghiên cứu và các kết quả đã thu được, đề tài đã hoàn thành nhiệm vụ đã đăng ký trong bản thuyết minh đề tài.

Để chuẩn bị tốt cho việc triển khai xây dựng pilot công nghiệp sản xuất sorbitol công suất từ 300 - 500 tấn/năm tại Viện hoá học công nghiệp, những nội dung nghiên cứu sau cần thực hiện để hoàn thiện qui trình công nghệ:

- Tiến hành phản ứng trên xúc tác công nghiệp 2% Ru/C với chất mang là than hoạt tính Carbon Norit Rox 0,8 (viên hình trụ, đường kính 0,8 mm) điều chế theo phương pháp tẩm trong pha lỏng.

- Tiến hành phản ứng trên nguyên liệu thực là glucoza thu được từ quá trình lên men tinh bột sắn Việt Nam (glucoza do Viện Công nghệ thực phẩm cung cấp).

- Xác định suất tiêu tốn xúc tác cho một tấn sorbitol.

- Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của xúc tác và phương pháp tái sinh xúc tác.

Vì vậy, nhóm cán bộ thực hiện đề tài kính đề nghị Tổng công ty Hoá chất Việt Nam tiếp tục tài trợ kinh phí năm 2007 để thực hiện những nội dung nghiên cứu nêu trên.

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,