甘露醇制備的集成反應分離技術及實驗研究.pdf

1、甘露醇是一種重要的精細化工產品，廣泛應用于醫(yī)藥、食品、化工及相關領域。隨著科學研究的不斷深入，甘露醇的應用領域還在不斷拓寬。集成反應分離裝備是將反應器制備與機械分離提取相耦合的機電一體化高新技術裝備，在制藥、食品和能源等的化工過程中具有重要的應用前景。特別是對于多組分混合產物，集成反應分離方法是高效率獲取高純度產品的有效途徑，其應用可以極大地減少有機溶劑對環(huán)境的污染，連續(xù)高效的一體化生產能大大節(jié)省能源，其研發(fā)緊密貼合當前“綠色化工”和“

2、節(jié)能減排”的重要發(fā)展方向。
　　 為了經濟而又綠色地得到高品質的甘露醇，本論文采用理論研究與實驗相結合的方法，對甘露醇集成反應分離技術與裝置進行了系統(tǒng)研究，取得了頗具應用價值的研究成果。
　　 在本論文中，首先給出了電化學反應葡萄糖與色譜連續(xù)分離相耦合來制備甘露醇的基本思路，通過比較幾種連續(xù)色譜分離裝備的特點，提出了用本課題組獨創(chuàng)的多元分流式集成反應分離系統(tǒng)來制備甘露醇的裝備設計思路，闡述了系統(tǒng)運行過程及其控制方法，從而

3、為集成反應分離實驗研究提供了理論基礎。
　　 然后，按照以上設計思路，搭建了實驗硬件、軟件平臺，進行了多組電化學反應實驗，通過分析測定，確定控制時間內電化學還原葡萄糖制得的產物作為反應分離耦合實驗的原料，進行了葡萄糖與甘露醇等的分離性能實驗研究；通過多組單色譜柱分離實驗獲得了最佳洗脫速度、原料液進樣量及控制時間等，為進一步進行多柱、多組分集成反應分離提供了工藝控制參數(shù)；在多柱分流和多柱串聯(lián)實驗與結果分析之上，對集成反應分離裝置的

4、耦合性能進行了系統(tǒng)研究，獲得了集成反應分離工藝的控制流程及甘露醇制備的最佳工藝路線，確保其具有較高的回收率和純度等。實驗研究系統(tǒng)地論證了多元分流式集成反應分離制備甘露醇技術與裝備的效能，為進一步的體系建模和仿真提供了必需的實驗方法和實驗數(shù)據。
　　 最后，根據反應分離過程中的相間傳質特性，建立了耦合分析計算的偏微分方程，并利用吸附等溫線方程進行耦合，結合系統(tǒng)的實際初始、邊界條件，建立了葡萄糖與甘露醇連續(xù)色譜分離的數(shù)學模型；通過對