CN101041649A - 维生素c母液中回收维生素c和古龙酸的生产方法 - Google Patents
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Abstract
维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，涉及一种维生素C和古龙酸，提供一种工艺简单，分离效果好，对维生素C结晶母液达到有效回收利用的从维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法。将需回收分离的维生素C母液用水稀释；将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂的吸附柱中，吸附后加水冲洗吸附柱，收集流出液；将流出液经纳滤浓缩结晶、重结晶，得维生素C晶体；吸附后的阴离子交换树脂经稀硫酸淋洗解吸，回收解吸液中的古龙酸作为生产维生素C原料；稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4～5，再用氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8～9，阴离子交换树脂再生完毕，循环使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种维生素C和古龙酸，尤其是涉及一种从维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法。
背景技术
目前，工业上生产维生素C一般采用二次发酵法，D-葡萄糖、L-山梨糖等经微生物发酵，得到古龙酸，古龙酸经化学转化得维生素C料液，维生素C料液经超滤除杂、离子交换转型、纳滤浓缩和结晶得维生素C产品。但在结晶母液中仍含有大量维生素C(约80～90g/L)，古龙酸的含量也很高(约50～60g/L)，同时还含有色素、胶体、糖分和蛋白质等杂质。
在公开号为CN1733747的发明专利申请中提供一种从维生素C母液中提取维生素C和古龙酸的方法，该方法以维生素C母液为原料，通过色谱模拟移动床，在20～75℃操作温度下，以水为洗脱剂，使维生素C与古龙酸完全分离，得富含维生素C的组分和古龙酸的组分。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单，分离效果好，对维生素C结晶母液达到有效回收利用的从维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法。
本发明的技术方案是利用阴离子交换树脂层析分离母液中的维生素C和古龙酸，以便有效回收利用母液中的维生素和古龙酸，其具体的工艺流程设计原理是：利用古龙酸和维生素C在化学结构上存在一定的差异，古龙酸含有一个羧酸，是酸性，可与阴离子交换树脂发生交换而被吸附，维生素C不存在羧酸，交换作用较弱，利用此差异将两者有效吸附分离。古龙酸与树脂发生交换作用的过程如方程1所示，交换完毕，采用稀硫酸解离，解离过程如方程2所示
方程1：
方程2：
本发明的具体步骤为：
1)稀释：将需回收分离的维生素C母液用水稀释；
2)吸附分离脱色：将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂的吸附柱中，吸附完毕后，加水冲洗吸附柱，收集流出液；
3)浓缩结晶：将经吸附分离脱色的维生素C母液流出液经薄膜蒸发浓缩结晶，得维生素C晶体；
4)解吸与古龙酸的回收：吸附完成后的阴离子交换树脂经稀硫酸淋洗解吸，回收解吸液中的古龙酸，作为生产维生素C原料；
5)树脂再生：稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4～5，再用氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8～9，阴离子交换树脂再生完毕，循环使用。
在将需回收分离的维生素C母液用水稀释中，水的用量为需回收分离的维生素C母液的2～4倍。在将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂吸附柱中的流速最好为1BV/h，吸附完毕后，最好加4～5BV的水冲洗吸附柱，再收集流出液。通常收集液中维生素C与古龙酸的体积摩尔比由原来的1.5提高到8倍以上。所述的薄膜蒸发浓缩结晶的具体方法是采用薄膜蒸发浓缩，冷置，维生素C结晶析出，过滤、干燥，即得维生素晶体；经薄膜蒸发浓缩结晶后所得维生素C晶体的收率通常可达85％以上。在解吸与古龙酸的回收步骤中稀硫酸的浓度为8％～10％，最好为8％。回收解吸液中的古龙酸收率一般可达90％左右。在树脂再生步骤中所用的氢氧化钠水溶液的浓度为8％～10％，最好为8％。采用的阴离子交换树脂可选用苯乙烯-二乙烯苯骨架结构的阴离子交换树脂，如717，上柱量1.5～2BV母液。
本发明的特点是在利用阴离子交换树脂进行对维生素C和古龙酸色谱分离的同时，大量色素也被吸附在树脂上，可同时对维生素C达到脱色效果，利于维生素C的结晶。吸附过程中，流出的维生素C组分再经薄膜蒸发浓缩，结晶得维生素C晶体；吸附完毕，稀硫酸淋洗液中可回收古龙酸组分，此组分再经化学转化又得维生素C。由此可见，本发明的突出优点是工艺简单，分离效果好，回收率高，变废为宝，减少了生产废液对环境的污染。
具体实施方式
实施例1
1、稀释：取需回收分离的维生素C母液(含维生素C80g/L，55g/L)100L，加200L的纯水稀释；树脂柱体积50L(即1BV＝50L)。2、吸附分离脱色：将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂吸附柱中，流速1BV/h，吸附完毕后，加250L的纯水冲洗吸附柱，吸附流出液与水洗液合并，共收集流出液得550L。阴离子交换树脂可选用苯乙烯-二乙烯苯骨架结构的阴离子交换树脂，如717，上柱量1.5～2BV母液。3、浓缩结晶：将经吸附分离脱色的550L维生素C母液流出液经纳滤浓缩结晶、重结晶，得维生素C晶体6850g，收率达85.62％以上。4、解吸与古龙酸的回收：吸附完成后的阴离子交换树脂经8％的稀硫酸淋洗解吸，回收解吸液中古龙酸，作为生产维生素C原料，经化学转化又得维生素C。5、树脂再生：稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4，再用8％的氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8，树脂再生完毕，循环使用。
实施例2
1、稀释：取需回收分离的维生素C母液(含维生素C85g/L，60g/L)100L，加400L的纯水稀释；树脂柱体积50L(即1BV＝50L)。2、吸附分离脱色：将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂吸附柱中，流速1BV/h，吸附完毕后，加400L的纯水冲洗吸附柱，吸附流出液与水洗液合并，共收集流出液得900L。3、浓缩结晶：将经吸附分离脱色的900L维生素C母液流出液经薄膜蒸发浓缩结晶，得7300g维生素C晶体，收率达85.88％以上。4、解吸与古龙酸的回收：吸附完成后的阴离子交换树脂经8％的稀硫酸淋洗解吸，回收解吸液中古龙酸，作为生产维生素C原料，经化学转化又得维生素C。5、树脂再生：稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝5，再用8％的氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝9，树脂再生完毕，循环使用。
实施例3
与实施例1类似，其区别在于取需回收分离的维生素C母液(含维生素C85g/L，60g/L)100L，加350L的纯水稀释。吸附完毕后，加400L的纯水冲洗吸附柱。在解吸与古龙酸的回收步骤中，吸附完成后的阴离子交换树脂经9％的稀硫酸淋洗解吸。在树脂再生步骤中，稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4.5，再用9％的氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8.5，树脂再生完毕，循环使用。
实施例4
与实施例1类似，其区别在于取需回收分离的维生素C母液(含维生素C85g/L，60g/L)100L，加250L的纯水稀释。在解吸与古龙酸的回收步骤中，吸附完成后的阴离子交换树脂经10％的稀硫酸淋洗解吸。在树脂再生步骤中，稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4，再用10％的氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8，树脂再生完毕，循环使用。
Claims (9)
1.维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于其步骤为：
1)稀释：将需回收分离的维生素C母液用水稀释；
2)吸附分离脱色：将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂的吸附柱中，吸附完毕后，加水冲洗吸附柱，收集流出液；
3)浓缩结晶：将经吸附分离脱色的维生素C母液流出液经薄膜蒸发浓缩结晶，得维生素C晶体；
4)解吸与古龙酸的回收：吸附完成后的阴离子交换树脂经稀硫酸淋洗解吸，回收解吸液中的古龙酸，作为生产维生素C原料；
5)树脂再生：稀硫酸解吸后，阴离子交换树脂柱水洗至pH＝4～5，再用氢氧化钠水溶液淋洗，最后水洗至pH＝8～9，阴离子交换树脂再生完毕，循环使用。
2.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于在将需回收分离的维生素C母液用水稀释中，水的用量为需回收分离的维生素C母液的2～4倍。
3.如权利要求2所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于在将需回收分离的维生素C母液用水稀释，水的用量为需回收分离的维生素C母液的3倍。
4.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于在将稀释的维生素C母液泵入填装有阴离子交换树脂吸附柱中的流速为1BV/h，收集吸附流出液。
5.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于所述的吸附完毕后，加4～5BV的水冲洗吸附柱，收集水洗流出液。
6.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于所述的薄膜蒸发浓缩结晶的具体方法是采用薄膜蒸发浓缩，冷置，维生素C结晶析出，过滤、干燥，即得维生素晶体。
7.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于在解吸与古龙酸的回收步骤中稀硫酸的浓度为8％～10％。
8.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于在树脂再生步骤中所用的氢氧化钠水溶液的浓度为8％～10％。
9.如权利要求1所述的维生素C母液中回收维生素C和古龙酸的生产方法，其特征在于阴离子交换树脂选自苯乙烯-二乙烯苯骨架结构的阴离子交换树脂。
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