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葡萄糖酸鈉及其在混凝土領域應用現狀分析

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-09-24  來源:中國混凝土網  作者:中國混凝土網
核心提示:目前我國葡萄糖酸鈉生產企業的葡萄糖酸鈉年產能大多為1-2萬噸左右,年產能大于或等于5萬噸的生產企業有12家,且都運用于混凝土領域。其中產能居首的為西王集團,旗下的山東西王生化科技有限公司目前年產葡萄糖酸鈉20萬噸,為全國之首。產能在10-20萬噸之間的生產企業共7家,這些企業都分布于江蘇、山東、浙江等葡萄糖酸鈉主產區。

編者按:目前我國葡萄糖酸鈉生產企業的葡萄糖酸鈉年產能大多為1-2萬噸左右,年產能大于或等于5萬噸的生產企業有12家,且都運用于混凝土領域。其中產能居首的為西王集團,旗下的山東西王生化科技有限公司目前年產葡萄糖酸鈉20萬噸,為全國之首。產能在10-20萬噸之間的生產企業共7家,這些企業都分布于江蘇、山東、浙江等葡萄糖酸鈉主產區。

——【葡萄糖酸鈉及其在混凝土領域應用現狀分析】



葡萄糖酸鈉又稱五羥基己酸鈉,是一種白色或淡黃色結晶粉末,易溶于水,微溶于醇,不溶于醚。其分子式為C6H11O7Na ,相對分子質量為218.14。是在妥善規定的控制的條件下生產出來的。此化合物是化學純的并且無腐蝕性。質量是恒定的。這此特點能保證它在應用中可靠的和重復性的結果。


葡萄糖酸鈉是葡萄糖的深加工產品,也是制備葡萄糖酸內酯、葡萄糖酸鹽(鋅、銅、亞鐵鹽) 等的基礎原料,在食品工業可用作營養增補劑、固化劑、緩沖劑等。該產品熱穩定性好,無潮解性,由于其優良的螯合性能而被廣泛用于水質處理、電鍍、金屬與非金屬的表面清洗及水泥生產等多種工業部門,在化工、食品、醫藥、輕工等行業有著廣泛的用途。


目前葡萄糖酸鈉的生產工藝主要有生物發酵法、均相化學氧化法、電解氧化法、多相催化氧化法和酶法。


葡萄糖酸鈉五種生產工藝比較
工藝名稱 優點 缺點
生物發酵法 發酵易控、產品易提、成本低、周期短、易于大工業化生產 發酵初糖濃度要求高、控制溫度要求高
多相催化氧化法 易于控制、生產要求低、轉化率高、易于中小企業生產 催化劑更換率高、成本較高、金屬催化劑有毒不適于食品添加劑
均相化學氧化法 轉化率高、成本低 反應對催化劑、溫度、PH值要求高,副產物多難分離,反應時間才,污染大
電解氧化法 清潔干凈 能耗大、難控制
酶法 工藝簡單、純度高、設備少、收率高、節能降耗 酶制劑價格昂貴

數據來源:中國混凝土網


葡萄糖氧化制備葡萄糖酸鈉的五種方法,除酶法之外,其余四種生產工藝目前在中國均有廣泛研究。在工業化生產上,生物發酵法和多相催化氧化法應用較多。從上表我們可以很容易看出在生產成本、生產周期和生產設備要求上看,生物發酵法和多相催化氧化法具有一定的優勢,但從純度和節能降耗方面來看,酶法是五種方法中最好的,酶法工藝的突出優越性,已經引起廣大科研工作者極大的興趣和眾多葡萄糖酸鈉企業的關注。許多學者預計,采用葡萄糖氧化酶作催化劑,用空氣氧化的方法制取葡萄糖酸鈉將是今后的發展方向。但現在由于酶制劑價格昂貴,酶法現在還沒有廣泛應用到工業化生產中。



