Hydrierung von Isomaltulose und Fructose an Ruthenium-Träger-Katalysatoren im Batch- und Trickle-Bed-Reaktor

• Main Author: Schichtel, Björn Jürgen
• Format: Others
• Language: German; de
• Published: 2009
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/1427/1/Dissertation_Schichtel.pdf; Schichtel, Björn Jürgen <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Schichtel=3ABj=F6rn_J=FCrgen=3A=3A.html> (2009): Hydrierung von Isomaltulose und Fructose an Ruthenium-Träger-Katalysatoren im Batch- und Trickle-Bed-Reaktor.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Zuckeralkohole wie z.B. Mannit, Sorbit und Isomalt, werden hauptsächlich als Zuckeraustauschstoffe in der pharmazeutischen und der Lebensmittel-Industrie zur Herstellung von zuckerfreien und kalorienarmen Produkten verwendet. Industriell werden die Zuckeralkohole im Suspensionsverfahren durch Hydrierung von Zuckern wie z.B. Glucose, Fructose oder Isomaltulose an Nickel/Träger- bzw. Raney-Nickel-Katalysatoren gewonnen. Diese Prozesse zeichnen sich zwar durch hohe Aktivitäten und Selektivitäten der Katalysatoren für die Produktion von Zuckeralkoholen aus, verlieren jedoch in Folge des Leachings von Aktivmetall durch die chelatisierenden Eigenschaften der Zuckeralkohole an Katalysatoraktivität. Als Alternative bieten sich Ruthenium/Träger-Katalysatoren an, welche sich gegenüber Nickel-Katalysatoren durch mildere Reaktionsbedingungen sowie höhere Aktivitäten auszeichnen. Ferner wird Ruthenium nicht von den Zuckeralkoholen chelatisiert und damit nicht aus dem Katalysator ausgetragen. Hierdurch werden hohe Betriebszeiten bei gleich bleibender Aktivität gewährleistet. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Hydrierung von Fructose und Isomaltulose an Ruthenium/Träger-Katalysatoren im Batch- und Trickle-Bed-Reaktor untersucht. Dabei stand der Einfluss unterschiedlicher Trägermaterialien sowie der Reaktionstemperatur auf die Katalysator-Performance im Focus der Untersuchungen. Ferner wurde der Einfluss der Reaktionsbedingungen auf die Hydrierung von Isomaltulose im Trickle-Bed-Reaktor untersucht und aus den gewonnen experimentellen Daten ein kinetisches Modell vorgeschlagen.