CN103923041A - 一种维生素c母液浓缩结晶回收方法 - Google Patents

一种维生素c母液浓缩结晶回收方法 Download PDF

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Abstract

一种维生素C母液浓缩结晶工艺领域中的维生素C母液浓缩结晶回收方法，该方法包括如下步骤：在蒸发器中将维生素C母液减压蒸发浓缩，浓缩条件为相对真空度大于或等于0.092MPa，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13，维生素C母液浓缩至维生素C在浓缩条件下的准安定区，维生素C母液浓缩至2-酮基-L-古龙酸在浓缩条件下的准安定区；当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13时，连续流加维生素C母液，浓缩至终点，过滤回收获得维生素C晶体。该发明采用本发明解决维生素C工业生产上2-酮基-L-古龙酸酯化转化反应不稳定，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸含量偏高时，维生素C母液浓缩结晶回收率低，影响维生素C母液结晶回收率，提高生产成本。

Description

一种维生素C母液浓缩结晶回收方法
技术领域
本发明涉及维生素C母液浓缩结晶工艺领域中的一种维生素C母液浓缩结晶回收方法。
背景技术
L-抗坏血酸，又名维生素 C，具有维持人体正常代谢的功能，具有抗感染能力，是人类所必需的营养物质，用途非常广泛，被用于食品、饲料及化妆品中，在医药和临床上亦有广泛应用。
目前维生素 C工业生产上主要经过两步发酵法和结晶提纯得到维生素C的重要中间体2-酮基-L-古龙酸晶体， 2-酮基-L-古龙酸晶体与甲醇经过酯化转化反应得到维生素C，酯化转化反应为可逆有机反应，且实际生产中该反应很不稳定，受很多因素影响，例如2-酮基-L-古龙酸晶体质量、甲醇含量、反应温度、加碱量、催化剂的选择及添加方式等都会影响酯化转化率，最终决定着残留在维生素C母液中的维生素C和2-酮基-L-古龙酸含量不同。当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸含量偏高时，维生素C母液浓缩、降温结晶回收率低，甚至不出晶体。生产上回收所得的维生素C一次干品由于内部主要含有维生素C和2-酮基-L-古龙酸，酯化转化反应返投回收得到维生素C。
欲从维生素 C母液中回收晶体，并提高维生素 C干品晶体回收率，可以通过浓缩过程选择性添加晶种和工艺优化控制浓缩结晶过程，降低维生素C母液中维生素C晶粒和2-酮基-L-古龙酸及其它杂质晶粒间的表面张力和体系的粘度，增加晶粒间的接触机会，为晶体成长提供结晶点，促进晶粒成长速度，最终提高维生素C母液结晶率，提高维生素C和2-酮基-L-古龙酸晶体回收率。因此，研制开发一种维生素C母液浓缩结晶回收方法一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种维生素C母液浓缩结晶回收方法，是一种从维生素C母液浓缩结晶回收晶体的实用方法，也是一种从维生素C母液中回收维生素C和2-酮基-L-古龙酸晶体的实用方法，采用本发明解决了维生素C工业生产上2-酮基-L-古龙酸酯化转化反应不稳定，造成维生素C母液中残留的维生素C和2-酮基-L-古龙酸比率不稳定，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸含量偏高时，维生素C母液浓缩结晶回收率低，甚至不出晶体，影响维生素C母液结晶回收率，提高了生产成本。
发明内容
本发明的目的是这样实现的：一种维生素C母液浓缩结晶回收方法，该方法包括如下步骤：
（1）在蒸发器中将维生素C母液减压蒸发浓缩，浓缩条件为相对真空度大于或等于 0.092MPa，浓缩温度为35℃～45℃；
（2）当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13，维生素C母液浓缩至维生素C在浓缩条件下的准安定区，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值大于或等于0.82时，维生素C母液浓缩至2-酮基-L-古龙酸在浓缩条件下的准安定区；
（3）当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13时，添加维生素C晶体做晶种，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值大于或等于0.82时，添加2-酮基-L-古龙酸晶体做晶种；
（4）连续流加维生素C母液，维持浓缩液处于准安定区，浓缩至终点，过滤回收获得维生素C晶体；
所述2-酮基-L-古龙酸晶种为晶体粒度125μm～250μm，且纯度不低于90%；维生素C晶种为晶体粒度125μm～180μm，且纯度不低于90%；所述维生素C母液中所加晶种量为维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C质量之和与晶种量的质量比值为30:1至 75:1。
本发明的要点在于一种维生素C母液浓缩结晶回收方法。其原理是：欲从维生素C母液中回收晶体，对晶体成长过程进行控制，并提高结晶率，可以通过加晶种的浓缩结晶方法。根据维生素C母液中维生素C含量与2-酮基-L-古龙酸含量比值，确定添加晶种的浓缩点，并选择添加晶种，连续流加维生素C母液维持浓缩液处于准安定区，降低维生素C母液中维生素C和2-酮基-L-古龙酸及其它杂质晶粒间的表面张力和体系的粘度，增加晶粒间的接触机会，为晶体成长提供结晶点，促进晶粒成长速度，提高维生素C母液结晶率。
一种维生素C母液浓缩结晶回收方法与现有技术相比，具有采用本发明解决维生素C工业生产上2-酮基-L-古龙酸酯化转化反应不稳定，造成维生素C母液中残留的维生素C和2-酮基-L-古龙酸比率不稳定，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸含量偏高时，维生素C母液浓缩结晶回收率低，甚至不出晶体，影响维生素C母液结晶回收率，提高生产成本等优点，将广泛的应用于维生素C母液浓缩结晶工艺领域中。
下面将通过实例对发明作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本发明其中的例子而已，并不代表本发明所限定的权利保护范围，本发明的权利保护范围以权利要求书为准。
具体实施方式
实施例一
本发明针对维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸与维生素C不同含量，选择添加晶种的种类及粒度大小，以及2-酮基-L-古龙酸和维生素C质量之和与晶种量的质量比值，进行了对比分析实验，具体实验条件和实验结果见表1和表2。
表1 各实验条件对比分析实验
 表2各实验条件对比分析实验二
结果显示：
1、当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13时，添加维生素C晶体做晶种，晶体粒度125μm-180μm，回收率高。
2、当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值大于或等于0.82时，添加2-酮基-L-古龙酸晶体做晶种，晶体粒度125μm-250μm，回收率高。
3、2-酮基-L-古龙酸和维生素C质量之和与晶种量的质量比值为30:1至 75:1，回收率高。
实施例二
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为1.13，维生素C含量123.1mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量139.0mg/ml）流加入旋转蒸发器中，相对真空度0.098MPa，浓缩温度37.5℃，蒸发至出凝水195ml时，添加3.7g维生素C晶体（+80目至-100目国际标准筛筛分，晶种粒度介于150-180μm）作为晶种，继续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品55.6g，其中维生素C含量47.23%，2-酮基-L-古龙酸含量48.82%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为37.9%。
实施例三
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为1.13，维生素C含量123.1mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量139.0mg/ml）流加入旋转蒸发器中，相对真空度0.098MPa，浓缩温度37.2℃，蒸发至出凝水180ml时，添加3.7g2-酮基-L-古龙酸晶体（+70目至-100目国际标准筛筛分，晶种粒度介于150-212μm）作为晶种，继续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品54.4g，其中维生素C含量46.07%，2-酮基-L-古龙酸含量52.83%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为38.3%。
实施例四
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为0.82，维生素C含量144.2mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量118.2mg/ml）加入旋转蒸发器中，相对真空度0.096MPa，浓缩温度38.5℃，蒸发至出凝水185ml时，添加1.8g维生素C晶体（+100目至-120目国际标准筛筛分，晶种粒度介于125-150μm）作为晶种，连续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品81.4g，其中维生素C含量53.89%，2-酮基-L-古龙酸含量40.14%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为57.0%。
实施例五
将250 ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为0.82，维生素C含量144.2mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量118.2mg/ml）加入旋转蒸发器中，相对真空度0.096MPa，浓缩温度38.7℃，蒸发至出凝水189 ml时，添加1.8g 2-酮基-L-古龙酸晶体（+80目至-120目国际标准筛筛分，晶种粒度介于125-180μm）作为晶种，连续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品80.3g，其中维生素C含量50.67%，2-酮基-L-古龙酸含量43.9%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为56.5%。
实施例六
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为1.60，维生素C含量101.6mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量162.6mg/ml）加入旋转蒸发器中，相对真空度0.094MPa，浓缩温度39.7℃，蒸发至出凝水165ml，添加2.6g 2-酮基-L-古龙酸晶体（+80目至-120目国际标准筛筛分，晶种粒度介于125-180μm）作为晶种，连续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品68.3g，其中维生素C含量33.67%，2-酮基-L-古龙酸含量61.09%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为49.7%。
实施例七
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为0.11，其中维生素C含量172.3mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量19.6mg/ml）加入旋转蒸发器中，相对真空度0.092MPa，浓缩温度42.8℃，蒸发至出凝水169 ml，添加2.0g维生素C晶体（+80目至-120目国际标准筛筛分，晶种粒度介于125-180μm）作为晶种，连续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品86.1 g，其中维生素C含量96.27%，2-酮基-L-古龙酸含量1.15%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为87.7%。
实施例八
将250ml维生素C母液（其母液中2-酮基-L-古龙酸含量与维生素C含量比值为8.46，其中维生素C含量21.1mg/ml，2-酮基-L-古龙酸含量178.5mg/ml）加入旋转蒸发器中，相对真空度0.092MPa，浓缩温度43.5℃，蒸发至出凝水156 ml，添加2g2-酮基-L-古龙酸晶体（+60目至-120目国际标准筛筛分，晶种粒度介于125-250μm）作为晶种，连续流加250ml维生素C母液，浓缩至终点，冷却降温至0℃，抽滤、烘干获得维生素C一次干品。回收所得维生素C一次干品88.0g，其中生素C含量4.25%，2-酮基-L-古龙酸含量89.35%，维生素C和2-酮基-L-古龙酸回收率为86.2%。

