專利名稱：模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分子篩的制備方法，特別涉及模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法。

背景技術(shù)：
目前，糖醇行業(yè)用于分離果糖和葡萄糖的吸附劑為樹脂，分離效果不好。近年模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖技術(shù)日趨成熟，但吸附劑的成本居高不下，而且破碎率高，分離效果差，阻礙了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，因此需要一種樹脂的替代品。但由于吸附劑的工作環(huán)境為PH＝4.5-5.5的溶液中，選擇耐酸性好的吸附劑，勢(shì)在必行。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中，糖醇行業(yè)用于分離果糖和葡萄糖采用樹脂為吸附劑的缺陷，提供了模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法；本發(fā)明的技術(shù)方案是采用先成形后交換的生產(chǎn)工藝，用硅鋁的摩爾比在5.0-5.5的Y型分子篩與粘合劑混合后制成直徑為0.1mm-0.3mm之間的種球，然后進(jìn)行成形；在成形過程中加入一種耐酸的粘合劑；成形后，拋光10-20分鐘，拋光的同時(shí)加入濃度為10-20％的表面涂層；然后在100℃-150℃烘干；400℃-700℃之間進(jìn)行焙燒；再進(jìn)行離子交換；離子交換后的吸附劑二次焙燒，從而得到吸附性能好、耐酸性強(qiáng)的吸附劑。通過本發(fā)明制得的吸附劑，為Na型，其Na+可以被其他離子交換，這些離子包括鉀、鈣、鋇、鎂、等元素；本發(fā)明所述的粘合劑包括羊甘土、高嶺土、硅溶膠；所述的表面涂層包括硅酸鈉、硅酸鉀；所用交換物為氯化鈣。本發(fā)明所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩，可引入溶于水的氯化物，金屬元素M的引入量為Na:M(0.2～1)。其引入方法有兩種(1)離子交換法，通過烘干、焙燒的分子篩在一定濃度的溶液中，進(jìn)行多次離子交換，得到最終產(chǎn)品。(2)浸漬法，通過烘干、焙燒的分子篩在溶液中直接浸漬、烘干、和焙燒過程，得到最終產(chǎn)品；所述的浸漬是在室溫進(jìn)行；所述的離子交換的溫度是在70℃-100℃之間；所述的烘干溫度在100℃-150℃之間；所述的焙燒溫度在400℃-700℃之間。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供了一種分離系數(shù)高、耐酸性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，易于進(jìn)行離子交換的分子篩，不僅廉價(jià)，使用壽命長、分離系數(shù)高，用于模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖；從而替代樹脂；利用本發(fā)明制作出的物質(zhì)是一種新型的、中硅鋁比的分子篩吸附劑，其孔道結(jié)構(gòu)是規(guī)則的、孔道大小均勻的，三維結(jié)構(gòu)，抗酸性能較強(qiáng)；一種硅鋁比在3.5-5.5的分子篩吸附劑，不僅可以進(jìn)行離子交換，而且耐酸性強(qiáng)，這一特性為開發(fā)新型的吸附劑提供了道路。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，本吸附劑的各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，分離效果達(dá)到要求。
實(shí)施例1. 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣11克，加水350ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，交換五次，每次兩小時(shí)，溫度95度。交換后用去離子水洗至無氯離子。然后真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例2 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形后，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣20克，加水500ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，交換五次，每次兩小時(shí)，溫度90度。交換后用去離子水洗至無氯離子。然后真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例3 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣38克，加水700ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，交換五次，每次兩小時(shí)，溫度80度。交換后用去離子水洗至無氯離子。然后真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例4 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣50克，加水900ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，交換五次，每次兩小時(shí)，溫度70度。交換后用去離子水洗至無氯離子。然后真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例5 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣70克，加水900ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，交換五次，每次兩小時(shí)，溫度75度。交換后用去離子水洗至無氯離子。然后真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例6 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣12克，加水50ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，浸泡24小時(shí)。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例7 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣18克，加水50ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，浸泡24小時(shí)。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例8 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣25克，加水50ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，浸泡24小時(shí)。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例9 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣42克，加水50ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，浸泡24小時(shí)。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
