Pd/C催化剂用于大豆油电化学氢化的研究初探

采用自制的质子转移膜式电化学氢化反应器,在低温(60℃)和常压条件下实施大豆油氢化反应,反应以稀甲酸盐溶液作为介质,以负载型贵金属钯/碳(Pd/C)作为催化剂,考察Pd/C催化剂量对氢化大豆油脂肪酸组成、碘值、反式脂肪酸、异构化指数和氢化反应选择性影响。结果表明:增加催化剂量有利于提高催化剂表面的氢浓度,提高氢化反应速率,并改变氢化反应选择性和同分异构化作用;结果还表明,Pd/C催化剂具有很好的稳定性,通过催化剂回收实验证明钯催化剂可重复使用5次,因而在工业化应用上仍具有竞争力。     

超临界CO_2氢化大豆油工艺优化及动力学分析

以自制Ni-Ag/SBA-15为催化剂,在超临界CO_2条件下对氢化大豆油的工艺进行研究,其最佳工艺条件为CO_2压力8.0 MPa、氢气分压3.40 MPa、氢化温度100℃、催化剂用量0.20%、搅拌速率300 r/min、氢化时间90 min,产品碘值为86.0 g I_2/100 g,反式脂肪酸(trans fatty acids,TFAs)含量为11.7%;利用氢化动力学方程,运用MATLAB软件编辑运算程序,研究超临界CO_2氢化大豆油的反应速率与选择性,与常规状态下氢化进行比较,发现超临界CO_2状态氢化反应速率较快,且对亚麻酸及亚油酸有更好的氢化选择性。同时,在超临界CO_2条件下进行氢化,氢化大豆油产品中的TFAs和硬脂酸含量更低,分别为11.7%和9.4%。     

超临界CO_2条件下大豆油极度氢化的研究

以机榨大豆油为原料,在超临界CO_2体系中,选取Pd/C作为催化剂催化极度氢化反应,通过单因素试验,确定催化剂添加量、氢气压力、反应时间、反应温度及搅拌速度的最适量。在最优条件下制备出极度氢化大豆油的碘值为2.6 gI_2/100 g,反式脂肪酸含量为0.23%(可看作零反式脂肪酸含量),VE含量186.7 mg/kg。与常规极度氢化反应相比,反应温度降低了70℃,反应时间缩短了60 min,提高了极度氢化油的质量。Pd/C催化剂可回收重复使用6次,降低了生产成本。     

Pd/碳纳米管催化转移氢化大豆油工艺优化及动力学分析

为降低油脂氢化过程中反式脂肪酸的含量,本实验以自制的Pd/碳纳米管（Pd/carbon nanotubes,Pd/CNTs）为催化剂,在催化转移氢化体系中氢化大豆油,通过响应面试验以大豆油碘值为响应值摸索最优工艺条件,同时对催化转移氢化大豆油进行动力学分析。结果表明：最佳工艺条件为氢化温度84 ℃、催化剂添加量0.20%（以体系质量计）、甲酸铵供体浓度0.33 mol/50 mL、氢化时间90 min,产品的三烯酸、二烯酸和单烯酸反应速率常数分别为4.9×10－2、8.7×10－3和8.31×10－4,氢化亚麻酸和亚油酸的选择性高达5.63和10.47,氢化后大豆油碘值为95.3 g/100 g,反式脂肪酸相对含量仅为10.2%。采用催化转移氢化的方式进行油脂氢化,对制备低反式氢化油脂具有一定的研究意义和应用前景,也可为油脂氢化工业的发展提供一定的理论依据。     

超临界CO_2状态下米糠油加氢反应的研究

在CO2超临界状态下,采用Pd/C做催化剂,对三级米糠油进行氢化反应研究,确定了最佳工艺条件:催化剂用量0.07%,反应时间40 min,温度75℃,总压力7.5 MPa,搅拌速度200 r/min。在此条件下,所得氢化米糠油的碘值为53.2 g/100 g,产品颜色为乳白色,免去了油脂脱色步骤,保留了原有的营养物质,成品中反式脂肪酸含量低,使其成为优质的人造奶油基料。     

