CN103923953B - 一种将发酵法生产的葡萄糖酸钠母液固体化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液（外售母液）固体化的方法。是将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能继续浓缩结晶的母液先用粉末活性炭脱色，再经板框过滤机和液体精密过滤器过滤，过滤得到的澄清母液再用压力式喷雾干燥器进行干燥，得到葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。本发明的方法不仅大大降低了企业母液储存和运输成本、提高了葡萄糖酸钠母液的附加值，同时也彻底解决了液体母液储存困难、易变质的问题，降低了企业排污风险。
Description
技术领域
本发明涉及一种对葡萄糖酸钠母液的处理方法，尤其涉及一种将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法。
背景技术
葡萄糖酸钠又称五羟基己酸钠，是一种白色或淡黄色结晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。是一种用途极广的多羟基有机酸盐，广泛用于水质稳定剂、钢铁表面清洗剂、玻璃瓶专用清洗剂，水泥外加剂等方面。特别在水泥外加剂方面，随着城市高层建筑和城市搅拌站的发展，葡萄糖酸钠作为减水剂和缓凝剂使用，取得了良好的效果，世界范围内推广迅速并得到广泛应用。
葡萄糖酸钠的生产方法主要有生物发酵法、均相化学氧化法、电解氧化法以及多相催化氧化法、酶反应法等。生物发酵法具有条件温和、稳定，生产成本低，质量容易控制等优点，在近几年发展迅速，已成为目前葡萄糖酸钠工业化生产的主流。
发酵法生产葡萄糖酸钠是以葡萄糖为原料，通过黑曲霉菌种转化生成葡萄糖酸，发酵过程中流加氢氧化钠中和，生成葡萄糖酸钠盐。发酵结束后，发酵液进行菌体分离、真空浓缩、结晶，通过离心方法将葡萄糖酸钠晶体与母液分离；分离出葡萄糖酸钠湿晶体经流化床干燥得到葡萄糖酸钠固体成品，而离心后的母液或回配发酵清液再次浓缩结晶或单独进行浓缩结晶进一步回收葡萄糖酸钠。经多次浓缩结晶，最终会产生不能再浓缩结晶的母液，这部分母液中固含量约为45%～50%，其中葡萄糖酸钠约占总固形物的60%～70%，20-30%残糖，以及少量的无机离子、料液残留蛋白等物质；目前这部分母液主要作为低端葡萄糖酸钠产品出售（外售母液）。以年产5万吨的葡萄糖酸钠项目计，每年产生的外售母液约有1万吨，产量较大，仅贮存就会占用大量空间和设施，如果不能及时销售，不仅会增加贮存难度，同时因母液中有机质含量丰富，长期贮存会发酵变质，而变质的母液只能按废水处理，不仅增加了处理负担和污染物排放量，还造成资源浪费。基于此，对于发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的外售母液再利用或深加工的研究具有十分重要的意义。经检索，有关将上述葡萄糖酸钠生产过程中产生的母液固体化的方法还未见报道。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再浓缩结晶的母液固体化的方法。
本发明的技术方案概述：首先将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再浓缩结晶的母液用粉末活性炭脱色，脱色后的母液用板框过滤机和液体精密过滤器过滤，过滤得到的澄清母液再用压力式喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。
具体的，本发明所述将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法，步骤是：
（1）按重量百分比为0.1～0.5%的量向不能再继续浓缩结晶的母液中加入粉末活性炭，在60～80℃、pH为5.0～7.0的条件下搅拌20～40min，使母液脱色；
（2）将脱色后的母液用透气度为120L/m2·S的涤纶滤布的板框过滤机过滤，得到过滤清液；
（3）将板框过滤清液再经过滤精度为5μm的液体精密过滤器过滤，得到澄清液；
（4）用压力式喷雾干燥器在压力4～5MPa、风温度105～115℃条件下对步骤（3）得到的澄清液实施喷雾干燥；
（5）包装喷雾干燥后得到的粉末，即制得葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。
上述将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法中：步骤（1）优选按重量百分比为0.2%的量向不能再继续浓缩结晶的母液中加入粉末活性炭，在80℃、pH为7.0的条件下搅拌30min。
上述将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法中：步骤（4）优选用压力式喷雾干燥器在压力4MPa、风温度110℃条件下对步骤（3）得到的澄清液实施喷雾干燥。
