CN117263794A - 一种丁二酸提纯精制方法 - Google Patents
一种丁二酸提纯精制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117263794A CN117263794A CN202311210486.7A CN202311210486A CN117263794A CN 117263794 A CN117263794 A CN 117263794A CN 202311210486 A CN202311210486 A CN 202311210486A CN 117263794 A CN117263794 A CN 117263794A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- succinic acid
- solution
- purifying
- refining
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N succinic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 179
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 87
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000007670 refining Methods 0.000 title claims abstract description 23
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 39
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 21
- 229940074404 sodium succinate Drugs 0.000 claims abstract description 17
- ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L sodium succinate (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)CCC([O-])=O ZDQYSKICYIVCPN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 18
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 8
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 claims description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 3
- 229920001429 chelating resin Polymers 0.000 claims description 2
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 abstract description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000013522 chelant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 33
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 241001052560 Thallis Species 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229920000704 biodegradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940023913 cation exchange resins Drugs 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920006238 degradable plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N ethoxyethane;hydrate Chemical compound O.CCOCC DQYBDCGIPTYXML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 229910003471 inorganic composite material Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 iron ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C51/47—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by solid-liquid treatment; by chemisorption
Abstract
本发明公开了一种丁二酸提纯精制方法，属于丁二酸生产技术领域，本发明包括如下步骤：丁二酸钠发酵液升温通过陶瓷膜过滤得到发酵清液；通过纳滤膜进一步澄清过滤分离，得到纳滤清液；纳滤清液采用碳柱脱色得到丁二酸钠脱色液；丁二酸钠脱色液经过螯合树脂再进行反渗透膜预浓缩得到预浓缩液；预浓缩液进入双极膜电渗析，分离得到丁二酸溶液和氢氧化钠溶液；向氢氧化钠溶液中通入空气，反应后溶液作为中和剂回用至发酵阶段；丁二酸溶液进入离子交换系统后，经加热浓缩后得到丁二酸浓缩液；丁二酸浓缩液通过降温结晶离心，分离得到晶体和母液，烘干晶体即得丁二酸产品。本发明有效提高了丁二酸产率和纯度，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于丁二酸生产技术领域，具体涉及一种丁二酸提纯精制方法。
背景技术