Claims (3)

1.一种维生素C母液浓缩结晶回收方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
（1）在蒸发器中将维生素C母液减压蒸发浓缩，浓缩条件为相对真空度大于或等于 0.092MPa，浓缩温度为35℃～45℃；
（2）当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13，维生素C母液浓缩至维生素C在浓缩条件下的准安定区，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值大于或等于0.82时，维生素C母液浓缩至2-酮基-L-古龙酸在浓缩条件下的准安定区；
（3）当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值小于或等于1.13时，添加维生素C晶体做晶种，当维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C含量比值大于或等于0.82时，添加2-酮基-L-古龙酸晶体做晶种；
（4）连续流加维生素C母液，维持浓缩液处于准安定区，浓缩至终点，过滤回收获得维生素C晶体。
2.根据权利要求1所述的一种维生素C母液浓缩结晶回收方法，其特征在于：所述2-酮基-L-古龙酸晶种为晶体粒度125μm～250μm，且纯度不低于90%；维生素C晶种为晶体粒度125μm～180μm，且纯度不低于90% 。
3.根据权利要求1所述的一种维生素C母液浓缩结晶回收方法，其特征在于：所述维生素C母液中所加晶种量为维生素C母液中2-酮基-L-古龙酸和维生素C质量之和与晶种量的质量比值为30:1至 75:1。
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