A 60%-os szorbitoldatban 110 fokot fenntartó titán elektromos melegítőben hogyan katalizálja a cukortartalom csökkentése (0,1% vs

A gyógyszerészeti és élelmiszeripari alkalmazásokban nedvesítőszerként és édesítőszerként 60%-os koncentrációjú és 110 fokos hőmérsékletű szorbitoldatokat alkalmaznak. A keményítő hidrolíziséből nyert szorbit általában redukáló cukrokkal, például glükózzal és fruktózzal szennyezett. A titán korróziós sebessége 0,1%-os redukáló cukorban 0,01-0,03 mm/év. Az arány 0,08-0,15 mm/év-re emelkedik 1,0%-os cukorcsökkenés mellett. A titánionok komplexképződésének katalizálása a cukrok redukálásával stabil titán{12}}cukorkomplexek létrehozásán keresztül megy végbe. A vegyületek gátolják a passzív védőbevonat kialakulását, ami egyenletesen gyorsított korróziót eredményez.

Dextróz-Gyorsított korróziós mechanizmus

Titanium ions (Ti⁴⁺) have a considerable affinity for hydroxyl and carbonyl moieties. Reducing sugars have several vicinal hydroxyl groups in cis configuration which act as bidentate ligands. The reaction is Ti4+ + 3C6H12O6 -->[Ti(C6H12O6)3]4+ Ez az oldható komplex képződése után azonnal kivonja a Ti4+-ot a fém felületéről, így megakadályozza a TiO2 védőréteg kialakulását. A korrózió homogén és diffúzió ellenőrzött. A komplexképződés sebessége és az állandósult állapotú korróziós sebesség-növekszik a redukáló cukor növekvő koncentrációjával.

Mennyiségi korróziós arány a redukáló cukortartalommal szemben

A 2. fokozatú titán 60%-os szorbitban, változatos redukálócukor-tartalommal 110oC-on, 1000 órán keresztül történő ellenőrzött vizsgálatához a következőket állítottuk be. A 0%-os redukálócukor (tiszta szorbit) titánfelszabadulása 0,5–1,0 ppm, a korróziós sebesség pedig 0,005–0,010 mm/év fényes felülettel. 0,1%-os redukálócukornál a Ti felszabadulás 2-5 ppm, a korrózió sebessége 0,01-0,03 mm/év és enyhe marás figyelhető meg. 0,5%-os redukáló cukornál a Ti felszabadulás 10-20 ppm, a korrózió sebessége pedig 0,05-0,10 mm/év. Egységes maratás figyelhető meg. A Ti felszabadulás 1,0%-os redukáló cukor mellett 20-40 ppm, korróziós sebesség 0,08-0,15 mm/év és egyenletes matt felület. A Ti felszabadulás 40-80 ppm, a korrózió mértéke 0,15-0,25 mm/év és erős marás lép fel 2,0%-os redukáló cukornál.

A hőmérséklet és a szorbit-koncentráció hatása a komplexképződés sebességére

A komplexképződés sebessége Arrhenius{0}}szerű, 50 kJ mol−1 aktiválási energiával. 80 fokos és 1%-os redukáló cukor mellett a korrózió mértéke évi 0,03-0,06 mm. A sebesség 100 fokban 0,06-0,12 mm/év. 110 fokon az arány évi 0,08-0,15 mm. Az arány 0,12-0,22 mm/év 120 fokon Az arány a szorbittartalomtól is függ, 50%-os szorbit 1%-os redukálócukorral és 110 fokban pedig 0,06-0,12 mm/év . 60% szorbit, évi 0,08-0,15 mm. 70%-os szorbit esetén az arány 0,10-0,20 mm/év. A nagyobb százalékos szorbit javítja a viszkozitást, míg a magasabb cukortartalom szabályozza a korrózió sebességét.

Útmutató a szorbitos melegítők cukorcsökkentéséhez

Az alábbi táblázat megadja a 2. és 7. fokozatú titán fűtőberendezések maximális megengedett redukálócukortartalmát 60%-os szorbitban 110 fokon, a tervezett élettartam és az elfogadható korróziós sebesség függvényében.

Required Service Life (years) Maximum Reducing Sugar (%) for Grade 2 Maximum Reducing Sugar (%) for Grade 7 Predicted Corrosion Rate (mm/year)Recommended Action >10 <0.2 <0.5 <0.03 None 5-10 0.2-0.5 0.5-1.0 0.03-0.08Annual monitoring 3–5 0.5–1.0 1.0–2.0 0.08–0.16Use Grade 7 1-3 1.0-1.5 2.0-3.0 0.15-0.25 Lower temperature to 100°C <1 >1.5 >3.0 >0,25 Tisztítsa meg a szorbitot
Mérnöki tervezés a cukorszabályozáson túl

A titán minősége nagymértékben befolyásolja a cukorral való komplexképződéssel szembeni ellenállást. A 7. fokozat (palládium stabilizált) 2-3-szor alacsonyabb korróziós sebességgel rendelkezik, mint a 2. fokozat azonos redukáló cukorkoncentráció mellett. A falvastagság korróziót biztosít; A 2,0 mm-es fal 0,10 mm/év korrózióval 20 évre szól. A szorbitot nagy tisztaságú glükózból kell készíteni a redukálócukor-koncentráció csökkentése érdekében. A gyártás után a szorbitoldatot hidrogénezzük a maradék redukáló cukrok csökkentése érdekében. Redukáló cukrok kémiai redukciója 0,1%-os nátrium-bórhidrid hozzáadásával. A nitrogén takaró csökkenti az oxigén bejutását. Az oxigén bejutása lelassítja a korróziós reakciót.

Bizalommal megadva

60% Szorbit, 110 fok, titán elektromos melegítő Maximális redukáló cukrok mennyisége: 0,2% a 2-es fokozathoz vagy 0,5% a 7-es fokozathoz. A szorbit-szolgáltató igazolja a szorbit-csökkentő cukortartalmat. Meglévő fűtőberendezéseknél hetente határozza meg a redukáló cukortartalmat Fehling-oldattal vagy HPLC-vel. Ha a redukáló cukor meghaladja a határértéket, csökkentse a redukáló cukrot 0,1%-os nátrium-bórhidriddel, vagy csökkentse a hőmérsékletet 100 fokra. A mérnök a redukálócukorszintet a kritikus szint alatt szabályozza, hogy megakadályozza a titánionok komplexképződését, és fenntartsa az alacsony, egyenletes korróziós sebességet a forró szorbit üzemben.