CN101844977A - 葡萄糖酸铵及其生产方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种葡萄糖酸盐类及其生产方法和用途，所述葡萄糖酸铵的分子式为C₆H₁₁O₇NH₄，本发明使用葡萄糖(或淀粉水解液)和液氨的原料制取葡萄糖酸铵，生产方法为：葡萄糖液通过黑曲霉发酵，以液氨直接中和，再经后工序提取、结晶、干燥制得，也可用精制葡萄糖通过把催化剂氧化反应，以液氨中和制取葡萄糖酸铵。本发明的优点是，成本低于现有技术中葡萄糖酸盐系列产品，且几乎涵盖上述背景技术中所述产品中葡萄糖酸根离子的所有化学功能。

Description

葡萄糖酸铵及其生产方法和用途

技术领域

本发明涉及一种葡萄糖酸盐类及其生产方法和用途。

背景技术

目前，葡萄糖酸盐产品已有葡萄糖酸钠、葡萄糖酸钙、葡萄糖酸锌、葡萄糖酸亚铁、葡萄糖酸铜、葡萄糖酸锰等，尚无葡萄糖酸铵生产和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种葡萄糖酸盐类及其生产方法和用途，本发明使用一种价廉、工艺成本低、溶解度很大的液氨为原料，并采用方便的制取方法，生成葡萄糖酸铵产品，并将其用于混凝土缓凝剂和其他化学用途。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

葡萄糖酸铵，其分子式为C₆H₁₁O₇NH₄。

上述葡萄糖酸铵生产方法是使用葡萄糖或淀粉水解液和液氨的原料制取葡萄糖酸铵，即将葡萄糖液通过黑曲霉发酵，再以液氨直接中和，再经后工序提取、结晶、干燥制得，其化学反应式为：

                                            黑曲霉       

C₆H₁₂O₆+NH₃+1/2O₂

  C₆H₁₁O₇NH₄   。

上述葡萄糖酸铵生产方法是用葡萄糖通过催化剂氧化反应，再以液氨中和制取葡萄糖酸铵，其化学反应式为：

                                         钯催化          

C₆H₁₂O₆+NH₃+1/2O₂

C₆H₁₁O₇NH₄。

所述的葡萄糖酸铵可用于水泥缓凝剂。

本发明的优点是，成本低于现有技术中葡萄糖酸盐系列产品，且几乎涵盖上述背景技术中所述产品中葡萄糖酸根离子的所有化学功能。

附图说明

图1本发明实施例产品与葡萄糖酸钠缓凝效果对照表。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

本发明使用葡萄糖（或淀粉水解液）和液氨的原料制取葡萄糖酸铵。生产方法为：葡萄糖液通过黑曲霉发酵，以液氨直接中和，再经后工序提取、结晶、干燥制得。也可用精制葡萄糖通过把催化剂氧化反应，以液氨中和制取葡萄糖酸铵。

实施例一：以葡萄糖酸为原料与液氨合成。

以葡萄糖酸50%液体（25℃，密度为1.24），在搪玻璃反应釜中，缓慢通入液氨，搅拌速度为40-60r∕min，反应温度为30-50℃，反应终点PH值为8.0即可。

将上述反应液真空浓缩至密度1.30-1.4，冷却结晶、烘干、包装即可。工业级葡萄糖酸铵可不经过结晶操作，将浓缩液喷雾干燥。

实施例二：以葡萄糖为原料，钯催化剂条件下，氧化成葡萄糖酸，再与液氨合成。

以葡萄糖20%-35%液体，在不锈钢气液反应器中，在钯催化剂作用下，与洁净的空气反应生成葡萄糖酸，同时通入液氨。反应条件和提取方法同实施例一。

实施例三：以淀粉为原料，将淀粉水解成含葡萄糖25-35%的淀粉水解溶液，在生物发酵罐中，以黑曲霉微生物为发酵菌种，发酵温度28-32℃，搅拌转速为150-220r∕min，通气量1-1.5vvm，同时通入液氨，控制PH值6.5-8.0之间，残糖降至0.1-0.3%时，即为发酵终点，加助滤剂滤出微生物，提取方法同实施例一。