實(shí)施例10 首先制成0.2mm左右的種球，然后進(jìn)行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時(shí)加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進(jìn)行焙燒，稱取焙燒后的分子篩24克，稱取氯化鈣35克，加水50ml，在1000ml燒杯中用去離子水溶解，浸泡24小時(shí)。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。
上述實(shí)施例的分離的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下 當(dāng)含有果糖與葡萄糖的液體通過裝有擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的分離柱時(shí)，由于果糖與葡萄糖在結(jié)構(gòu)上的不同，擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩對(duì)果糖與葡萄糖的相對(duì)吸附力有差異，當(dāng)某種解吸劑沖洗吸附柱時(shí)，二種糖類流出的時(shí)間就有區(qū)別，通過這種吸附差異，將兩種糖分開。
原料糖 采用兩種原料糖作對(duì)比，即42％果葡糖漿與水解糖為原料； 分離劑 擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩。
模擬流動(dòng)床 采用多閥式八根玻璃柱串連，手工換閥。
模擬流動(dòng)床試驗(yàn)結(jié)果 模擬流動(dòng)床循環(huán)穩(wěn)定后，取樣測定各柱的糖份情況，測試結(jié)果如下 單位Bx 由上表可見，當(dāng)我們從第二柱部分出糖時(shí)，果糖含量為94.2％，濃度為15.4Bx，而當(dāng)我們從柱7部分出糖時(shí)，總糖含量為25.1Bx而果糖含量僅為5.8％葡萄糖含量為94.2％.可以達(dá)到分離目的。
模擬流動(dòng)床流動(dòng)床連續(xù)運(yùn)行試驗(yàn) 下面為連續(xù)五個(gè)循環(huán)的分離效果情況單位Bx
成品高純果糖質(zhì)量 產(chǎn)品質(zhì)量符合第三代果葡糖漿的質(zhì)量要求 綜上，采用擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩，通過自制的模擬流動(dòng)床分離技術(shù)，可以制得符合第三代果葡漿標(biāo)準(zhǔn)，含果糖90以上的高純果糖。
權(quán)利要求
1、模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于采用先成形后交換的生產(chǎn)工藝，用Y型分子篩與粘合劑混合后制成種球，然后進(jìn)行成形；在成形過程中加入一種耐酸的粘合劑；成形后，拋光，拋光的同時(shí)加入表面涂層；烘干；焙燒；進(jìn)行離子交換；離子交換后的吸附劑二次焙燒，從而得到吸附性能好、耐酸性強(qiáng)的吸附劑。
2、模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于采用先成形后交換的生產(chǎn)工藝，用Y型分子篩與粘合劑混合后制成種球，然后進(jìn)行成形；在成形過程中加入一種耐酸的粘合劑；成形后，拋光，拋光的同時(shí)加入表面涂層；烘干；焙燒；在溶液中直接浸漬；烘干；焙燒；得到最終產(chǎn)品。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的離子交換是在70℃-100℃之間進(jìn)行。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的浸漬是在室溫進(jìn)行。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的Y型分子篩的硅鋁的摩爾比在5.0-5.5。
6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的Y型分子篩與粘合劑，混合后制成的種球直徑為0.1mm-0.3mm之間。
7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的粘合劑為包括羊甘土、高嶺土、硅溶膠。
8、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的拋光需10-20分鐘。
9、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的表面涂層的濃度為10-20％的硅酸鈉、硅酸鉀。
10、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，其特征在于所述的烘干溫度需在100-150℃；所述的焙燒溫度在400℃-700℃之間。
全文摘要
模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的制備方法，采用先成形后交換的生產(chǎn)工藝，用Y型分子篩與粘合劑混合后制成種球，然后進(jìn)行成形；在成形過程中加入一種耐酸的粘合劑；成形后，拋光，拋光的同時(shí)加入表面涂層；烘干；焙燒；進(jìn)行離子交換或者直接浸漬；離子交換或者直接浸漬后的吸附劑二次焙燒，從而得到吸附性能好、耐酸性強(qiáng)的吸附劑；利用本發(fā)明制作出的物質(zhì)是一種分離系數(shù)高、耐酸性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，易于進(jìn)行離子交換的分子篩，不僅廉價(jià)，使用壽命長、分離系數(shù)高，用于模擬移動(dòng)床分離果糖和葡萄糖；其各項(xiàng)指標(biāo)穩(wěn)定，分離效果達(dá)到要求，從而替代樹脂。
文檔編號(hào)B01J20/18GK101444718SQ200810231278
公開日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者席保平, 王義集, 權(quán)藏玉, 席迎建 申請(qǐng)人:洛陽天平分子篩有限公司