專利名稱：模擬移動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，拋光的同時加入濃度為10-20％的表面涂層；然后在100℃-150℃烘干；400℃-700℃之間進行焙燒；再進行離子交換；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、穩(wěn)定性好，易于進行離子交換的分子篩，不僅廉價，使用壽命長、分離系數(shù)高，用于模擬移動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；一種硅鋁比在3.5-5.5的分子篩吸附劑，不僅可以進行離子交換，而且耐酸性強，這一特性為開發(fā)新型的吸附劑提供了道路。從實驗結(jié)果來看，本吸附劑的各項指標穩(wěn)定，分離效果達到要求。
實施例1. 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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，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，得到目標產(chǎn)物。
實施例2 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形后，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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，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，得到目標產(chǎn)物。
實施例3 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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，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，得到目標產(chǎn)物。
實施例4 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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，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，得到目標產(chǎn)物。
實施例5 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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，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，得到目標產(chǎn)物。
實施例6 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時，得到目標產(chǎn)物。
實施例7 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時，得到目標產(chǎn)物。
實施例8 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時，得到目標產(chǎn)物。
實施例9 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時，得到目標產(chǎn)物。
實施例10 首先制成0.2mm左右的種球，然后進行成形，成形粒度至0.4mm左右，拋光15分鐘，拋光的同時加入15％左右的表面涂層，然后在180℃真空干燥，400℃左右進行焙燒，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。然后180℃真空干燥，再在400度焙燒1小時，得到目標產(chǎn)物。
上述實施例的分離的實驗數(shù)據(jù)如下 當含有果糖與葡萄糖的液體通過裝有擬移動床分離果糖和葡萄糖專用分子篩的分離柱時，由于果糖與葡萄糖在結(jié)構(gòu)上的不同，擬移動床分離果糖和葡萄糖專用分子篩對果糖與葡萄糖的相對吸附力有差異，當某種解吸劑沖洗吸附柱時，二種糖類流出的時間就有區(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比，即42％果葡糖漿與水解糖為原料； 分離劑 擬移動床分離果糖和葡萄糖專用分子篩。
模擬流動床 采用多閥式八根玻璃柱串連，手工換閥。
模擬流動床試驗結(jié)果 模擬流動床循環(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，當我們從第二柱部分出糖時，果糖含量為94.2％，濃度為15.4Bx，而當我們從柱7部分出糖時，總糖含量為25.1Bx而果糖含量僅為5.8％葡萄糖含量為94.2％.可以達到分離目的。
模擬流動床流動床連續(xù)運行試驗 下面為連續(xù)五個循環(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，采用擬移動床分離果糖和葡萄糖專用分子篩，通過自制的模擬流動床分離技術(shù)，可以制得符合第三代果葡漿標準，含果糖90以上的高純果糖。
權(quán)利要求
1、模擬移動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，拋光的同時加入表面涂層；烘干；焙燒；進行離子交換；離子交換后的吸附劑二次焙燒，從而得到吸附性能好、耐酸性強的吸附劑。
2、模擬移動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℃之間進行。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬移動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行。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬移動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，拋光的同時加入表面涂層；烘干；焙燒；進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、穩(wěn)定性好，易于進行離子交換的分子篩，不僅廉價，使用壽命長、分離系數(shù)高，用于模擬移動床分離果糖和葡萄糖；其各項指標穩(wěn)定，分離效果達到要求，從而替代樹脂。
文檔編號B01J20/18GK101444718SQ200810231278
公開日2009年6月3日 申請日期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 申請人:洛陽天平分子篩有限公司