丁二酸，又名琥珀酸，因存在于琥珀中而得名。分子式为C4H604，分子量为118.09，无色晶体，味酸，溶于水、乙醇和乙醚，不溶于氯仿、二氯甲烷。丁二酸是一种二元有机酸，也是工业上一种重要的C4平台化合物，是微生物三羧酸循环及厌氧发酵的重要代谢产物。作为基本有机化工原材料广泛应用于食品、医药、表面活性剂、清洁剂、绿色溶剂、生物可降解塑料等领域。目前丁二酸的生产方法可分为以石油基化学品为原料的化学合成法和以可再生糖为原料的微生物发酵法。随着石油储存量的下降与价格不断攀升，以及石油基化学工业对环境的影响，微生物发酵法生产丁二酸是一种趋势。与传统化学合成方法相比，微生物发酵法生产丁二酸具有诸多优点：生产成本具有竞争力；利用可再生的农业资源包括二氧化碳作为原料，避免了对石化原料的依赖；减少了化学合成工艺对环境的污染。然而发酵法生产丁二酸的发酵液成分复杂，需要将菌体、蛋白等除去，再进一步分离纯化精制才能得到高纯丁二酸。
现有技术中，丁二酸发酵液经过陶瓷膜过滤除去菌体后，主要通过以下三种方式进一步提纯：(1)阳离子交换除Na+等阳离子后浓缩结晶提纯；然而该法没有纳滤除蛋白等杂质，容易造成离子交换树脂的污染甚至失效；同时，Na+含量高，离子交换的树脂用量大，再生剂盐酸的消耗大，废水量大且呈酸性，处理难度大，水耗量高；由于前序杂质没有去除干净造成结晶收率低(75％左右)、大量母液无法回收的问题；(2)硫酸酸化除Na+，再蒸发降温结晶除杂；采用该法提纯的丁二酸产品需要通过多次重结晶才能合格，且收率低于70％，同样有大量母液无法回收的问题；(3)有机溶剂萃取；虽然萃取工艺流程短，收率相对较高，但是在萃取过程中大量的废液(与发酵液体积相当)通过蒸馏或精馏回收萃取剂，能耗较大；废水中存在大量的盐，处理难度大；丁二酸提纯后，终产品仍旧会残留部分萃取剂，丁二酸纯度较低。因此，亟需一种从丁二酸发酵液中提纯精制丁二酸的方法解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种丁二酸提纯精制方法，以解决现有丁二酸提纯精制技术中收率低、丁二酸纯度低的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种丁二酸提纯精制方法，包括如下步骤：
S1.以浓度为40-50％的碳酸钠作为中和剂发酵得到的丁二酸钠发酵液升温至50-70℃，通过陶瓷膜过滤分离得到发酵清液，控制发酵清液OD值≤2，离心分离得到的固相(菌体)进行烘干造粒处理可作为饲料原料回收使用；
S2.所述发酵清液通过纳滤膜进一步澄清过滤分离，去除色素、可溶蛋白、多糖等大分子物质，得到纳滤清液，所述纳滤膜过滤精度分子量为200-1000MD，用于保护后续工艺中双极膜的膜片，以减轻后续的处理负荷；
S3.所述纳滤清液采用碳柱脱色得到丁二酸钠脱色液；
S4.所述丁二酸钠脱色液经过螯合树脂去除钙镁离子后再进行反渗透膜(RO)预浓缩得到预浓缩液，所述预浓缩液丁二酸钠含量为15-20％(w/v)；
S5.所述预浓缩液进入双极膜电渗析，在此过程中分离得到丁二酸溶液和氢氧化钠溶液；向所述氢氧化钠溶液中通入空气，利用空气中的CO2与NaOH溶液反应生成为碳酸钠溶液可回用至发酵阶段作为中和剂使用；
S6.所述丁二酸溶液进入离子交换系统，去除丁二酸中的阴阳离子，以及双极膜分离残余的Na+，得到较为纯净的丁二酸溶液，经加热浓缩后得到丁二酸含量为30-50％(w/v)的丁二酸浓缩液；
S7.所述丁二酸浓缩液通过降温结晶离心，分离得到晶体和母液，对所述晶体进行烘干即得丁二酸产品。
进一步的，所述S1中陶瓷膜的过滤精度为100nm。
进一步的，所述S3中碳柱脱色具体为粉碳脱色后，再进行碳柱热再生脱色，所述粉碳脱色中粉碳加入量为所述纳滤清液重量的0.1-0.8％。
进一步的，所述S5中丁二酸钠溶液中残留1-10％的Na+；所述氢氧化钠溶液中残留1-5％的丁二酸，这部分丁二酸随氢氧化钠又返回到发酵液中，不会造成丁二酸产品的损失。
进一步的，所述S6中离子交换系统中包含阳离子柱和阴离子柱，所述阳离子柱采用强酸性阳离子交换树脂作为填料，所述阴离子柱采用弱碱性阴离子交换树脂为填料。
进一步的，所述S6中丁二酸溶液经过离子交换后钙离子浓度≤2ppm、铁离子浓度≤1ppm、硫酸根离子浓度≤2ppm、氯离子浓度≤2ppm。
进一步的，所述S6中浓缩可采用多效浓缩或机械式蒸汽压缩(MVR)浓缩,浓缩温度为55-80℃。
进一步的，所述S7中降温结晶过程中，丁二酸浓缩液以30％-50％(w/v)为起点浓度，以50-70℃为起点温度，降温终点温度为5-35℃，降温结晶时间为15-30h，结晶收率为70-95％。
进一步的，所述S7中母液回收再次循环进入离子交换系统或采用色谱分离工艺除杂后回收丁二酸。
本发明的有益效果：
1.本发明提供了一种丁二酸提纯精制方法，该法工艺流程高效紧凑，丁二酸产品收率高，在提纯精炼过程中能够有效降低工艺生产成本，适合工业化生产；同时丁二酸产品纯度高，不仅大幅度提高食品级丁二酸的质量，而且产品质量也符合聚合材料丁二酸原料的要求，满足了限塑禁塑的号召，为可降解塑料(PBS)的大规模产业化提供原料保证。
2.在本发明工艺过程中，从丁二酸钠发酵液中分离菌体无需添加絮凝剂，也不用利用酸碱调节pH，利用陶瓷膜和纳滤膜二次膜过滤，即可分离发酵液中的菌体，烘干后作为蛋白饲料提高副产物的附加值，进一步冲抵丁二酸的生产成本；采用纳滤膜，能去除在脱色和离子交换过程中无法去除的蛋白质及其降解物、糖等比丁二酸分子量大的大分子物质，避免这些杂质带入产品，以免影响丁二酸成品的质量和成品丁二酸的收率；同时纳滤膜的采用，保护并延长了后续的工序的双极膜、活性炭和树脂的使用寿命和再生的酸碱消耗，有利于生产线的稳定运行，并降低生产成本。
2.在本发明的工艺过程中所采用的离子交换工艺是目前工业化应用再生剂盐酸和碱液消耗最少，废水产量最低的工艺。目前很多丁二酸提纯工艺只采用阳离子交换工艺或者不采用离子交换工艺直接从盐溶液中结晶除丁二酸，采用这样的工艺只能得到粗品，粗品即使溶解结晶，产品的灰分及其他指标也不合格。本发明所采用的工艺，采用高效的离子交换系统，确保生产出高纯的丁二酸产品，且具有高产率。
