CN103420935B - 一种处理糖精钠结晶母液的方法 - Google Patents

Abstract

一种处理糖精钠结晶母液的方法，主要是采用硫酸锌或氯化锌或硝酸锌或醋酸锌和来自生产糖精钠过程中产生的糖精钠结晶母液在水溶液中进行化学反应，生成糖精锌结晶或结晶性粉末，然后进行重结晶，可生产出所要求大小一定目数的糖精锌晶体，而生成糖精锌的化学反应后生成中性反应废液，可避免排放酸性废水，能有效地减少环境污染，有利于环保。由于在处理过程中锌离子能与糖精根反应生成糖精锌，而不与油状杂质反应，故很容易将糖精钠结晶母液中的油状杂质与糖精分开，可最大限度地回收糖精钠结晶母液中的糖精。又由于处理过程中，无需加入其他溶剂，可大幅度降低生产成本，并且操作过程简单、方便，能降低操作人员的劳动强度。

Description

一种处理糖精钠结晶母液的方法

技术领域

本发明涉及一种在化工生产中生成的结晶母液中间体的处理方法，特别是一种处理糖精钠结晶母液的方法。

背景技术

糖精钠是糖精的钠盐，它通常是作为食品甜味剂使用的。于2011年，糖精已被包括美国、中国在内的100多个国家和地区政府批准作为食品甜味剂使用，而糖精钠是糖精的钠盐，作为食品甜味剂也是允许的。

在糖精钠生产过程中结晶工序产生的糖精钠结晶母液往往是可以反复套用的。但是，随着套用次数的增多，糖精钠结晶母液的颜色会逐渐加深，并且在PH＝2～3的时候还会析出一种黄色粘稠的油状杂质，只有把这些黄色粘稠的油状杂质从糖精钠结晶母液中分离出来，才能保证糖精钠的产品质量。目前，从这种糖精钠结晶母液中去除油状杂质的方法，通常是先在糖精钠结晶母液中加入高锰酸钾进行氧化，然后加入焦亚硫酸钠进行还原，随后加冰降温至10℃以下，并加盐酸调节至PH＝2.5，以析出油状杂质，将溶液过滤，以去除油状杂质，继续加盐酸调节至PH＝1，以析出不溶性糖精，最后碱溶将回收的不溶性糖精制成糖精钠溶液继读回用。由于在酸析时析出的油状杂质会与少量的不溶性糖精黏在一起，从而使这部分不溶性糖精无法回收，这样，会造成浪费。另外，由于在这种糖精钠结晶母液处理方法的过程中使用的高锰酸钾和焦亚硫酸钠的量较大，从而选成生产成本升高。而且处理步骤较多、操作十分不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理糖精钠结晶母液的方法，它能够克服己有技术的不足，该处理方法生产工艺反应简单、迅速、操作简便，还能降低生产成本，避免排放酸性废水，可减少环境污染，有利于环保。

本发明是采用无水硫酸锌ZnSo₄和其水合物ZnSO₄·H₂O、ZnSO₄·7H₂O或无水氯化锌ZnCl₂和其水合物ZnCl₂·H₂O，或无水硝酸锌Zn﹙NO₃﹚₂和其水合物Zn﹙NO₃﹚₂·6H₂O，或无水醋酸锌﹙CH₃C00﹚₂Zn和其水合物﹙CH₃C00﹚₂Zn·2H₂O，与糖精钠浓缩、结晶过程中产生的糖精钠结晶母液在水溶液中进行化学反应，生成糖精锌结晶或结晶性粉末。分离糖精锌结晶或结晶性粉末与反应废液，该分离出来的反应废液近中性，其PH值为4.0～6.5，从而实现对糖精钠结晶母液的处理。

其具体工艺步骤如下：

1＞、将摩尔比为2：1～1.1的糖精钠结晶母液和硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物分别置于反应容器中，在盛硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物的反应容器中加水或糖精锌母液，搅拌，制成水溶液，在盛糖精钠结晶母液的反应容器中加水稀释成水溶液，并分别对两种水溶液调PH值，再将两种水溶液混合，在水溶液中进行化学反应，生成糖精锌六水合物结晶或结晶性粉末；

2＞、边搅拌，边降温，将糖精锌结晶或结晶性粉末与反应液分离，分离出的中性反应废液，其PH值为4.0～6.5之间；

3＞、将分离出的糖精锌结晶或结晶性粉末中加水或糖精锌母液，并加热溶解成糖精锌溶液，调PH值为4.0～6.5，再加入与糖精锌溶液重量比例为0.1～1％的活性炭，吸附糖精锌溶液中的色素和不溶性杂质微粒，然后在70－90℃之间的温度下进行热过滤，而后将滤液移入结晶釜中，并使结晶釜中的滤液保持PH＝4.0～6.5之间的酸性状态，波美度为6～13°Bé，在温度为80－20℃之间的条件下，在水溶液中进行结晶和重结晶；

