葡萄糖酸钠是葡萄糖深加工产品,也是葡萄糖酸内酯、葡萄糖酸盐(锌、铜、亚铁)等的基础原料,在营养增补剂、食品保鲜剂、食品改良剂、医药原料等领域有广泛的应用;同时由于其优良的螯合性能,又广泛用于制备金属表面处理剂、各种清洗剂、水质稳定剂等;此外,也用做高效建筑减水剂、电镀液组分等。随着应用领域的不断扩宽,对于葡萄糖酸钠的需求量逐年增加。
葡萄糖酸钠生产工艺有发酵法、催化氧化法、电解法等,其中,发酵法是经典生活生产方法,是利用黑曲霉菌种先将葡萄糖转化为葡萄糖酸,再加碱中和生产葡萄糖酸钠,该法无菌化程度要求高、发酵周期长,使成本居高不下。催化氧化法采用特殊处理的钯碳催化剂氧化葡萄糖溶液,具有设备投资少、反应条件温和、葡萄糖转化率高的优点,但所用催化剂在循环使用一定次数后,催化效果效率会下降,使葡萄糖转化率降低、反应时间延长甚至基本无催化活性,催化剂必须报废更新,相应提高了单位产品催化剂耗量,也使葡萄糖酸钠产品生产成本较高,并且由于废催化剂中含有贵金属钯,其保管和合理利用更为重要;电解氧化法是目前未来一段时间内推广使用趋势,具有一定的综合成本优势,但技术原因,未能形成工业化规模。因此,催化氧化法还是目前业内葡萄糖酸钠生产的主要方法,其产量占到80%以上。
催化氧化法葡萄糖酸钠所用催化剂是含5%钯的活性炭载体催化剂(钯/炭催化剂),催化剂制备时需先将钯转为氯化钯溶入溶液被活性炭载体吸附,或直接用氯化钯被活性炭吸附,然后用还原剂将载体上吸附的钯离子还原成具有选择性催化活性的贵金属钯微粒,并均匀负载于活性炭上。催化氧化法葡萄糖酸钠生产用钯/碳催化剂用量为糖的1%-2%,以年产千吨葡萄糖酸钠生产装置计,年需报废钯/碳催化剂约550-600千克,折纯钯近30千克。因此,钯碳回收和提取钯进行二次钯资源再利用非常具有重要的经济价值。