脂酶催化下大豆粉末磷脂与全氢化大豆油酯交换反应的研究

本文利用脂酶的特异性催化作用,研究了正己烷体系中,大豆粉末磷脂与全氢化大豆油的酯交换反应。利用碘值和产率为指标,考察了酶的种类及用量、底物摩尔比、温度、时间等因素对酯交换反应的影响,通过单因素和正交试验优化了大豆粉末磷脂与全氢化大豆油酯交换反应条件。发现在25%磷脂酶A1(以磷脂质量为基准)催化下,摩尔比4:1的全氢化大豆油和大豆粉末磷脂的正己烷溶液(磷脂浓度为0.20 g/mL),在50 ℃下反应24 h,得到产率为72.9%的改性磷脂。与原料磷脂相比,改性磷脂的碘值由89 g /100 g降至52 g /100 g,脂肪酸组成变化较大,硬脂酸含量约为原料磷脂的9倍,不饱和脂肪酸亚麻酸和亚油酸含量降低了约一半,实现了大豆粉末磷脂的结构修饰。     

媒质水溶液pH值对大豆油电化学氢化反应影响

采用自制隔膜式电化学氢化反应器,在低温(60℃)和常压条件下实施大豆油氢化反应,反应以稀甲酸盐溶液作为介质,通过电化学方法使甲酸根离子再生并作为氢化过程媒质,考察媒质水溶液pH值对氢化大豆油脂肪酸组成、碘值、酸值、反式脂肪酸、异构化指数和氢化反应选择性影响。结果表明:媒质水溶液pH值约为5.01时,氢化反应异构化指数最低。氢化反应主要受两种机制控制:(1)在低pH(2～6)条件下,油脂氢化程度主要受甲酸根离子再生控制;(2)在高pH(6～10)条件下,油脂氢化主要受甲酸根离子稳定性影响。     

超临界CO2状态下氢化大豆油制备润滑油基础油

采用Pd/C作催化剂,以碘值为考察指标,在超临界CO2状态下对三级大豆油进行氢化制备润滑油基础油,确定最佳工艺条件为:催化剂用量0.06%,反应时间45 min,反应温度50℃,CO2压力5.5 MPa、加入氢气至总压力9 MPa,搅拌速度200r/min.在此条件下,所得氢化大豆油的碘值(Ⅰ)为88.20g/100g,黏度为9.89 Pa·s,过氧化值为5.6 mmol/kg,酸值(KOH)为0.68 mg/g.     

固体聚合物电解质大豆油氢化反应器中膜电极制备条件的研究

利用固体聚合物电解质氢化反应器,在60℃和常压条件下氢化大豆油。对固体聚合物电解质氢化反应器的核心关键部件膜电极的制备条件进行了优化研究。膜电极最佳制备条件为使用RuO_2为阳极催化剂,40%Pt/C为阴极催化剂,催化剂的载量均为0.6 mg/cm~2,其中阳极和阴极黏合剂占催化层总质量的30%,膜电极最佳热压压力为2 MPa。利用优化条件下制备的膜电极获得了碘值为110 g I/100 g油、反式脂肪酸仅为1.55%的氢化大豆油。     

制备低反式酸氢化葵花油的研究

采用自制的负载型钯氧化铝催化剂,以反式脂肪酸含量为考察目标,通过单因素实验,研究了不同反应温度、反应压力、催化剂用量等条件对氢化油(氢化油碘值为75)中反式酸含量的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面实验优化了氢化工艺参数,并进行了重复验证实验,得出低反式酸氢化葵花油反应的最佳工艺条件为:反应温度为52℃,反应压力为1.9MPa,催化剂用量为170mg/kg,此时的反式酸含量为10.59%。     

