CN113877425A - 一种乳酸纳滤膜处理工艺及处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种乳酸纳滤膜处理工艺及处理系统，处理工艺包括以下步骤：步骤1：将乳酸过一级纳滤膜过滤，对乳酸进行脱色、脱糖和脱除铁离子，得到一级纳滤膜浓液及一级纳滤清液；步骤2：通过二级纳滤过滤对步骤1中获得的一级纳滤膜浓液进行进一步提取回收部分乳酸，得到二级纳滤膜浓液及二级纳滤清液；步骤3：对步骤2获得的二级纳滤膜浓液、一级纳滤清液和二级纳滤清液进行后续工段的处理。本发明两级纳滤膜的工艺步骤，工艺时间短，乳酸溶液迅速通过各个环节，保证了生产工艺系统的稳定运行，乳酸品质得到有效可靠的提升，再通过分子蒸馏等后续工艺的到的高纯度乳酸，完全达到合成聚乳酸的标准。为产品的稳定性、可靠性提供了保障。

Description

一种乳酸纳滤膜处理工艺及处理系统
技术领域
本发明涉及乳酸处理领域，具体涉及一种乳酸纳滤膜处理工艺与处理系统。
背景技术
乳酸主要来乳酸菌发酵、化学合成、酶转化法生成。多用于食品添加剂、医药行业及其他工业。因乳酸亦可作为聚乳酸的起始原料，生产新一代的全生物降解塑料。可降解塑料现行国家推行使用，市场需求量大。但是生成聚乳酸对其原料单体乳酸的要求很高，対生成乳酸的工艺有进一步的要求。
目前，国内外乳酸现有生产工艺存在的主要问题为：1、收率低，能耗大，生产成本较高。2、工序复杂，工艺流程较长。3、废水、废渣排放量较大。因此，在确保产品质量的前提下，降低生产成本，减少废水、废渣排放量，缩短工艺流程，实现乳酸提取技术升级换代，是国内外乳酸行业迫切需要解决的问题。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种乳酸纳滤膜处理工艺与处理系统，两级纳滤膜的工艺步骤，工艺时间短，乳酸溶液迅速通过各个环节，保证了生产工艺系统的稳定运行，乳酸品质得到有效可靠的提升。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种度乳酸纳滤膜处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将乳酸过一级纳滤膜过滤，对乳酸进行脱色、脱糖和脱除铁离子，得到一级纳滤膜浓液及一级纳滤清液；
步骤2：通过二级纳滤过滤对步骤1中获得的一级纳滤膜浓液进行进一步提取回收部分乳酸，得到二级纳滤膜浓液及二级纳滤清液；
步骤3：对步骤2获得的二级纳滤膜浓液、一级纳滤清液和二级纳滤清液进行后续工段的处理。
进一步优选地，所述步骤1中乳酸的质量浓度大于等于30％。
进一步优选地，所述纳滤膜为卷式有机膜，截留分子量为100-500D，操作压力为1.0-4.0MPa，溶液温度35-45℃。
一种乳酸纳滤膜处理系统，包括一级纳滤膜装置和二级纳滤膜装置，一级纳滤膜的输入端用于输入乳酸溶液，一级纳滤膜装置的浓液输出端连接二级纳滤膜装置的输入端，二级纳滤膜装置的浓液输出端连接后续工艺，一级纳滤膜装置和二级纳滤膜装置的清液输出端混合后连接后续工艺。
进一步优选地，一级纳滤膜装置包括乳酸原料罐，乳酸原料罐通过一级进料泵与一级过滤装置连接，一级过滤装置的一级纳滤浓液通过管道进入一级纳滤浓液罐，一级过滤装置的一级纳滤清液通过管道进入合格乳酸清液罐。
进一步优选地，二级纳滤膜装置包括二级过滤装置，一级纳滤浓液罐通过二级进料泵与二级过滤装置连接，二级过滤装置的二级纳滤浓液通过管道进入二级纳滤浓液罐，二级过滤装置的二级纳滤清液通过管道进入合格乳酸清液罐。
本发明的有益效果：
本发明的两级纳滤膜的工艺步骤，工艺时间短，乳酸溶液迅速通过各个环节，保证了生产工艺系统的稳定运行。使用新工艺是保证乳酸品质得到有效可靠的提升，再通过分子蒸馏等后续工艺的到的高纯度乳酸，完全达到合成聚乳酸的标准。为产品的稳定性、可靠性提供了保障。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明乳酸纳滤膜处理系统的示意图。
图中：
10、一级纳滤膜装置；20、二级纳滤膜装置；11、乳酸原料罐；12、一级纳滤膜进料泵；13、一级纳滤膜过滤装置；14、合格乳酸清液罐；15、一级纳滤浓液罐；21、二级纳滤膜进料泵；22、二级纳滤膜过滤装置；23、一级纳滤浓液罐；131、一级纳滤浓液；132、一级纳滤清液；221、二级纳滤清液；222、二级纳滤浓液。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
在本申请的一个示例中，涉及一种乳酸纳滤膜处理工艺，包括以下步骤：
步骤1：将乳酸通过一级纳滤过滤，具体地说，乳酸进入乳酸原料罐，在经过一级纳滤膜水泵进入一级纳滤过滤装置进行脱色、脱糖、脱除铁离子等杂质后，一级纳滤清液进入合格乳酸清液罐，一级纳滤浓液进入一级纳滤浓液罐。其中，纳滤膜为卷式有机膜，其分子量为100-500D，操作压力为1.0～4.0MPa，溶液温度35～45℃。整个过程处理后乳酸回收率≥90％，残糖去除率≥90％，且过滤后的乳酸清液均合格。
步骤2：通过一级纳滤膜对步骤1中获得的浓液进行进一步回收乳酸。其中，纳滤膜为卷式有机膜，其分子量为100-500D，操作压力为1.0～4.0MPa，溶液温度35～45℃。二级纳滤乳酸回收率≥50％，且过滤后的乳酸清液均合格。
步骤3：合格乳酸清液和二级纳滤的乳酸浓液进入后续处理。
在本示例的工艺中，两级纳滤膜的工艺步骤都是连续性的生产，工艺时间短，乳酸溶液迅速通过各个环节，保证了生产工艺系统的稳定运行。使用新工艺、纯化乳酸，使得乳酸的品质得到有效可靠的提升，再通过分子蒸馏等后续工艺得到高光纯乳酸，作为原料完全达到合成聚乳酸的标准。为系统的稳定性、可靠性提供了保障。
实施例2
另外，在另一示例中，采用上述的乳酸纳滤膜处理系统与工艺，处理乳酸，操作步骤如下。
步骤1：将乳酸，通过一级纳滤膜过滤对乳酸进行脱色、脱糖、脱除铁离子等杂质，平行取50mL乳酸原料四组及平行取50mL一级纳滤清液四组：
四组乳酸原料监测数据如表1所示：
Figure BDA0003322331660000041
一级纳滤清液监测数据如表2所示：
Figure BDA0003322331660000042
Figure BDA0003322331660000051
步骤2：通过二级纳滤过滤对步骤1中获得的一级纳滤膜浓液进行进一步提取回收部分乳酸；平行取50mL一级纳滤浓液四组及平行取50mL二级纳滤清液四组：
一级纳滤浓液监测数据如表3所示：
Figure BDA0003322331660000052
二级纳滤清液监测数据如表4所示：
Figure BDA0003322331660000053
本申请的一个示例中，提出了一种乳酸纳滤膜处理系统，包括：一级纳滤膜装置10和二级纳滤膜装置20，一级纳滤膜20的输入端用于输入乳酸溶液，一级纳滤膜装置10的浓液输出端连接二级纳滤膜装置20的输入端，二级纳滤膜装置20的浓液输出端连接后续工艺，一级纳滤膜装置10和二级纳滤膜装置20的清液输出端混合后连接后续工艺。
一级纳滤膜装置10包括乳酸原料罐11，乳酸原料罐11通过一级进料泵12与一级过滤装置13连接，一级过滤装置13的一级纳滤浓液131通过管道进入一级纳滤浓液罐15，一级过滤装置13的一级纳滤清液132通过管道进入合格乳酸清液罐14。
二级纳滤膜装置20包括二级过滤装置22，一级纳滤浓液罐15通过二级进料泵21与二级过滤装置22连接，二级过滤装置22的二级纳滤浓液221通过管道进入二级纳滤浓液罐23，二级过滤装置22的二级纳滤清液222通过管道进入合格乳酸清液罐14。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种乳酸纳滤膜处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将乳酸过一级纳滤膜过滤，对乳酸进行脱色、脱糖和脱除铁离子，得到一级纳滤膜浓液及一级纳滤清液；
步骤2：通过二级纳滤过滤对步骤1中获得的一级纳滤膜浓液进行进一步提取回收部分乳酸，得到二级纳滤膜浓液及二级纳滤清液；
步骤3：对步骤2获得的二级纳滤膜浓液、一级纳滤清液和二级纳滤清液进行后续工段的处理。
2.根据权利要求1所述的乳酸纳滤膜处理工艺，其特征在于，所述步骤1中乳酸的质量浓度大于等于30％。
3.根据权利要求1所述的乳酸纳滤膜处理工艺，其特征在于，所述纳滤膜为卷式有机膜，截留分子量为100-500D，操作压力为1.0-4.0MPa，溶液温度35-45℃。
4.根据权利要求1所述的乳酸纳滤膜处理工艺，其特征在于，通过两级纳滤，乳酸的回收率≥90％。
5.一种乳酸纳滤膜处理系统，其特征在于，包括一级纳滤膜装置(10)和二级纳滤膜装置(20)，一级纳滤膜装置(10)的输入端用于输入乳酸溶液，所述一级纳滤膜装置(10)的浓液输出端连接所述二级纳滤膜装置(20)的输入端，所述二级纳滤膜装置(20)的浓液输出端连接后续工艺，一级纳滤膜装置(10)和二级纳滤膜装置(20)的清液输出端混合后连接后续工艺。
6.根据权利要求5所述的乳酸纳滤膜处理系统，其特征在于，所述一级纳滤膜装置(10)包括乳酸原料罐(11)，所述乳酸原料罐(11)通过一级进料泵(12)与一级过滤装置(13)连接，所述一级过滤装置(13)的一级纳滤浓液(131)通过管道进入一级纳滤浓液罐(15)，所述一级过滤装置(13)的一级纳滤清液(132)通过管道进入合格乳酸清液罐(14)。
7.根据权利要求6所述的乳酸纳滤膜处理系统，其特征在于，所述二级纳滤膜装置(20)包括二级过滤装置(22)，所述一级纳滤浓液罐(15)通过二级进料泵(21)与二级过滤装置(22)连接，所述二级过滤装置(22)的二级纳滤浓液(221)通过管道进入二级纳滤浓液罐(23)，所述二级过滤装置(22)的二级纳滤清液(222)通过管道进入合格乳酸清液罐(14)。
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