1.葡萄糖酸鈉的應用領域


(1)用做水泥摻合劑;(2)用作水質穩定劑;(3)用作鋼鐵表面清洗劑;(4)作玻璃瓶專用清洗劑;(5)用于醫藥方面和食品添加劑方面,它主要通過調節人體內酸堿平衡,以恢復神經正常作用;(6)可用于電鍍,膠卷制造等許多工業領域。


2.葡萄糖酸鈉與外加劑的關系


外加劑一般包括減水劑、緩凝劑、速凝劑、早強劑、引氣劑、泵送劑等,而葡萄糖酸鈉是減水劑、緩凝劑、泵送劑等外加劑的主要原料。外加劑是指能有效改善混凝土某項或多項性能的一類材料。其摻量一般只占水泥量5%以下,卻能夠對混凝土的和易性、強度、耐久性或調節凝結時間及節約水泥。外加劑的廣泛應用使得混凝土技術飛速發展,技術經濟效益十分顯著,使得高強高性能混凝土的生產和應用成為現實,并解決了許多工程技術難題。


3.葡萄糖酸鈉在混凝土中的應用


葡萄糖酸鈉近幾年來在建筑工程混凝土領域中的應用效益十分樂觀,我們知道,目前的高層及超高層建筑工程建設中商品混凝土必須加入外加劑,但摻入外加劑后,混凝土的坍落度損失比未摻外加劑前更加嚴重,尤其是摻加高效減水劑后混凝土的坍落度只能保持十幾分鐘到半小時,給施工隊造成了困難。解決這個問題已有一些研究成果,通常采用的技術路線有兩類:一類是外加劑摻加方法,另一類是復合緩凝劑。高效減水劑與緩凝劑復合以解決坍落損失的方法已被普遍接受,該方法的理論基礎是延緩水泥早期化產物的形成達到抑制坍落度損失。

西王集團山東西王生化科技有限公司


西王集團是一家以玉米深加工和特鋼為主業,投資涉及文化置業、高效生態農業、國際貿易、熱電等多個行業的全國大型企業,控股西王置業、西王食品、西王特鋼三家上市公司。


西王食品旗下子公司西王生化科技有限公司目前年產葡萄糖酸鈉20萬噸,其中18萬噸都用在混凝土領域,葡萄糖酸鈉生產規模為全國之首。企業用玉米提取物為原料,采用發酵法提取葡萄糖酸鈉屬國內首創。該公司生產的葡萄糖酸鈉、酒精和低聚功能糖就是利用玉米深加工過程中產生的部分產品、副產品和廢料,采用新技術、新工藝而生產出來的。


(數據來源:企業年報 中國混凝土網整理)


2009年至2012年期間,西王食品年銷售額大幅增長,發展潛力是非常好的,而其中葡萄糖酸鈉的銷售貢獻非常巨大,由于葡萄糖酸鈉需求量日益增加,在2010年左右,西王上了生產葡萄糖酸鈉的20萬噸的大項目,使得其葡萄糖酸鈉產量位居全國首位。而在2012年至2013年期間,由于其他企業也都看到了葡萄糖酸鈉產量的需求旺盛,都上了生產葡萄糖酸鈉的新項目,使得葡萄糖酸鈉供給迅速增加,葡萄糖酸鈉的競爭變得非常激烈,處于一種供給過剩的狀態。因此,在接下來的幾年時間里,葡萄糖酸鈉供給過剩的問題將一直會持續下去,生產葡萄糖酸鈉的企業之間的競爭將進入白熱化階段。


山東元鳴生物科技有限公司


山東元鳴生物科技有限公司是山東元鳴控股集團股份有限公司的子公司,公司目前葡萄糖酸鈉年產能10萬噸,并計劃投資20億元,年產60萬噸糖液、36萬噸葡萄糖酸鈉、40萬噸母液、20萬噸結晶糖口服液、5萬噸蛋白。公司葡萄糖酸鈉項目采用目前國內最先進的生產工藝——發酵法,并建有葡萄糖、發酵、提取三大車間,工藝先進,致力于葡萄酸鹽系列產品的研發與生產,將公司打造為中國的葡萄糖酸鈉產品生產基地。