上述实施例与现有技术中的葡萄糖酸钠相比：背景技术产品葡萄糖酸钠生产时，以氢氧化钠（NaoH40）为中和原料，本发明以液氨（NH₃17）为中和原料，等摩反应时，本发明实施例液氨原料投料量省（40—17=23），根据当初市场采购价，本发明明显降低原料成本。

                                       1/2O₂

葡钠制取：C₆H₁₂O₆+NaoH  C₆H₁₁O₇Na+H₂O

                              32%液体

                                                       1/2O₂

葡铵制取：C₆H₁₂O₆+NH₃ 

   C₆H₁₁O₇NH₄

上述实施例涉及的产品制取过程中，液氨是无水状态，也没有反应产生水，即没有反应过程中的稀释效应，可为后工序浓缩节约能耗成本。同时在上述实施例一至三的生产方法中，在与液氨参加反应时，有一个自然汽化过程，能吸收反应环境中大量的热量，而因此节约化学反应中降温水的用量。

实施例四：将本发明中葡萄酸铵用于水泥混凝土的缓凝有明显效果。

将葡萄糖酸铵按0.05%的添加比例添加于混凝土中，初凝时为1150分钟，终凝为1760分钟，间隔610分钟。相比未加缓凝剂，初凝延缓了480分钟，终凝延缓了750分钟，可以符合各种工程施工的工艺要求，可称的上是一种低成本、高效果的优秀缓凝剂。

目前，作为混凝土缓凝剂的主要品种是葡萄糖酸钠，相对分子质量为218.14，而葡萄糖酸铵相对分子质量为213.17。

C₆H₁₁NaO₇     218.14            C₆H₁₁NH₄O₇  213.17

其中作为缓凝剂的主要成分为葡萄糖酸根（五羟基己酸），葡萄糖酸铵有效成份含量比葡萄糖酸钠对照多出2%以上，即葡萄糖酸铵作为缓凝剂使用时，比葡萄糖酸钠对照可节省用量2%以上。

具体见附图1，葡萄糖酸铵用于混凝土有缓凝作用和塑化作用，对照于葡萄糖酸钠的使用，相同的间隔时间，添加量略低，但是当添加量相同的时候，间隔时间明显加长，可见葡萄糖酸铵用于混凝土缓凝时，混凝土其添加敏感度很高，较小的添加量对于缓凝时间影响非常大。

上述本发明涉及的葡萄糖酸铵产品几乎可以应用于任何葡萄糖酸钠使用的场合，但其成本低于葡萄糖酸钠。同时作为一种相对廉价的葡萄糖酸盐，脱去铵离子后，可制取葡萄糖酸或葡萄糖酸-δ-内酯，也可产生明显的经济效益。

 葡萄糖酸铵还可用于皮革鞣质、织物媒染、金属电镀的螫合剂或结合剂。                      

Claims (5)

1.葡萄糖酸铵，其分子式为C₆H₁₁O₇NH₄。

2.根据权利要求1所述的葡萄糖酸铵，其特征在于其生产方法是使用葡萄糖或淀粉水解液和液氨的原料制取葡萄糖酸铵，即将葡萄糖液通过黑曲霉发酵，再以液氨直接中和，再经后工序提取、结晶、干燥制得，其化学反应式为：

                                           黑曲霉

 C₆H₁₂O₆+NH₃+1/2O₂  

  C₆H₁₁O₇NH₄ 。

3.根据权利要求1所述的葡萄糖酸铵，其特征在于其生产方法是用葡萄糖通过催化剂氧化反应，再以液氨中和制取葡萄糖酸铵，其化学反应式为：

                                                钯催化   

C₆H₁₂O₆+NH₃+1/2O₂  

  C₆H₁₁O₇NH₄ 。

4.根据权利要求1所述的葡萄糖酸铵用于水泥缓凝剂。

5.根据权利要求1所述的葡萄糖酸铵用于皮革鞣质、织物媒染、金属电镀的螫合剂或结合剂。