CN113735702B - 一种乳酸的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种乳酸的生产方法,包括发酵培养、陶瓷膜过滤、纳滤膜纯化、阳离子交换、阴离子交换、MVR浓缩。本发明MVR浓缩后得到产品乳酸溶液,乳酸的浓度为85‑95g/dl,葡萄糖含量为0.10‑0.22g/dl,光学纯度为99.7‑99.9%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为30‑35apha。本发明发酵过程用氨水或液氨中和发酵液pH,不需要用氢氧化钙或碳酸钙;提取过程不需要在高温条件下长时间进行硫酸酸解和过滤机分离硫酸钙,简化了生产工艺,节省了硫酸用量,不产生硫酸钙固体废弃物,解决了硫酸钙难以处理的问题;同时解决了酸解过程因温度高导致的产品光学纯度降低的问题;本发明生产过程副产物硫酸铵或氯化铵,并回收利用,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种乳酸的生产方法,属于生物技术领域。
背景技术
乳酸是世界三大有机酸之一,它可以广泛的用于食品、医药、化工和农业等领域,高光学纯度D-乳酸(99.5%以上)作为一种重要的手性化合物,是许多手性中间体和有机合成的原料,被广泛应用于农药、除草剂和化妆品等领域;高光学纯度D-乳酸还是可降解塑料聚乳酸的关键聚合单体;L-乳酸主要用于糖果,饮料(如啤酒,葡萄酒及乳酸类饮料)等食品加工业中,作为酸味剂及口味调节剂、清凉饮料、蔬菜的加工和保藏; L-乳酸是一种重要的医药中间体,可用作生产红霉素林格氏液输液、L-乳酸钙、L-乳酸钠、L-乳酸锌、L-乳酸亚铁等药物还可用作手术室、病房、实验室等杀菌消毒剂。
目前高光学纯度乳酸发酵生产的关键技术被荷兰普拉克和日本武藏野公司所垄断,产品价格居高不下,严重制约了聚乳酸等下游产业的发展。随着我国经济的发展和人们生活质量的提高以及乳酸生产成本的下降,高品质乳酸在传统和新的应用领域如:酒类、饮料类、保健品类、衍生品类、生物农药、植物生长剂、化学镀等的扩大和开发,使得乳酸的现实市场消费量有了很大的增长。另一方面,随着全球聚乳酸开发热潮的掀起,国际市场对乳酸的需求量增长迅猛,乳酸的出口前景看好。乳酸产业势必将成为我国又一新的大宗生物发酵产业,将是继我国柠檬酸、味精、饲料赖氨酸后的最具规模化的生物发酵产业。
目前,国内乳酸的传统生产方法主要采用钙盐法与萃取法,钙盐法工艺为发酵过程采用氢氧化钙中和,发酵结束后高温硫酸酸解,酸解结束后生成乳酸和副产品硫酸钙,酸解后乳酸再用活性炭脱色,经连续离子交换纯化,浓缩后得到乳酸产品;萃取法工艺为发酵结束后,经板框或陶瓷膜过滤后,发酵液再经高温硫酸酸解,酸解结束后生成乳酸和副产品硫酸钙,酸解后乳酸再用有机溶剂萃取,再进一步提纯。
现有技术缺点:
1、萃取法萃取过程中使用的萃取剂均为有机溶剂,对人体损伤较大,同时容易污染环境,提取过程需硫酸酸解,生成大量的副产品硫酸钙,硫酸钙有机质含量高,难以对外销售处理,环保压力大。
2、钙盐法酸解过程中添加大量的硫酸,生产成本增加;生成大量的副产品硫酸钙,硫酸钙有机质含量高,难以对外销售处理;酸解过程温度较高,降低产品光学纯度。
3、酸解后,乳酸颜色较深,需要用活性炭脱色,活性炭水洗与再生过程中消耗大量的氢氧化钠,产生大量高盐废水,增加环保处理成本。
4、钙盐法中采用纳滤膜纯化的物料为离子交换后的乳酸,PH较低,酸性强,对纳滤膜损坏较为严重,纳滤膜使用寿命较短。
5、乳酸残糖含量较高,颜色较深,需要用分子蒸馏进一步纯化,分子蒸馏蒸汽单耗较高,增加生产成本,浓相难以处理,只能排污水处理,增加环保成本。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种乳酸的生产方法,实现以下发明目的:
(1)生产过程避免加入大量硫酸,不需要在高温条件下长时间进行硫酸酸解,不产生硫酸钙固体废弃物,减轻环保压力;
(2)提高乳酸的光学纯度,降低色度,降低残糖含量,降低氯离子和硫酸根等金属离子和杂质含量;
(3)本发明的副产物为高纯度的氯化铵或硫酸铵溶液,可直接回收利用,也可以浓缩结晶生产固体硫酸铵或氯化铵,并回收利用;
(4)使用纳滤膜处理乳酸铵溶液,防止乳酸腐蚀,延长纳滤膜的使用寿命;
(5)不需要活性炭脱色和分子蒸馏提纯,减少了固体颗粒碳和蒸汽的使用量,降低能耗,降低生产成本,提高乳酸的回收率。
为解决上述技术问题,本发明采取以下技术方案:
一种乳酸的生产方法,包括发酵培养、陶瓷膜过滤、纳滤膜精制、阳离子交换、阴离子交换、MVR浓缩。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述方法,包括以下步骤:
(1)发酵培养
乳酸发酵过程中用氨水或液氨缓冲发酵液pH,发酵过程控制pH为6.5-7.5发酵温度37℃~43℃,发酵结束得到乳酸铵发酵液,乳酸铵的含量(以乳酸计)为8.0-9.0g/dl,葡萄糖含量0.20-0.30g/dl,光学纯度为99.7-99.9%。
(2)陶瓷膜脱除菌体
发酵结束后将乳酸铵发酵液在110-120℃条件下,高温维持30-40分钟,利用铵离子与残糖进行美拉德反应,充分显色后,用50nm陶瓷膜过滤除去菌体及不溶性大分子蛋白等杂质,陶瓷膜出料得到含乳酸铵的发酵清液进入下一程序用纳滤膜工艺处理,陶瓷膜过滤得到的浓相菌体,用少量软水透析回收乳酸铵后,浓相做成肥料外卖。
所述陶瓷膜过滤,乳酸铵发酵液的进料温度70-80℃,运行压力0.2-0.3Mpa;
所述含乳酸铵的发酵清液,乳酸铵的浓度为7.9-8.9g/dl(以乳酸计);葡萄糖含量为0.19-0.29g/dl,氯离子含量400-500mg/L,硫酸根含量75-90mg/L,色度为278-385apha。
(3)纳滤膜精制
用200 Dalton纳滤膜过滤含乳酸铵的发酵清液,截留乳酸铵发酵清液中的残余葡萄糖、大分子蛋白、色素;过滤浓缩12-15倍后,纳滤得到的浓相用少量软水透析回收乳酸铵后,与发酵结束的乳酸铵发酵液混合,继续回用,提高乳酸收率;纳滤处理后得到的纳滤清液进入到阳离子脱铵工艺。
所述纳滤,进料温度40-45℃,物料运行压力3-4Mpa;
纳滤处理后的纳滤清液,乳酸铵的浓度为7.8-8.7g/dl(以乳酸计);葡萄糖含量为0.016-0.024g/dl,氯离子含量399-500mg/L,硫酸根15-20mg/L,色度为9-11apha。
(4)阳离子交换
纳滤得到的清液通过填装有强酸性凝胶型阳离子交换树脂的连续离子交换系统,进料温度40-45℃,运行压力0.1-0.2Mpa,在树脂柱中,料液内的铵离子与树脂上的氢离子经过交换,铵根离子被树脂吸附,流出物就是乳酸水溶液。
离子交换完的树脂,再生区内经过4.5-5.5wt%盐酸或硫酸的再生处理,再生温度40-45℃,运行压力0.1-0.2Mpa,,得到13%-14.5%的氯化铵或硫酸铵溶液,部分用于顶洗,其余硫酸铵或氯化铵液体直接回用或浓缩结晶生产硫酸铵或氯化铵固体,回收利用。
所述阳离子交换,采用的树脂为强酸性凝胶型阳离子交换树脂;铵吸附量1.9-2.1mol/L树脂。
阳离子交换后得到的乳酸溶液,乳酸的浓度为7.8-8.6g/dl,葡萄糖含量为0.015-0.023g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量398-500mg/L,硫酸根15-20mg/L,色度为7-9apha。
(5)阴离子交换
乳酸经阴离子交换树脂进一步脱除阴离子后,生成目标产物乳酸。
所述阴离子交换,采用凝胶丙烯酸弱碱阴离子交换树脂,进料温度40-45℃;
阴离子交换后得到的乳酸,乳酸的浓度为7.8-8.6g/dl,葡萄糖含量为0.010-0.020g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为6-8apha。
(6)MVR浓缩
阴离交后乳酸清液在蒸发温度75-85℃,真空度-0.095~-0.097Mpa条件下采用MVR浓缩,得到产品乳酸溶液,乳酸的浓度为85-95g/dl,葡萄糖含量为0.10-0.22g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为30-35apha。
本发明发酵过程采用氨水或液氨缓冲发酵体系pH,提取过程采用纳滤膜除糖、脱色、脱杂质,得到纯品乳酸铵盐,连续离子交换法脱氨,连续离交法脱除阴离子,直接生成乳酸,阳树脂解脱液氯化铵或硫酸铵浓缩后回收利用,或浓缩结晶生产硫酸铵或氯化铵固体;乳酸溶液经MVR浓缩后得到乳酸产品,本发明无高盐废水产生,无硫酸钙、颗粒碳等固体废弃物产生产品色度好,光学纯度高,达到99.7-99.9%,实现了工艺的闭环运行,提高了乳酸收率。
与现有技术相比,本发明取得有益效果在于:
1、本发明简化了生产工艺,不用硫酸进行长时间的高温酸解,节省了硫酸用量,不产生硫酸钙固体废弃物,解决了因长时间高温酸解导致的光学纯度降低的问题;不用颗粒碳脱色,不产生废弃颗粒碳,同时减少了高盐废水的排放量,减轻环保压力,降低生产成本。
2、本发明在陶瓷膜过滤之前,利用乳酸铵发酵液中残余的糖与铵离子,高温条件下维持,进行美拉德反应,让乳酸铵发酵液充分显色,降低后续工艺乳酸颜色。
3、本发明采用纳滤膜脱除乳酸铵液体中的残糖、大分子蛋白与色素,区别于传统工艺,使用纳滤膜处理乳酸液体,解决了乳酸腐蚀纳滤膜问题,纳滤膜使用寿命延长1年-1.5年。
4、本发明副产物为硫酸铵或氯化铵液体,可以直接浓缩回用或浓缩结晶生产硫酸铵或氯化铵固体,杜绝了副产品的再处理,提高产品附加值,形成闭环生产工艺,大幅降低生产成本,提高了原料的利用率。
5、本发明不采用分子蒸馏进行二次精制纯化,乳酸的回收率达到96-97.5%,同时减少蒸汽消耗量,进一步降低生产成本。
6、本发明乳酸产品光学纯度达到99.7%-99.9%。
7、本发明制备的乳酸,浓度为85-95g/dl,葡萄糖含量为0.10-0.22g/dl,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为30-35apha。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应该理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1一种乳酸的生产方法
包括以下步骤:
(1)发酵培养
在乳酸的发酵产酸阶段采用氨水中和发酵液pH,发酵温度40.5℃,发酵pH为6.86,发酵结束,乳酸铵发酵液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为8.5g/dl,光学纯度99.78%,残糖含量0.22g/dl。
(2)陶瓷膜脱除菌体
取含425g(以乳酸计)的乳酸铵发酵液,115℃条件下维持30分钟后采用50nm陶瓷膜过滤,陶瓷膜过滤后,清液乳酸铵含量(以乳酸计)为8.45g/dl,残糖含量0.20g/dl,氯离子含量435mg/L,硫酸根含量82mg/L,色度为296apha。陶瓷膜后得到乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为420.81g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为99.01%。
所述陶瓷膜过滤,乳酸铵发酵液的进料温度70℃,运行压力0.2Mpa。
(3)纳滤膜精制纯化
采用200 Dalton纳滤膜进行精制纯化,分离乳酸铵清液中的残糖、大分子蛋白和色素,过滤浓缩13倍后,纳滤后乳酸铵清液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为8.4 g/dl,残糖含量为0.018g/dl,氯离子含量435mg/L,硫酸根含量17mg/L,色度为10apha。纳滤后得到乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为416.64g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为98.03%。
所述纳滤,进料温度40℃,物料运行压力3Mpa。
(4)阳离子交换
纳滤得到的清液通过填装有强酸性凝胶型阳离子交换树脂的连续离子交换系统,进料温度40℃,运行压力0.1Mpa,在树脂柱中,料液内的铵离子与树脂上的氢离子经过交换,铵根离子被树脂吸附,流出物就是乳酸水溶液。
离子交换完的树脂,在再生区内经过4.5wt%盐酸进行再生处理,再生温度40℃,运行压力0.1Mpa,得到13%的氯化铵溶液,部分用于顶洗,其余氯化铵液体直接回用或浓缩结晶生氯化铵固体。