3.本发明丁二酸提纯精制在浓缩过程中，优先采用MVR浓缩，使得丁二酸浓缩的成本最低。精制后高纯度的丁二酸的浓缩，相对于发酵液的直接浓缩，或者粗品丁二酸的浓缩，由于没有其他离子杂质，有机杂质也少，对设备材质要求不高，也不会因为杂质含量高，造成设备结构堵塞，同时，浓缩的冷凝水干净，可以直接回用到离交系统，作为树脂再生用的无离子水。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明实施例1中一种丁二酸提纯精制的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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
一种丁二酸提纯精制方法，包括如下步骤：
S1.浓度为45％的碳酸钠作为中和剂发酵得到40L丁二酸钠发酵液升温至60℃，通过规格为0.2m2、100nm的陶瓷膜过滤分离得到发酵清液，控制过滤流速为50L/m2·h，发酵清液OD值≤2，离心分离得到的固相(菌体)烘干回收作为饲料原料；
S2.发酵清液通过纳滤膜进一步澄清过滤分离，控制过滤流速为5L/m2·h得到纳滤清液，纳滤膜的规格为2m2,1000MD；
S3.向纳滤清液中加入重量为纳滤清液重量0.1％的粉碳预脱色后，再通过3只规格为φ100*1000的活性炭柱二次脱色得到丁二酸钠脱色液；
S4.丁二酸钠脱色液经过3只规格为φ100*1000的螯合树脂去除钙镁离子后再进行反渗透膜(RO)预浓缩得到预浓缩液，预浓缩液丁二酸钠含量为18％(w/v)；
S5.预浓缩液进入双极膜电渗析，在此过程中分离得到丁二酸溶液和氢氧化钠溶液；回收得到浓度为8％的氢氧化钠溶液，按照氢氧化钠溶液体积与空气体积比为2.5：2的比例向氢氧化钠溶液中通入空气反应后生成Na2CO3溶液，经MVR浓缩至55℃浓缩至浓度为45％，回到发酵阶段作为中和剂使用；
S6.丁二酸溶液依次通过3只规格为φ100*1000的阴阳离子交换树脂(其中阳离子柱采用强酸性阳离子交换树脂作为填料，阴离子柱采用弱碱性阴离子交换树脂为填料)，得到浓度为30％的丁二酸溶液，经MVR于70℃浓缩后得到丁二酸含量为40％的丁二酸浓缩液；
S7.将丁二酸浓缩液置于可控温的规格为15L的玻璃搅拌反应釜中进行降温结晶，以40％(w/v)为起点浓度，以65℃为起点温度进行降温，降温结晶时间为24h，降温至10℃，用转鼓φ200的离心机，2500rpm的转速分离得到晶体和母液，将分离得到的母液回收再次进入离子交换系统循环使用，离心得到的晶体置于65℃烘箱中烘干即得到丁二酸产品，产率为92.8％。本实施例提纯精制得到的丁二酸产品进行检测，其产品质量与行业标准质量指标对比见表1：
表1
从表1可知，本发明所提纯精制的丁二酸产品优于现有工艺下食品级丁二酸的质量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将以碳酸钠发酵得到的丁二酸钠发酵液升温后通过陶瓷膜过滤得到发酵清液；
S2.所述发酵清液通过纳滤膜进一步澄清过滤分离，得到纳滤清液；
S3.所述纳滤清液采用碳柱脱色得到丁二酸钠脱色液；
S4.所述丁二酸钠脱色液经过螯合树脂后再进行反渗透膜预浓缩得到预浓缩液，所述预浓缩液丁二酸钠含量为15-20％；
S5.所述预浓缩液进入双极膜电渗析，分离得到丁二酸溶液和氢氧化钠溶液；向所述氢氧化钠溶液中通入空气，反应后溶液作为中和剂回用至发酵阶段；
S6.所述丁二酸溶液进入离子交换系统后，经加热浓缩后到丁二酸含量为30-50％的丁二酸浓缩液；
S7.所述丁二酸浓缩液通过降温结晶离心，分离得到晶体和母液，对所述晶体进行烘干即得丁二酸产品。
2.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S1中碳酸钠浓度为40-50％。
3.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S1中升温后温度为50-70℃。
4.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S1与S2中过滤分离得到的固相进行烘干造粒。
5.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S3中碳柱脱色具体为粉碳脱色后，再进行碳柱热再生脱色，所述粉碳脱色中粉碳加入量为所述纳滤清液重量的0.1-0.8％。
6.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S6中浓缩采用多效浓缩或机械式蒸汽压缩浓缩中的任意一种,浓缩温度为55-80℃。
7.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S7降温结晶过程中，丁二酸浓缩液以30％-50％为起点浓度，以50-70℃为起点温度，降温终点温度为5-35℃，降温结晶时间为15-30h，结晶收率为70-95％。
8.根据权利要求1所述的一种丁二酸提纯精制方法，其特征在于，所述S7中母液回收处理方式为再次循环进入离子交换系统或采用色谱分离工艺除杂后回收丁二酸中的任意一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311210486.7A CN117263794A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种丁二酸提纯精制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311210486.7A CN117263794A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种丁二酸提纯精制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117263794A true CN117263794A (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=89211636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311210486.7A Pending CN117263794A (zh) | 2023-09-19 | 2023-09-19 | 一种丁二酸提纯精制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117263794A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101486637A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-07-22 | 常茂生物化学工程股份有限公司 | 从发酵液中提取丁二酸的方法 |