該公司從2007年開始投產,年銷售額3億元,2008年銷售額4.5億元,2013年20億元左右,2014年銷售額預期36億元。從該公司的年銷售額成倍數級增長可以看出該公司正處于迅速發展階段,這也間接地說明了葡萄糖酸鈉行業的發展潛力是非常大的,但是正如我們上面分析的那樣,因為發展潛力大,其他企業也會削尖腦袋進入這一行業分一杯羹,長期這樣下去,葡萄糖酸鈉就會處于供給過剩的情況,這種現象不利于這一行業的發展。


萬山集團山東健寶生物科技有限公司


山東萬山集團是一家股份制集團公司,集團主要產品有減水劑、甲醛、葡萄糖酸鈉、等十幾個系列產品,廣泛應用于建筑、冶金、鑄造、化工、醫藥、陶瓷、化肥等行業領域。


萬山集團于2013年10月投資5000萬興建山東健寶生物科技有限公司專業生產葡萄糖酸鈉,今年8月份,該子公司年產10萬噸葡萄糖酸鈉葡萄糖酸鈉項目已安裝完成,9月份將投入生產,年可生產10萬噸葡萄糖酸鈉、2.1萬噸葡萄糖酸鈉母液。投產后可實現銷售收入6億元,利稅6000萬元。而公司葡萄糖酸鈉項目也是采用目前國內最先進的生產工藝——發酵法,主要供應領域為水泥外加劑、醫藥、水質穩定劑、鋼鐵表面清洗劑、玻璃瓶專用清洗劑等。


山東福洋生物科技有限公司


山東福洋生物科技有限公司位于山東平原經濟技術開發區,是以精細化工和生物工程為主業的高新技術企業,公司主要從事葡萄糖酸鈉、變性淀粉、赤蘚糖醇、啤酒糖漿等產品的研發、生產、銷售和貿易,年產食品級和工業變性淀粉5萬噸,赤蘚糖醇5000噸、工業和食品級葡萄糖酸鈉15萬噸。目前,公司已成為德州市發酵工業科技成果的重要孵化基地和國家糖類發酵產品的重要生產基地之一。而其中生產葡萄糖酸鈉是采用目前國內最先進的生產工藝生物發酵法。


青島瑯琊臺集團股份有限公司


青島瑯琊臺集團股份有限公司下設12家子公司,涉及白酒、果酒、生化、生物肥及現代生態農業等五大產業。


集團旗下的青島科海生物有限公司主要產品有衣康酸及其衍生物、葡萄糖酸鹽系列產品,是日本扶桑、美國道化學、德國巴斯夫等世界五百強企業的指定供應商,年銷售收入達15個億。公司技術力量雄厚,設有“全國葡萄糖酸研究檢測技術中心” ,還主持起草了葡萄糖酸鈉行業標準。


伴隨著公司年產5萬噸葡萄糖酸鈉項目的達產運行,青島瑯琊臺集團已經成為世界最大的葡萄糖酸鈉系列產品生產研發基地之一。該企業采用目前國內最先進的生產工藝黑曲霉菌發酵法生產葡萄糖酸鈉,其效率大幅增加。


山東欣宏藥業有限公司


山東欣宏藥業有限公司是一家專業從事葡萄糖酸鹽全線系列產品研發,集建筑緩凝劑、食品添加劑和原料藥為一體的綜合性生產企業。主要產品有葡萄糖酸鈉、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鋅等。產品從主要原料淀粉開始生產,以達到控制生產成本為目的,形成年產系列產品的生產能力達到10萬余噸;其中葡萄糖酸系列產品產銷量躍居全國前列。


公司葡萄糖酸鈉設計產能年18000噸,現達產14500噸。企業技術力量雄厚,生產工藝精湛,設備先進,檢測手段齊全,具備雄厚的技術開發能力和應用能力。





 
 
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