所述阳离子交换,采用的树脂为强酸性凝胶型阳离子交换树脂;铵吸附量1.9mol/L树脂。
阳离子交换后,得到乳酸溶液,乳酸含量8.38 g/dl,残糖含量0.018g/dl,氯离子含量430mg/L,硫酸根17mg/L,色度为8.5apha。阳离子交换后得到乳酸溶液,乳酸的质量为415.229g,乳酸收率97.70%。
阳离子交换采用盐酸或硫酸解脱,解脱液硫酸铵或氯化铵直接回用,或浓缩结晶后生产硫酸铵或氯化铵固体,杜绝了副产品的再处理,提高产品附加值,形成闭环生产工艺,大幅降低生产成本,提高了原料的利用率。
(5)阴离子交换
将阳离子交换后乳酸进行阴离子交换,采用凝胶丙烯酸弱碱阴树脂脱除一价、二价阴离子,所述阴离子交换,进料温度为45℃,阴离子交换后,乳酸溶液中乳酸含量8.38 g/dl,光学纯度99.78%,残糖含量0.017g/dl,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度8apha。阴离子交换后得到乳酸溶液,乳酸的质量为414.391g,乳酸收率为97.50%。
(6)MVR浓缩
将阴离子交换后的乳酸溶液在80℃,真空度-0.096Mpa条件下浓缩得到乳酸溶液产品,乳酸的浓度为88.5 g/dl,葡萄糖含量为0.15g/dl,光学纯度为99.78%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为35apha。所述乳酸溶液产品,乳酸质量为414.38g,乳酸收率为97.50%。
本发明所述方法,最终从含有乳酸铵发酵液中分离提取乳酸的总收率(回收率)为97.50%,产品光学纯度99.78%。
实施例2一种乳酸的生产方法
包括以下步骤:
(1)发酵培养
在乳酸的发酵产酸阶段采用液氨中和发酵液pH,发酵温度37℃,发酵pH为6.50,发酵结束,乳酸铵发酵液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为8g/dl,光学纯度99.70%,残糖含量0.20g/dl。
(2)陶瓷膜脱除菌体
取含400g(以乳酸计)的乳酸铵发酵液,110℃条件下维持30分钟后采用50nm陶瓷膜过滤,陶瓷膜过滤后,清液中乳酸铵含量(以乳酸计)为7.9g/dl,残糖含量0.19g/dl,氯离子含量400mg/L,硫酸根含量75mg/L,色度为278apha;陶瓷膜后得到的乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为398.4g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为99.60%。
所述陶瓷膜过滤,乳酸铵发酵液的进料温度75℃,运行压力0.25Mpa。
(3)纳滤膜精制纯化
采用200 Dalton纳滤膜进行精制纯化,分离乳酸铵清液中的残糖、大分子蛋白和色素,过滤浓缩15倍后,纳滤后乳酸铵清液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为7.8 g/dl,残糖含量为0.016g/dl,氯离子含量399mg/L,硫酸根15mg/L,色度为9apha。纳滤后得到乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为387.66g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为96.92%。
所述纳滤,进料温度42℃,物料运行压力3.5Mpa。
(4)阳离子交换
纳滤得到的清液通过填装有强酸性凝胶型阳离子交换树脂的连续离子交换系统,进料温度43℃,运行压力0.16Mpa,在树脂柱中,料液内的铵离子与树脂上的氢离子经过交换,铵根离子被树脂吸附,流出物就是乳酸水溶液。
水洗完的树脂随阀门切换到再生区,在再生区内经过5wt%盐酸进行再生处理,再生温度43℃,运行压力0.16Mpa,得到14%的氯化铵溶液,部分用于顶洗,其余氯化铵液体直接回用或浓缩结晶生产氯化铵固体。
所述阳离子交换,采用的树脂为强酸性凝胶型阳离子交换树脂;铵吸附量2.0mol/L树脂。