| JP2010070474A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toray Ind Inc | コハク酸の製造方法 |
| WO2013042760A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 東レ株式会社 | コハク酸の製造方法 |
| CN103420826A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 常茂生物化学工程股份有限公司 | 从发酵液中提取丁二酸的方法 |
| CN105585431A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-18 | 中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院 | 一种含盐发酵液的脱盐方法 |
-
2023
- 2023-09-19 CN CN202311210486.7A patent/CN117263794A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010070474A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Toray Ind Inc | コハク酸の製造方法 |
| CN101486637A (zh) * | 2009-02-09 | 2009-07-22 | 常茂生物化学工程股份有限公司 | 从发酵液中提取丁二酸的方法 |
| WO2013042760A1 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-03-28 | 東レ株式会社 | コハク酸の製造方法 |
| CN103420826A (zh) * | 2012-05-15 | 2013-12-04 | 常茂生物化学工程股份有限公司 | 从发酵液中提取丁二酸的方法 |
| CN105585431A (zh) * | 2014-10-22 | 2016-05-18 | 中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院 | 一种含盐发酵液的脱盐方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 万屹东等: "生物法制备丁二酸的研究及产业化进展", 《生物加工过程》, vol. 18, no. 05, 15 September 2020 (2020-09-15), pages 583 - 591 * |
| 哈斯勒: "《活性碳净化》", 30 April 1980, 中国建筑工业出版社, pages: 75 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111269107B (zh) | 一种l-乳酸提纯精制方法 | |
| CN108822163B (zh) | 一种d-氨基葡萄糖盐酸盐的综合循环生产方法 | |
| CN102363594B (zh) | 一种从发酵液中分离纯化丁二酸的工艺 | |
| JP2013507953A (ja) | 電気透析および直接回収方法を用いた糖化液からのキシロースの製造のための経済的な工程 | |
| JP2016520093A (ja) | 前処理ありのフェルラ酸の最適化抽出方法 | |
| CN101486637A (zh) | 从发酵液中提取丁二酸的方法 | |
| CN102040476B (zh) | 一种从发酵液中分离提纯1,3-丙二醇的方法 | |
| CN106831894B (zh) | 一种脱乙酰基耦合吸附分离d-氨基葡萄糖盐酸盐的方法 | |
| CN113214076A (zh) | 一种从乳酸蒸馏釜底液中回收乳酸的方法 | |
| CN111518857A (zh) | 酶法生产氨基葡萄糖盐及其提纯方法 | |
| CN1221510C (zh) | 一种长链二元酸的精制方法 | |
| CN101100437B (zh) | 一种β-丙氨酸的纯化方法 | |
| KR20130057540A (ko) | 젖산의 정제 방법 | |
| CN101607891B (zh) | 一种柠檬酸的重结晶生产方法 | |
| CN107250093B (zh) | 由发酵培养液使用纳滤纯化回收的母液来制造琥珀酸的方法 | |
| CN117263794A (zh) | 一种丁二酸提纯精制方法 | |
| CN216303678U (zh) | 生产乙草胺产出废液的回收处理装置 | |
| US20120259138A1 (en) | Methods and systems of producing dicarboxylic acids | |
| KR101073726B1 (ko) | 전기투석 및 직접회수방법을 이용한 당화액으로부터의 경제적인 자일로스의 제조공정 | |
| CN113214103A (zh) | 一种酶法合成d-对羟基苯甘氨酸的后续处理方法 | |
| CN112239413A (zh) | 一种甘氨酸的提纯及封闭生产方法 | |
| CN112430182A (zh) | 一种原位羰基化法直通液体苯乙酸钠的合成方法及应用 | |
| CN115028815A (zh) | 一种乳酸聚乳酸并联生产工艺方法 | |
| CN109234268B (zh) | 一种处理酵母核糖核酸母液的方法 | |
| CN109206313B (zh) | 丁二酸盐厌氧发酵液制备丁二酸的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |