一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油脂氫化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]油脂氫化主要是利用還原性金屬鎳等作催化劑，產(chǎn)生活化態(tài)氫，使其加成到不飽和脂肪酸甘油三酯中的雙鍵上，從而降低油脂的碘值，提高油脂的熔點(diǎn)及可塑性，改善植物油脂的色澤、風(fēng)味和口感，增強(qiáng)油脂對(duì)氧和熱的穩(wěn)定性。超臨界流體是一種溫度和壓力處于其臨界點(diǎn)以上，無氣液相界面，物理性質(zhì)界于流體和氣體之間的流體，兼有液體的溶解度和氣體擴(kuò)散的雙重性，具有較強(qiáng)的溶解和傳質(zhì)能力，可加快油脂氫化反應(yīng)速度，明顯縮短氫化反應(yīng)時(shí)間，但油脂氫化產(chǎn)物中反式脂肪酸含量比電化學(xué)氫化方法要高。電化學(xué)方法氫化油脂常用于生產(chǎn)低反式脂肪酸的氫化油脂，但所需反應(yīng)時(shí)間較長。
[0003]現(xiàn)有的油脂氫化反應(yīng)器主要有常規(guī)氫化反應(yīng)器，電化學(xué)氫化反應(yīng)器及超臨界流體氫化反應(yīng)器等，目前的這些氫化反應(yīng)器存在氫化油脂反式脂肪酸含量高，氫化時(shí)間長，催化劑或電解質(zhì)分離困難等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種氫化油脂反式脂肪酸含量低，氫化反應(yīng)時(shí)間短，催化劑或電解質(zhì)有效分離的超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器包括超臨界反應(yīng)釜、電化學(xué)反應(yīng)池、外接電極，所述超臨界反應(yīng)釜內(nèi)置有電化學(xué)反應(yīng)池，所述高壓反應(yīng)釜與電化學(xué)反應(yīng)池及外接電極之間置有絕緣硅膠墊片，所述電化學(xué)反應(yīng)池分為陰極室和陽極室，中間夾有膜電極使兩室分開，所述膜電極與外接電極相連。
[0006]所述膜電極按碳紙、陽極催化劑層、Naf1nll7質(zhì)子交換膜、陰極催化劑層、碳紙的順序熱壓而成。
[0007]所述膜電極陽極催化劑層材料為RuO2，催化劑載量為0.5-3.0 mg/cm2。
[0008]所述膜電極陰極催化劑層材料為Pt/C，催化劑載量為0.5-2.5 mg/cm2。
[0009]本發(fā)明的積極有益效果:
1、本發(fā)明電化學(xué)反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置的膜電極，將催化劑固定在Naf1nll7質(zhì)子交換膜上，催化油脂氫化反應(yīng)，使油脂氫化產(chǎn)物與催化劑容易分離。
[0010]2、本發(fā)明設(shè)置的電化學(xué)反應(yīng)池直接電解水產(chǎn)生氫，而避免使用電解質(zhì)，使油脂氫化產(chǎn)物易于分離提純。
[0011]3、本發(fā)明將電化學(xué)反應(yīng)裝置設(shè)置在超臨界反應(yīng)釜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)在超臨界流體狀態(tài)下油脂的電化學(xué)氫化，有效降低氫化油脂的反式脂肪酸含量，縮短氫化反應(yīng)時(shí)間。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中(5)的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0014]實(shí)施例1
參見圖1、圖2，本發(fā)明一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，包括超臨界反應(yīng)釜(2)、電化學(xué)反應(yīng)池(4)、外接電極(1)，所述超臨界反應(yīng)釜(2)內(nèi)置有電化學(xué)反應(yīng)池(4)，所述超臨界反應(yīng)釜(2)與電化學(xué)反應(yīng)池(4)及外接電極(I)之間置有絕緣硅膠墊片(3)，所述電化學(xué)反應(yīng)池(4)分為陰極室和陽極室，中間夾有膜電極(5)使兩室分開，所述膜電極(5)與外接電極(I)相連。膜電極(5)按碳紙(6)、陽極催化劑層(7)、Naf1nll7質(zhì)子交換膜(8)、陰極催化劑層(9)、碳紙(6)的順序熱壓而成，膜電極(5)的陽極催化劑層
(7)的材料為RuO2，催化劑載量為0.5mg/cm2，膜電極(5)的陰極催化劑層(9)的材料為Pt/C，催化劑載量為0.5 mg/cm2。
[0015]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)基本相同，相同之處不再重述，其不同在于所述膜電極(5)的陽極催化劑層(7)的催化劑載量為3.0mg/cm2，膜電極的陰極催化劑層(9)的催化劑載量為2.5 mg/cm2o
[0016]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)基本相同，相同之處不再重述，其不同在于所述膜電極(5)的陽極催化劑層(7)的催化劑載量為2.5mg/cm2，膜電極的陰極催化劑層(9)的催化劑載量為
2.0mg/cm2o
[0017]本發(fā)明并不局限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，包括超臨界反應(yīng)釜(2)、電化學(xué)反應(yīng)池(4)、外接電極(1)，其特征在于所述超臨界反應(yīng)釜(2)內(nèi)置有電化學(xué)反應(yīng)池(4)，所述超臨界反應(yīng)釜(2)與電化學(xué)反應(yīng)池(4)及外接電極(I)之間置有絕緣硅膠墊片(3)，所述電化學(xué)反應(yīng)池(4)分為陰極室和陽極室，中間夾有膜電極(5)使兩室分開，所述膜電極(5)與外接電極(I)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，其特征在于所述膜電極(5)按碳紙(6)、陽極催化劑層(7)、Naf1nll7質(zhì)子交換膜(8)、陰極催化劑層(9)、碳紙(6)的順序熱壓而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，其特征在于所述膜電極(5 )的陽極催化劑層(7 )材料為RuO2，催化劑載量為0.5-3.0 mg/cm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，其特征在于所述膜電極(5)的陽極催化劑層(9)材料為Pt/C，催化劑載量為0.5-2.5 mg/cm2。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種超臨界狀態(tài)下的固體聚合物電解質(zhì)油脂氫化反應(yīng)器，屬于油脂氫化設(shè)備領(lǐng)域，包括超臨界反應(yīng)釜、電化學(xué)反應(yīng)池、外接電極，所述超臨界反應(yīng)釜內(nèi)置有電化學(xué)反應(yīng)池，所述高壓反應(yīng)釜與電化學(xué)反應(yīng)池及外接電極之間置有絕緣硅膠墊片，所述電化學(xué)反應(yīng)池分為陰極室和陽極室，中間夾有膜電極使兩室分開，所述膜電極與外接電極相連。本發(fā)明通過在超臨界反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置固體聚合物電化學(xué)反應(yīng)裝置，實(shí)現(xiàn)在超臨界流體狀態(tài)下油脂的電化學(xué)氫化，降低氫化油脂的反式脂肪酸含量，縮短氫化反應(yīng)時(shí)間，使油脂與催化劑及電解質(zhì)容易分離，從而提高氫化油脂的品質(zhì)。
【IPC分類】C11C3-12
【公開號(hào)】CN104593161
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510028350
【發(fā)明人】于殿宇, 屈巖峰, 關(guān)忠, 江連洲, 王立琦, 劉丹怡, 張歡, 解桂東
【申請(qǐng)人】東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月21日