阳离子交换后,乳酸含量7.8 g/dl,残糖含量0.015g/dl,氯离子含量398mg/L,硫酸根15mg/L,色度为7apha。阳离子交换后得到乳酸溶液,乳酸的质量为387.27g,乳酸收率96.82%。
阳离子交换采用盐酸或硫酸解脱,解脱液硫酸铵或氯化铵直接回用,或浓缩结晶后生产硫酸铵或氯化铵固体,杜绝了副产品的再处理,提高产品附加值,形成闭环生产工艺,大幅降低生产成本,提高了原料的利用率。
(5)阴离子交换
将阳离子交换后乳酸进行阴离子交换,采用凝胶丙烯酸弱碱阴树脂脱除一价、二价阴离子,所述阴离子交换,进料温度为42℃,阴离子交换后,乳酸溶液中乳酸含量为7.8g/dl,光学纯度99.70%,残糖含量0.010g/dl,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度6apha。阴离子交换后得到的乳酸溶液,乳酸的质量为386.88g,乳酸收率为96.72%。
(6)MVR浓缩
将阴离子交换后的乳酸溶液在75℃,真空度-0.095Mpa条件下浓缩得到的乳酸溶液产品,乳酸的浓度为85 g/dl,葡萄糖含量为0.10g/dl,光学纯度为99.7%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为30apha。所述乳酸溶液产品,乳酸质量为386.80g,乳酸收率为96.7%。
本发明所述方法,最终从含有乳酸铵发酵液中分离提取乳酸的总收率(回收率)为96.7%,产品光学纯度99.70%。
实施例3一种乳酸的生产方法
包括以下步骤:
(1)发酵培养
在乳酸的发酵产酸阶段采用氨水中和发酵液pH,发酵温度43℃,发酵pH 为7.5,发酵结束,乳酸铵发酵液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为9g/dl,光学纯度99.9%,残糖含量0.30g/dl。
(2)陶瓷膜脱除菌体
取含450g(以乳酸计)的乳酸铵发酵液,120℃条件下维持40分钟后采用50nm陶瓷膜过滤,陶瓷膜过滤后,清液乳酸铵(以乳酸计)含量8.9g/dl,残糖含量0.29g/dl,氯离子含量500mg/L,硫酸根含量90mg/L,色度为385apha。陶瓷膜后得到乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为449.1g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为99.80%。
所述陶瓷膜过滤,乳酸铵发酵液的进料温度80℃,运行压力0.3Mpa。
(3)纳滤膜精制纯化
采用200 Dalton纳滤膜进行精制纯化,分离乳酸铵发酵清液中的残糖、大分子蛋白和色素,纳滤浓缩12倍后,纳滤后乳酸铵清液中乳酸铵的含量(以乳酸计)为8.7g/dl,残糖含量为0.024g/dl,氯离子含量500mg/L,硫酸根20mg/L,色度为11apha。纳滤后得到乳酸铵清液,乳酸铵的质量(以乳酸计)为433.695g,乳酸铵的收率(以乳酸计)为96.38%。
所述纳滤,进料温度45℃,物料运行压力4Mpa。
(4)阳离子交换
纳滤得到的清液通过填装有强酸性凝胶型阳离子交换树脂的连续离子交换系统,进料温度45℃,运行压力0.2Mpa,在树脂柱中,料液内的铵离子与树脂上的氢离子经过交换,铵根离子被树脂吸附,流出物就是乳酸水溶液。
水洗完的树脂随阀门切换到再生区,在再生区内经过5.5wt%硫酸溶液进行再生处理,再生温度45℃,运行压力0.2Mpa,得到14.5%的硫酸铵溶液,部分用于顶洗,其余硫酸铵液体直接回用或浓缩结晶生产硫酸铵固体。
所述阳离子交换,采用的树脂为强酸性凝胶型阳离子交换树脂;铵吸附量2.1mol/L树脂。
阳离子交换后,乳酸含量8.6g/dl,残糖含量0.023g/dl,氯离子含量500g/L,硫酸根20mg/L,色度为9apha。阳离子交换后得到的乳酸溶液,乳酸质量433.26g,乳酸收率96.28%。
阳离子交换采用盐酸或硫酸解脱,解脱液硫酸铵或氯化铵直接回用,或浓缩结晶后生产硫酸铵或氯化铵固体,杜绝了副产品的再处理,提高产品附加值,形成闭环生产工艺,大幅降低生产成本,提高了原料的利用率。
