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Gallussäure-Zubereitung

iconSäurehydrolyse

Das Säurehydrolyseverfahren ist hauptsächlich in ein einstufiges Verfahren und ein zweistufiges Verfahren unterteilt. Der Hauptprozessablauf der zweistufigen Herstellung des Gallussäurematerials → Heißwasserextraktion → Filterrückstand → Konzentration der wässrigen Tanninlösung auf etwa 20% → Säurehydrolyse → Kühlkristallisation → Zentrifugation zur Gewinnung des Rohprodukts → Auflösung des Rohprodukts und Entfärbung der Holzkohle → nach Filtration Abkühlen und Kristallisieren → Zentrifugieren → Trocknen → fertiges Produkt der Gallussäure. Das einstufige Verfahren zur Herstellung von Gallussäure macht das Auslaugen von Cyanin im Vergleich zum zweistufigen Verfahren überflüssig. Es wird direkt mit Säurehydrolyse versetzt, wodurch die Notwendigkeit des Zerkleinerns, Auslaugens, Konzentrierens und anderer Prozesse entfällt, der Produktionszyklus verkürzt wird und der Prozessweg und das Gerätedesign angemessen sind. Machbar, die Entwicklung seiner Produkte hat gute wirtschaftliche Vorteile erzielt und festgestellt ein Ausweg für Waldressourcen in Berggebieten.

Die im Säurehydrolyseverfahren verwendete Schwefelsäure ist jedoch eine starke Säure, die die Ausrüstung in unterschiedlichem Maße korrodiert. Obwohl sowohl der Reaktionsfilter als auch der Gefrierschrank aus rostfreiem Stahl bestehen, ist aufgrund der höheren Reaktionstemperatur und der höheren Säurekonzentration die Korrosion offensichtlich, die sich direkt auf die Lebensdauer der Ausrüstung auswirkt.

iconAlkalische Hydrolyse

Die alkalische Hydrolyse dient dazu, den Rohmaterialextrakt, nämlich die wässrige Tanninlösung, unter alkalischen Bedingungen zu hydrolysieren und dann mit Säure zu neutralisieren und anzusäuern, um Gallussäure zu erzeugen.

Der Hauptprozessfluss Rohstoffe → Heißwasserextraktion → Alkalihydrolyse → Säureneutralisation → Kühlkristallisation → Zentrifugation zur Gewinnung des Rohprodukts → Auflösung des Rohprodukts und Entfärbung der Holzkohle → Filtration und Kristallisation → Zentrifugation → Trocknung → Gallussäureprodukt.

Im Vergleich zum Säurehydrolyseverfahren ist das alkalische Hydrolyseverfahren weniger korrosiv für die Ausrüstung und verringert die Abschreibung der Ausrüstung erheblich, aber das Verfahren ist relativ komplizierter als das Säurehydrolyseverfahren. Die meisten inländischen Gallussäureproduktionen verwenden alkalische Hydrolyse. [3]

iconFermentation

Das Fermentationsverfahren verwendet Mikroorganismen zur Fermentation in einer wässrigen Lösung, die Tannine enthält, und verwendet Glucose in Tanninen als Kohlenstoffquelle für das Wachstum und die Vermehrung von Mikroorganismen. Die durch Mikroorganismen induzierten biologischen Enzyme katalysieren die Hydrolyse von Tanninen.

Prozessablauf Rohstoffe auf einen Durchmesser von weniger als 10 mm mahlen → Insektenpulver herausfiltern → in Wasser eintauchen, um 30% ige Tanninlösung zu erhalten → schwarze Schimmelpilzspezies hinzufügen → 8-9 Tage fermentieren → Filtration → Waschen → rohe Gallussäure → auflösen und Rekristallisation → industrielle Gallussäure.

Das Hauptproblem bei der Fermentationsmethode besteht darin, dass die Bildung biologischer Enzyme und die Hydrolyse von Tanninen im selben Reaktionsgefäß durchgeführt werden und die Prozessbedingungen schwierig sind, den optimalen Zustand zu erreichen, was zu einem längeren Reaktionszyklus führt (mehr als 3) Tage), unvollständige Hydrolyse von Tanninen und Resttanninen Bis zu 15% ~ 20%.

iconEnzymatisch

Angesichts der Mängel der Fermentationsmethode wurden im In- und Ausland Forschungen zu neuen enzymatischen Prozessen entwickelt. Der Schlüssel zur enzymatischen Methode besteht darin, hocheffiziente biologische Enzyme zu screenen und herzustellen. Tanninase ist eine Acetylhydrolase, eine extrasporal induzierte Acylhydrolase, die die Esterbindung, Depsilbindung und glycosidische Bindung in Tanninmolekülen effizient und spezifisch spalten kann, um Gallussäure zu erzeugen. Unter geeigneten Bedingungen können verschiedene Schimmelpilze und Induktor-Tannine Tannase produzieren. Der häufig verwendete Stamm ist Aspergillus niger.

Prozessablauf Enzymsamenkultivierung → Fermentationsenzymproduktion → (Zugabe von Rohstoffen) Hydrolyse → Filtration → Konzentration → Grobkristallisation → Trennung → Entfärbung → Primärkristallisation → Sekundärkristallisation → Trocknung → Zerkleinerung → fertige Gallussäure.

Im Vergleich zum Fermentationsverfahren hat das enzymatische Verfahren die Reaktionszeit stark verkürzt, die Umwandlungsrate der Tanninhydrolyse liegt bei über 98% und der Verbrauchsindex und die Produktionskosten sind erheblich reduziert.


Beitragszeit: 23.02.2021