從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-l-古龍酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-L-古龍酸的方法，具體涉及采用有機(jī)卷式膜的方法將2-酮基-L-古龍酸與母液中的雜質(zhì)進(jìn)行分離的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]2-酮基-L-古龍酸(簡(jiǎn)稱2-KLG)是生產(chǎn)維生素C (又稱L-抗壞血酸)的重要前體，目前主要有兩種生產(chǎn)方法:一種是化學(xué)合成法，又稱“萊氏法”，由L-山梨糖經(jīng)酮化和氧化得到2-KLG ;另一種為發(fā)酵法，由L-山梨糖發(fā)酵得到2-KLG。目前國(guó)內(nèi)維生素C生產(chǎn)廠的2-酮基-L-古龍酸均是發(fā)酵法生產(chǎn)的。
[0003]發(fā)酵法生產(chǎn)2-酮基-L-古龍酸現(xiàn)有的提取工藝基本上為:L-山梨糖、玉米漿、碳酸鈣等發(fā)酵后得到2-酮基-L-古龍酸鈉溶液，超濾除菌體，清液經(jīng)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，去除鈉離子，變成2-酮基-L-古龍酸溶液，再經(jīng)真空濃縮，冷卻結(jié)晶，離心分離得到2-酮基-L-古龍酸晶體。結(jié)晶母液經(jīng)再次濃縮，又可析出少量2-KLG。由于母液中存在大量膠體、蛋白、色素、有機(jī)雜酸等雜質(zhì)，雖其中還含有較高濃度的2-KLG(約20%?25% )，卻不能結(jié)晶出合格的產(chǎn)品，被排放掉，造成污染和浪費(fèi)。
[0004]為了得到結(jié)晶母液中的2-KLG，必須除去母液中的雜質(zhì)，已報(bào)道的方法有離子交換樹(shù)脂法、電滲析法、模擬移動(dòng)床樹(shù)脂法等，這幾種方法雖均有一定的實(shí)用價(jià)值和特點(diǎn)，但仍然存在著操作繁瑣、效率低下等不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問(wèn)題:為了解決生產(chǎn)實(shí)際中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-L-古龍酸的方法，該方法工藝操作簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，分離效率高，自動(dòng)化程度高，污染少。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明的古龍酸結(jié)晶母液處理工藝具體如下:
[0007]a、古龍酸結(jié)晶母液預(yù)處理:將古龍酸結(jié)晶母液用過(guò)濾孔徑為5微米的布袋過(guò)濾器過(guò)濾，去除其中可能存在的顆粒性雜質(zhì)，得到超濾原料液，備用；
[0008]b、耐酸卷式超濾膜分離:將上述溶液即超濾原料液進(jìn)入超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置中的調(diào)節(jié)閥控制操作壓力，超濾原料液通過(guò)超濾膜時(shí)，被分隔成截留液與透過(guò)液兩個(gè)部分，當(dāng)截留液的體積至超濾原料液體積的1/10時(shí)，向截留液中加入純水進(jìn)行透析，加水量等于截留液的體積，繼續(xù)過(guò)濾至原截留液體積時(shí)停止過(guò)濾，收集透過(guò)液；截留液中主要含大分子色素、蛋白、膠體雜質(zhì)，送入廢水處理工序進(jìn)行生化處理；
[0009]C、耐酸卷式納濾膜分離:經(jīng)上述超濾過(guò)濾的透過(guò)液稱為納濾原料液，再進(jìn)入耐酸卷式納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備中的調(diào)節(jié)閥控制操作壓力；納濾原料液通過(guò)納濾膜時(shí)，被分隔成截留液與透過(guò)液兩個(gè)部分，當(dāng)該截留液的體積至納濾原料液體積的1/10時(shí)，向該截留液中加入純水進(jìn)行透析，加水量為2倍該截留液體積，繼續(xù)過(guò)濾至該截留液體積時(shí)停止過(guò)濾，收集透過(guò)液；剩余的截留液中主要含小分子色素、殘?zhí)呛筒糠指邇r(jià)金屬離子雜質(zhì)，送入廢水處理工序進(jìn)行生化處理；
[0010]d、經(jīng)上述納濾膜處理的透過(guò)液并入2-酮基-L-古龍酸主生產(chǎn)工藝過(guò)程中的陽(yáng)離子交換步驟，去除剩余的陽(yáng)離子以進(jìn)一步提純，純化后2-酮基-L-古龍酸，隨后進(jìn)行真空濃縮和結(jié)晶。
[0011]有益效果:本發(fā)明提供的是一種從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-L-古龍酸的新處理工藝一一卷式膜過(guò)濾工藝，從而提高收率，降低消耗，減少污染。
[0012]由于本發(fā)明采用了兩級(jí)卷式膜過(guò)濾的方法，將2-酮基-L-古龍酸與不同分子量的糖、色素、膠體等雜質(zhì)分離，古龍酸的回收率可達(dá)90?95%，得到的古龍酸溶液純度較好，可以直接回到原生產(chǎn)流程中去，既降低了廢水處理的難度，又節(jié)約了生產(chǎn)成本，同時(shí)該工藝可方便地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單可靠。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳述。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]古龍酸結(jié)晶母液的主要成分為:2_酮基-L-古龍酸20%，蛋白質(zhì)4%，殘?zhí)?.5%,色素，其它有機(jī)酸，PH = 1.1，棕黑色。
[0016]取以上母液100L，用5微米布袋過(guò)濾掉可能存在的大顆粒雜質(zhì)后，進(jìn)入耐酸卷式超濾膜進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)截留液體積為1L時(shí)，向截留液中分批加入總計(jì)1L純水進(jìn)行透析，當(dāng)截留液體積再次為1L時(shí)停機(jī)。膜設(shè)備上配I只2540規(guī)格的耐酸卷式有機(jī)膜，過(guò)濾分子量為3000Da，操作壓力為15 — 20bar，過(guò)濾通量為22.3L/m2.h ;將超濾膜透過(guò)液100L收集后進(jìn)入耐酸納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)截留液體積為1L時(shí)，向截留液中分批加入總計(jì)20L純水進(jìn)行透析，當(dāng)截留液體積再次為1L時(shí)停機(jī)。膜設(shè)備上配I只2540規(guī)格的耐酸卷式有機(jī)膜，過(guò)濾分子量為700Da，操作壓力為15bar，過(guò)濾通量為14.4L/m2.h。收集納濾膜透過(guò)液，澄清透明，棕黃色，2-酮基-L-古龍酸含量17.2%。此溶液進(jìn)行陽(yáng)離子交換，真空濃縮，結(jié)晶，得到
2-酮基-L-古龍酸晶體。
[0017]實(shí)施例2:
[0018]古龍酸結(jié)晶母液的主要成分為:2-酮基-L-古龍酸25%，蛋白質(zhì)4.2%，殘?zhí)?.6%，色素，其它有機(jī)酸，PH = 0.6，深黑色。
[0019]取以上母液100L，用5微米布袋過(guò)濾掉可能存在的大顆粒雜質(zhì)后，進(jìn)入耐酸卷式超濾膜進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)截留液體積為1L時(shí)，向截留液中分批加入總計(jì)1L純水進(jìn)行透析，當(dāng)截留液體積再次為1L時(shí)停機(jī)。膜設(shè)備上配I只2540規(guī)格的耐酸卷式有機(jī)膜，過(guò)濾分子量為3000Da，操作壓力為15 — 20bar，過(guò)濾通量為18.7L/m2.h ;將超濾膜透過(guò)液100L收集后進(jìn)入耐酸納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)截留液體積為1L時(shí)，向截留液中分批加入總計(jì)20L純水進(jìn)行透析，當(dāng)截留液體積再次為1L時(shí)停機(jī)。