(5)阴离子交换
将阳离子交换后的乳酸溶液进行阴离子交换,采用凝胶丙烯酸弱碱阴树脂脱除一价、二价阴离子,所述阴离子交换,进料温度为40℃,阴离子交换后,乳酸溶液中乳酸含量8.66g/dl,光学纯度99.90%,残糖含量0.020g/dl,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度8apha。阴离子交换后得到的乳酸溶液,乳酸的质量为432.39g,乳酸收率为96.09%。
(6)MVR浓缩
将阴离子交换后的乳酸溶液在85℃,真空度-0.097Mpa条件下浓缩得到的乳酸溶液产品,乳酸的浓度为95 g/dl,葡萄糖含量为0.22g/dl,光学纯度为99.90%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为35apha。所述乳酸溶液产品,乳酸的质量为432.31g,乳酸收率为96.07%。
本发明所述方法,最终从含有乳酸铵发酵液中分离提取乳酸的总收率(回收率)为96.07%,产品光学纯度99.90%。
Claims (2)
1.一种乳酸的生产方法,其特征在于:包括发酵培养、陶瓷膜过滤、纳滤膜精制、阳离子交换、阴离子交换、MVR浓缩;MVR浓缩后得到的乳酸溶液中乳酸的浓度为85-95g/dl,葡萄糖含量为0.10-0.22g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为30-35apha;
所述发酵培养,乳酸发酵过程用氨水或液氨中和发酵液pH,发酵过程控制pH为6.5-7.5,发酵温度37℃~43℃,发酵结束得到乳酸铵发酵液,所述发酵液中,以乳酸计,乳酸铵的含量为8.0-9.0g/dl,葡萄糖含量0.20-0.30g/dl,光学纯度为99.7-99.9%;
所述陶瓷膜过滤,过滤前乳酸铵发酵液在110-120℃条件下,高温维持30-40分钟,进行过滤,得到含乳酸铵的发酵清液;陶瓷膜进料温度70-80℃,运行压力0.2-0.3MPa;
所述陶瓷膜的规格为50nm;
所述纳滤膜精制,用200Dalton纳滤膜过滤含乳酸铵的发酵清液,截留乳酸铵发酵清液中的残余葡萄糖、大分子蛋白、色素;过滤浓缩12-15倍后,得到纳滤清液;所述纳滤膜精制,进料温度40-45℃,运行压力3-4Mpa;
所述阳离子交换,采用的树脂为强酸性凝胶型阳离子交换树脂,铵吸附量1.9-2.1mol/L树脂,进料温度为40-45℃,运行压力0.1-0.2Mpa;
所述阴离子交换,采用凝胶丙烯酸弱碱型阴离子交换树脂,进料温度40-45℃,运行压力0.1-0.2Mpa;
所述MVR浓缩,蒸发温度75-85℃,真空度-0.095~-0.097Mpa;
所述含乳酸铵的发酵清液,以乳酸计,乳酸铵的浓度为7.9-8.9g/dl;葡萄糖含量为0.19-0.29g/dl,氯离子含量400-500mg/L,硫酸根含量75-90mg/L,色度为278-385apha;
所述纳滤清液,以乳酸计,乳酸铵的浓度为7.8-8.7g/dl,葡萄糖含量为0.016-0.024g/dl,氯离子含量399-500mg/L,硫酸根15-20mg/L,色度为9-11apha;
所述阳离子交换,纳滤得到的清液通过阳离子交换,进行连续脱铵,铵根离子被树脂吸附,乳酸溶液出料;所述乳酸溶液,乳酸的浓度为7.8-8.6g/dl,葡萄糖含量为0.015-0.023g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量398-500mg/L,硫酸根15-20mg/L,色度为7-9apha;所述阴离子交换后得到的乳酸溶液,乳酸的浓度为7.8-8.6g/dl,葡萄糖含量为0.010-0.020g/dl,光学纯度为99.7-99.9%,氯离子含量0mg/L,硫酸根0mg/L,色度为6-8apha。
2.根据权利要求1所述的一种乳酸的生产方法,其特征在于:离子交换完的树脂,经过盐酸或硫酸进行再生处理,得到氯化铵或硫酸铵溶液,并回收利用,副产硫酸铵或氯化铵产品。
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