4＞、分离糖精锌晶粒与糖精锌结晶母液，用水洗涤、甩干、去除晶粒表面的附着水、流化床干燥、过筛，制得糖精锌晶体及糖精锌六水合结晶；

5＞、结晶工序分离出的糖精锌母液作为中间体在处理糖精钠结晶母液的生产工序中继续套用。

所述的步骤1＞中将糖精钠结晶母液加水稀释后的水溶液其波美度为8—20°Bé。

所述的步骤1＞中糖精钠结晶母液和硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物的水溶液进行化学反应时保持PH保持为4.0～6.5。

所述的步骤2＞中糖精锌结晶或结晶性粉末与反应液分离过程中的降温终点范围为-5～10℃之间。

本发明采用上述技术方案，由于在化学反应过程中，锌离子能够与糖精根反应生成糖精锌而不与油状杂质反应，所以很容易将糖精锌结晶母液中的油状杂质与糖精分开，能够最大限度地回收糖精锌结晶母液中的糖精，与此同时，还能生成一种无色至白色晶体或白色结晶体粉末的糖精锌，其含量在99％以上。该糖精锌无或略有香气味，甜味较强，其稀溶液的甜度约为食糖的500倍。它在凉水中溶解缓慢，可在口中缓慢溶解，但易溶于沸水。其水溶液呈微酸性，PH值为6.0。并且在空气中性质稳定，不吸潮，易溶于吡啶和DMF、微溶于水，热稳定性也很好，加热到400℃时开始分解。另外，由于在处理糖精钠结晶母液的过程中无需加入其他溶剂，所以能够大幅度地降低生产成本，而且操作过程简单、方便、可降低操作人员的劳动强度。又由于处理过程中生成的反应废液近中性，从而可避免排放酸性废水，能有效地减少环境污染，有利于环境保护。

附图说明

附图为一种处理糖精钠结晶母液的方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例详细描述本发明的具体实施方式。

实施例1

将2000kg糖精钠结晶母液用真空抽入5000L容积的搪瓷脱色釜，测量其波美浓度为27°Bé，取糖精钠结晶母液200g，加水稀释至11°Bé，加冰降温至5℃，加30％稀硫酸调节至pH＝2.5，生成油状杂质；分离油状杂质油，继续往反应液中加30％稀硫酸调节至pH＝1.0，生成糖精，抽滤分离糖精，将糖精抽干、烘干，得不溶性糖精49.2g，由此可计算出200g糖精钠结晶母液中含无水糖精钠为：49.2×205.19÷183.19＝55.11g，其中，205.19为无水糖精钠的分子量，183.19为不溶性糖精的分子量。然后，已知硝酸锌的分子量为297.49，可根据2:1的反应摩尔比计算出2000kg糖精钠结晶母液需399.5kg硝酸锌Zn﹙NO₃﹚₂·6H₂O参与反应。所述的糖精钠结晶母液取自糖精钠生产过程中结晶工序产生的糖精钠结晶母液中间体。

将2000kg糖精钠结晶母液用水稀释至12°Bé，加30％稀硫酸调节至pH＝4.5，加20kg活性炭，搅拌20分钟，过滤，滤液打入5000L容积的搪瓷反应釜中。

往2000L搪瓷脱色釜中加入600kg水和400kg硝酸锌Zn﹙NO₃﹚₂·6H2O，加30％稀硫酸调节至pH＝4.5，搅拌，加热至80℃，使硝酸锌完全溶解，过滤，滤液打入5000L搪瓷反应釜中与已脱色的糖精钠结晶母液混合，搅拌，往搪瓷反应釜夹套通入-10℃的氯化钙冷却液，使反应釜内温度下降。反应釜内随着温度下降有大量结晶生成，当反应釜内温度下降至5℃时，继续搅拌20分钟。离心分离结晶与反应液，该反应废液的pH值为4.0～6.5，离心分离出的结晶经冲水洗涤、甩干、吹热风去除表面附着水，得产品721.5kg。经定性分析，该产品为糖精锌；经定量分析，产品中糖精锌六水合物的含量为99.06％，水份19.11％。

将上述糖精锌结晶721.5kg加水3000L，加热溶解，加活性炭2kg脱色，进行重结晶，再经离心分离，结晶与反应液离心分离出来的结晶经冲水洗涤，甩干，去除晶粒表面附着水，流化床干燥分筛，获得指定目数的颗粒均匀的糖精锌晶体629.2kg，糖精锌母液中含有糖精锌92.3kg，分离出的糖精锌母液作为中间体在结晶或重结晶工序中再次使用，用于溶解糖精锌结晶粉未。如此反复套用糖精锌母液，可用于溶解硝酸锌，再与糖精钠结晶溶液反应之后成为中性反应废液，经化验，产品中糖精锌六水合物含量为99.21％，水份19.07％。

实施例2：

将2000kg糖精钠结晶母液用真空抽入5000L容积的搪瓷脱色釜，测量其波美浓度为27.5°Bé，取糖精钠结晶母液200g，加水稀释至11°Bé，加冰降温至5℃，加30％稀硫酸调节至pH＝2.5，生成油状杂质；分离油状杂质，继续往反应液中加30％稀硫酸调节至pH＝1.0，生成糖精，抽滤分离糖精，将糖精抽干、烘干，得不溶性糖精53.4g，由此可计算出200g糖精钠结晶母液中含无水糖精钠为：53.4×205.19÷183.19＝59.81g，其中，205.19为无水糖精钠的分子量，183.19为不溶性糖精的分子量。然后，已知硝酸锌的分子量为297.49，可根据2:1的反应摩尔比计算出2000kg糖精钠结晶母液需433.6kg硝酸锌Zn﹙NO₃﹚₂·6H2O参与反应。

将2000kg糖精钠结晶母液用水稀释至12波美度，加30％稀硫酸调节至pH＝4.5，加20kg活性炭，搅拌20分钟，过滤，滤液打入5000L容积的搪瓷反应釜中。

往2000L搪瓷脱色釜中加入600kg水和436kg硝酸锌Zn﹙NO₃﹚₂·6H2O，加30％稀硫酸调节至pH＝4.5，搅拌，加热至80℃，使硝酸锌完全溶解，过滤，滤液打入5000L搪瓷反应釜中与已脱色的糖精钠结晶母液混合，搅拌，往搪瓷反应釜夹套通入-10℃的氯化钙冷却液，使反应釜内温度下降。反应釜内随着温度下降有大量结晶生成，当反应釜内温度下降至5℃时，继续搅拌20分钟。离心分离结晶与反应液，分离出的反应液为中性反应废液，其pH值为4.0～6.5。离心分离出的结晶经冲水洗涤、甩干、吹热风去除表面附着水，得产品782.1kg。经定性分析，该产品为糖精锌；经定量分析，产品中糖精锌六水合物的含量为99.06％，水份19.11％。

将上述糖精锌结晶782.1kg加糖精锌母液3000L，加热溶解，加活性炭5kg脱色，进行重结晶，再经离心分离，冲水洗涤，甩干，去除晶粒表面附着水，分筛，获得指定目数的颗粒均匀的糖精锌晶体779.8kg，糖精锌母液作为中间体在生产中继续使用，参与反应。反应最终成为中性反应废液，其PH值为4.0～6.5，经化验，产品中糖精锌六水合物含量为99.21％，水份19.07％。

Claims (4)

1.一种处理糖精钠结晶母液的方法，其特征在于包括如下工艺步骤：

1＞、将摩尔比为2：1～1.1的糖精钠结晶母液和硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物分别置于反应容器中，在盛硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物的反应容器中加水或糖精锌母液，搅拌，制成水溶液，在盛糖精钠结晶母液的反应容器中加水稀释成水溶液，并分别对两种水溶液调pH值，再将两种水溶液混合，在水溶液中进行化学反应，生成糖精锌六水合物结晶或结晶性粉末；

2＞、边搅拌，边降温，将糖精锌结晶或结晶性粉末与反应液分离，分离出的中性反应废液，其pH值为4.0～6.5之间；

3＞、将分离出的糖精锌结晶或结晶性粉末中加水或糖精锌母液，并加热溶解成糖精锌溶液，调pH值为4.0～6.5，再加入与糖精锌溶液重量比例为0.1～1%的活性炭，吸附糖精锌溶液中的色素和不溶性杂质微粒，然后在70－90℃之间的温度下进行热过滤，而后将滤液移入结晶釜中，并使结晶釜中的滤液保持pH＝4.0～6.5之间的酸性状态，波美度为6～13 °Bé，在温度为80－20℃之间的条件下，在水溶液中进行结晶和重结晶；

4＞、分离糖精锌晶粒与糖精锌结晶母液，用水洗涤、甩干、去除晶粒表面的附着水、流化床干燥、过筛，制得糖精锌晶体及糖精锌六水合结晶；

5＞、结晶工序分离出的糖精锌母液作为中间体在处理糖精钠结晶母液的生产工序中继续套用。

2.如权利要求1所述的一种处理糖精钠结晶母液的方法，其特征在于所述步骤1＞中将糖精钠结晶母液加水稀释成的水溶液，其波美度为8—20 °Bé。

3.如权利要求1所述的一种处理糖精钠结晶母液的方法，其特征在于所述步骤1＞中糖精钠结晶母液和硫酸锌及其水合物或氯化锌及其水合物或硝酸锌及其水合物或醋酸锌及其水合物的水溶液进行化学反应时pH值保持为4.0～6.5。

4.如权利要求1所述的一种处理糖精钠结晶母液的方法，其特征在于所述步骤2＞中糖精锌结晶或结晶性粉末与反应液分离的过程中降温终点范围为-5～10℃之间。