膜設(shè)備上配I只2540規(guī)格的耐酸卷式有機(jī)膜，過(guò)濾分子量為700Da，操作壓力為15bar，過(guò)濾通量為13.2L/m2.h。收集納濾膜的透過(guò)液，澄清透明，棕黃色，2-酮基-L-古龍酸含量20.6 %。此溶液進(jìn)行陽(yáng)離子交換，真空濃縮，結(jié)晶，得到2-酮基-L-古龍酸晶體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-L-古龍酸的方法，其特征在于該方法包括如下步驟:a、古龍酸結(jié)晶母液預(yù)處理:將古龍酸結(jié)晶母液用過(guò)濾孔徑為5微米的布袋過(guò)濾器過(guò)濾，去除其中可能存在的顆粒性雜質(zhì)，得到超濾原料液，備用；b、耐酸卷式超濾膜分離:將上述溶液即超濾原料液進(jìn)入超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)調(diào)節(jié)裝置中的調(diào)節(jié)閥控制操作壓力，超濾原料液通過(guò)超濾膜時(shí)，被分隔成截留液與透過(guò)液兩個(gè)部分，當(dāng)截留液的體積至超濾原料液體積的1/10時(shí)，向截留液中加入純水進(jìn)行透析，加水量等于截留液的體積，繼續(xù)過(guò)濾至原截留液體積時(shí)停止過(guò)濾，收集透過(guò)液；截留液中主要含大分子色素、蛋白、膠體雜質(zhì)，送入廢水處理工序進(jìn)行生化處理；c、耐酸卷式納濾膜分離:經(jīng)上述超濾過(guò)濾的透過(guò)液稱為納濾原料液，再進(jìn)入耐酸卷式納濾膜進(jìn)行過(guò)濾，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備中的調(diào)節(jié)閥控制操作壓力；納濾原料液通過(guò)納濾膜時(shí)，被分隔成截留液與透過(guò)液兩個(gè)部分，當(dāng)該截留液的體積至納濾原料液體積的1/10時(shí)，向該截留液中加入純水進(jìn)行透析，加水量為2倍該截留液體積，繼續(xù)過(guò)濾至該截留液體積時(shí)停止過(guò)濾，收集透過(guò)液；剩余的截留液中主要含小分子色素、殘?zhí)呛筒糠指邇r(jià)金屬離子雜質(zhì)，送入廢水處理工序進(jìn)行生化處理；d、經(jīng)上述納濾膜處理的透過(guò)液并入2-酮基-L-古龍酸主生產(chǎn)工藝過(guò)程中的陽(yáng)離子交換步驟，去除剩余的陽(yáng)離子以進(jìn)一步提純，純化后2-酮基-L-古龍酸，隨后進(jìn)行真空濃縮和結(jié)晶。
【專利摘要】本發(fā)明的一種從古龍酸結(jié)晶母液中回收2-酮基-L-古龍酸的方法是一種卷式膜過(guò)濾工藝，a、古龍酸結(jié)晶母液預(yù)處理，b、耐酸卷式超濾膜分離，c、耐酸卷式納濾膜分離，d、經(jīng)上述納濾膜處理的透過(guò)液并入2-酮基-L-古龍酸主生產(chǎn)工藝過(guò)程中的陽(yáng)離子交換步驟，去除剩余的陽(yáng)離子以進(jìn)一步提純，純化后2-酮基-L-古龍酸，隨后進(jìn)行真空濃縮和結(jié)晶；由于本發(fā)明采用了兩級(jí)卷式膜過(guò)濾的方法，將2-酮基-L-古龍酸與不同分子量的糖、色素、膠體等雜質(zhì)分離，古龍酸的回收率可達(dá)90～95％，得到的古龍酸溶液純度較好，可以直接回到原生產(chǎn)流程中去，該工藝可方便地實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，操作簡(jiǎn)單可靠。從而提高收率，降低消耗，減少污染。
【IPC分類】C07H7/027, C07H1/06
【公開(kāi)號(hào)】CN104892693
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510293920
【發(fā)明人】王晟, 吉祥軍, 鐘扣章
【申請(qǐng)人】南京鼎仕和膜科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日