电化学氢化制备低反式脂肪酸大豆油脂的分析

采用Agilent112-88A7 HP-88毛细管色谱柱的气相色谱和Avatar 370傅里叶转换红外光谱相结合的方法,对质子转移膜式电化学氢化制备的低反式脂肪酸的大豆油脂进行分析,其中气相色谱法中各脂肪酸的检出限为3.2~11.4μg/mL,相对标准偏差为0.30%~1.45%,试验表明两种方法对反式脂肪酸的定量结果一致;经过6 h的电化学氢化反应,当氢化大豆油脂的碘价由原料油的130.04 g I2/100 g下降到88.86g I2/100 g时,亚麻酸9c,12c,15cC18∶3质量分数由6.84%下降到0.28%,硬脂酸C18∶0质量分数由4.36%上升到10.44%,产品中反式脂肪酸质量分数为8.62%,主要是7.15%的9tC18∶1,0.74%的9t,12tC18∶2和0.36%的9t,12t,15tC18∶3。     

大豆油氢化反应釜数值模拟及工艺优化

以一级大豆油为液相、Pt/C催化剂为固相,釜体为圆柱体,釜体高度为180 mm,内径为120 mm,液面高度为130 mm,利用FIUENT软件对大豆油氢化反应釜进行液固两相数值模拟,发现倾斜式搅拌桨距反应釜底部高度80 mm、桨叶直径40 mm、搅拌速率300 r/min时流体流动及催化剂分布最佳,并以模拟的主要参数制备了高压反应釜。高压反应釜内一级大豆油添加量90.0 g、Pt/C催化剂添加量0.15%(m/m),充入8 MPa的CO2气体,后充入H2保持反应釜内总压为12 MPa,通过优化得出最佳反应温度97℃、反应时间87 min、搅拌速率285 r/min时,氢化后大豆油的碘值为79.50 g I2/100 g,说明模拟准确,为展示大型设备油脂氢化过程提供理论依据。     

食用油加氢过程催化剂对反式脂肪酸影响的研究进展

油脂氢化是油脂工业重要的反应过程,在此过程中油脂的结构和组成发生改变,在部分氢化过程中不可避免地产生反式脂肪酸.鉴于反式脂肪酸对人体健康有害,目前关于催化剂的研究大多集中在如何控制反式脂肪酸的生成量方面.就各种催化剂对食用油氢化反应的异构化影响进行讨论,重点介绍食品工业中使用的镍及其他诸如铜、金和铂族金属等非均相催化剂对反式脂肪酸生成量的影响,对非均相催化剂及与催化剂相关的载体、处理方法等诸种因素对顺式选择性的影响进行了简单阐述.     

纳米镍的制备及氢化大豆油的分析

以液相还原法制备纳米镍催化剂,并通过X-射线衍射、扫描电子显微镜、粒径分析及N2吸附脱附等手段对催化剂进行表征。结果表明：纳米镍催化剂比表面积为42.35?m2/g,平均粒径为30.0?nm,孔容为0.029?cm3/g,表面附着表面活性剂使其成球性和分散性较好,有利于催化剂活性的提高。纳米镍氢化一级大豆油的活性是雷尼镍的2.01?倍,当氢化油脂碘值约为90?g?I/100?g时,纳米镍催化剂的亚油酸选择性为0.51,反式脂肪酸异构化的选择性为0.35,氢化油脂的反式脂肪酸相对含量较雷尼镍的低10.79%。     

部分食品煎炸用油的反式脂肪酸比较

为探究不同品种食用油和煎炸食品对反式脂肪酸形成的影响,本文使用5种食用油(葵花油、大豆油、菜籽油、棕榈油、花生油),在一定温度下炸制14批次油条,又依次使用大豆油炸制豆腐、油条和鸡腿,对2种情况下产生的煎炸油进行气相色谱分析,比较反式脂肪酸含量.结果表明:炸油条过程中,食用油中反式脂肪酸的含量均随着煎炸时间的延长而增加...     

超临界CO2 条件下大豆粉末磷脂氢化工艺优化

为提高大豆粉末磷脂产品的储藏稳定性,对大豆粉末磷脂在CO2 超临界状态下的氢化工艺进行深入研究。采用Pd/C 作催化剂,无水乙醇与二氯甲烷(1:3,V/V)为溶剂,进行加氢反应。最终确定了最佳工艺条件：催化剂用量4%、反应时间60min、总压力10.5MPa、反应温度70℃、搅拌速度250r/min。所得氢化大豆粉末磷脂的色泽淡黄,碘值27.81g I2/100g,稳定性较好。