本发明采用活性炭对母液进行脱色处理，不仅可去除大量色素，而且活性炭还能吸附母液中的胶体颗粒和其他杂质，通过板框过滤机和液体精密过滤器的组合，确保过滤后的母液澄清无机械杂质。经喷雾干燥得到固体的葡萄糖酸钠母液产品，较液体母液质量有较大幅度提升，同时实现了葡萄糖酸钠母液固体化。通过该工艺制得的葡萄糖酸钠母液固化产品，质量稳定，易于储存和运输，同时，因为含水量大大降低，也增加了母液的应用范围。
本发明公开的将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固化技术，不仅大大降低了企业母液储存和运输成本、提高了这部分母液的附加值，同时也彻底解决了液体外售母液储存困难、易变质的问题，降低了企业排污风险。
具体实施方式
实施例1
（1）按重量百分比为0.1%的量向在发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液中加入粉末活性炭，在60℃、pH为5.0的条件下搅拌40min，使母液脱色；
（2）将脱色后的母液用透气度为120L/m2·S的涤纶滤布的板框过滤机过滤，得到过滤清液；
（3）将板框过滤清液再经过滤精度为5μm的液体精密过滤器过滤，得到澄清液；
（4）用压力式喷雾干燥器在压力4.5MPa、风温度115℃条件下对步骤（3）得到的澄清液实施喷雾干燥；
（5）包装喷雾干燥后得到的粉末，即制得葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。
实施例2
（1）按重量百分比为0.2%的量向在发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液中加入粉末活性炭，在80℃、pH为7.0的条件下搅拌30min，使母液脱色；
（2）将脱色后的母液用透气度为120L/m2·S的涤纶747.120-14滤布的板框过滤机过滤，得到过滤清液；
（3）将板框过滤清液再经过滤精度为5μm的液体精密过滤器过滤，得到澄清液；
（4）用压力式喷雾干燥器在压力4MPa、风温度110℃条件下对步骤（3）得到的澄清液实施喷雾干燥；
（5）包装喷雾干燥后得到的粉末，即制得葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。
实施例3
（1）按重量百分比为0.5%的量向在发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液中加入粉末活性炭，在70℃、pH为6.0的条件下搅拌20min，使母液脱色；
（2）将脱色后的母液用透气度为120L/m2·S的涤纶滤布的板框过滤机过滤，得到过滤清液；
（3）将板框过滤清液再经过滤精度为5μm的液体精密过滤器过滤，得到澄清液；
（4）用压力式喷雾干燥器在压力5MPa、风温度105℃条件下对步骤（3）得到的澄清液实施喷雾干燥；
（5）包装喷雾干燥后得到的粉末，即制得葡萄糖酸钠母液固体粉末产品。
Claims (3)
1.一种将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法，步骤是：
(1)按重量百分比为0.1～0.5％的量向母液中加入粉末活性炭，在60～80℃、pH为5.0～7.0的条件下搅拌20～40min，使母液脱色；
(2)将脱色后的母液用透气度为120L/m2·S的涤纶滤布的板框过滤机过滤，得到过滤清液；
(3)将板框过滤清液再经过滤精度为5μm的液体精密过滤器过滤，得到澄清液；
(4)用压力式喷雾干燥器在压力4～5MPa、风温105～115℃条件下对步骤(3)得到的澄清液实施喷雾干燥；
(5)包装喷雾干燥后得到的粉末，即制得葡萄糖酸钠母液固体粉末产品；
其中，
上述发酵法生产葡萄糖酸钠的过程是以葡萄糖为原料，通过黑曲霉菌种转化生成葡萄糖酸，发酵过程中流加氢氧化钠中和，生成葡萄糖酸钠盐；
上述母液是指发酵结束后，将发酵液进行菌体分离、真空浓缩、结晶，通过离心方法将葡萄糖酸钠晶体与母液分离；分离出葡萄糖酸钠湿晶体经流化床干燥得到葡萄糖酸钠固体成品，而离心后的母液或回配发酵清液再次浓缩结晶或单独进行浓缩结晶进一步回收葡萄糖酸钠；经多次浓缩结晶，最终产生出的不能再浓缩结晶的母液。
2.根据权利要求1所述将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法，其特征在于：步骤(1)按重量百分比为0.2％的量向母液中加入粉末活性炭，在80℃、pH为7.0的条件下搅拌30min。
3.根据权利要求1所述将发酵法生产葡萄糖酸钠过程中产生的不能再继续浓缩结晶的母液固体化的方法，其特征在于：步骤(4)用压力式喷雾干燥器在压力4MPa、风温110℃条件下对步骤(3)得到的澄清液实施喷雾干燥。
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|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |