CN117902974A - 一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 - Google Patents
一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117902974A CN117902974A CN202311818149.6A CN202311818149A CN117902974A CN 117902974 A CN117902974 A CN 117902974A CN 202311818149 A CN202311818149 A CN 202311818149A CN 117902974 A CN117902974 A CN 117902974A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- succinic acid
- chromatographic
- mother liquor
- acid
- malic acid
- 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 381
- 239000001384 succinic acid Substances 0.000 title claims abstract description 187
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 109
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 title claims abstract description 107
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 title claims abstract description 106
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 title claims abstract description 106
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 103
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 16
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 14
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 14
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 claims description 14
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 6
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000012539 chromatography resin Substances 0.000 claims 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 20
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 20
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 19
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract description 4
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010364 biochemical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 4
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OVYQSRKFHNKIBM-UHFFFAOYSA-N butanedioic acid Chemical compound OC(=O)CCC(O)=O.OC(=O)CCC(O)=O OVYQSRKFHNKIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940049920 malate Drugs 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019614 sour taste Nutrition 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L succinate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCC([O-])=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及生物化工技术领域，公开了一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，是将丁二酸母液酸化后，进入一道连续色谱进行分离，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液；对一道色谱清液浓缩，降温结晶，离心，得到丁二酸粗品及滤液；将滤液进入二道连续色谱进行分离，收集含有苹果酸的二道色谱清液。本发明通过两道连续色谱有效分离回收丁二酸结晶母液中的丁二酸和苹果酸，所得产品纯度好、收率高，克服了现有技术中阴离子树脂吸附解析法存在的解析选择性不高，使用大量酸碱以及产生的大量酸碱废水难处理等问题，以及采用两道连续色谱从母液中依次分离丁二酸和苹果酸用水量大、能耗高等问题。
Description
技术领域
本发明涉及生物化工技术领域，尤其涉及一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法。
背景技术
丁二酸(Succinic acid)又称琥珀酸，无色或白色、无嗅而具有酸味的无色结晶，溶于水，是一种重要的C4平台化合物，目前在生物医药及聚合材料等方面均有广泛应用。苹果酸(Malic acid)，又名2-羟基丁二酸，白色结晶体或结晶状粉末，有较强的吸湿性，易溶于水、乙醇，广泛应用于食品、化妆品、医疗和保健品等领域。
工业生产丁二酸的方法主要有化学法、电解法及发酵法；其中，微生物发酵法生产丁二酸因具有利用可再生资源、固定温室气体CO2等优点，近年来成为国内外研究的热点而受到广泛关注。然而，以上丁二酸生产方法生产丁二酸过程中均会产生一定量的苹果酸副产物，无法通过浓缩结晶的方式完全分离。丁二酸发酵液经预处理除杂、降温结晶、离心后得到的丁二酸结晶母液中丁二酸含量可达100g/L以上，苹果酸可达10g/L以上，随着苹果酸应用领域的扩展，分离回收丁二酸结晶母液中的苹果酸和丁二酸具有很好的经济价值，然而，实现发酵液中丁二酸和苹果酸的完全分离和回收仍旧是一个行业难题。
目前分离苹果酸和丁二酸的常用方法有阴离子交换树脂吸附解析法和溶剂萃取法。阴离子树脂吸附解析法主要是将待处理样品中的苹果酸和丁二酸吸附于阴离子交换树脂上，再利用稀硫酸进行解析，以得到丁二酸解析液和苹果酸解析液，如发明专利CN110194714A公开了利用弱碱性阴离子交换树脂吸附苹果酸发酵液中的苹果酸和丁二酸，再使用稀硫酸解析，分段收集分离丁二酸和苹果酸；但该方法的不足之处在于此类阴离子交换树脂的吸附能力不高，水洗量大，且需要大量酸碱试剂来再生树脂，随之会产生大量难以处理的酸碱废水，同时酸解析选择性不高，造成产品纯度及收率较低。采用溶剂萃取法分离苹果酸和丁二酸时，则存在有机溶剂使用量大，工艺成本较高的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，采用两道连续色谱将丁二酸结晶母液中的丁二酸和苹果酸有效分离出来，且所得产品纯度高，提高了对结晶母液的回收利用，增加经济效益。
本发明提出的一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，步骤如下：
1)调节所述丁二酸母液至酸性，得到酸化丁二酸母液；
2)将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液；
3)对所述一道色谱清液浓缩，降温结晶，离心，得到丁二酸粗品及滤液；
4)将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，收集含有苹果酸的二道色谱清液。
进一步地，所述丁二酸母液是丁二酸发酵液经提取分离出丁二酸后剩余的发酵液；
优选地，所述丁二酸母液中丁二酸含量为110-140g/L，苹果酸含量为10-30g/L。
进一步地，步骤1)中，调节所述丁二酸母液pH至1.0-3.0；
优选地，调节所述丁二酸母液至酸性后，还包括：将酸化丁二酸母液加热、过滤处理；
所述加热温度为80-90℃并保持40-60min。
进一步地，步骤2)中，所述一道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂，优选为LX-1850。
进一步地，将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液上样于所述一道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液和色谱残液；
优选地，纯水和酸化丁二酸母液的体积比为1.7-2.0：1；
纯水进料流速为2-4BV/h；
色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；
色谱柱柱温为10-60℃。
进一步地，步骤3)中，对所述一道色谱清液浓缩，浓缩至丁二酸含量为350-450g/L。
进一步地，步骤4)中，所述二道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂，优选为LX-1850。
进一步地，将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液滤液上样于所述二道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有苹果酸的二道色谱清液和色谱残液；
优选地，纯水和滤液的体积比为2.3-3.0：1；
纯水的进料流速为2-4BV/h；
色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；
色谱柱柱温为10-60℃。
进一步地，步骤4)中，还包括：将含有苹果酸的二道色谱清液进行脱色、浓缩、降温结晶，得到苹果酸粗品；
优选地，还包括将苹果酸粗品复溶、重结晶，干燥，得到苹果酸纯品。
进一步地，将所述二道连续色谱的色谱残液回用至丁二酸母液中。
本发明通过两道连续色谱有效回收丁二酸结晶母液中的丁二酸和苹果酸，先采用一道连续色谱分离得到丁二酸和苹果酸的混合液，通过降温结晶回收混合液中的丁二酸，得到丁二酸粗品和滤液，再采用二道连续色谱分离出滤液中的苹果酸，分离出苹果酸的滤液可再回用至丁二酸结晶母液中。本发明利用连续色谱充分回收丁二酸结晶母液中的成分，分离效果好，收率高，且所得产品纯度高，克服了现有技术中的阴离子树脂吸解析法存在的解析选择性不高，使用大量酸碱以及产生的大量酸碱废水难处理等问题，以及采用两道连续色从母液中谱依次分离出丁二酸和苹果酸用水量大、能耗高等问题。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
本发明提出的一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，其特征在于，步骤如下：
1)调节所述丁二酸母液至酸性，得到酸化丁二酸母液；
2)将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液；
3)对所述一道色谱清液浓缩，降温结晶，离心，得到丁二酸粗品及滤液；
4)将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，收集含有苹果酸的二道色谱清液。
本申请所述丁二酸母液是丁二酸发酵液经提取分离出丁二酸后剩余的发酵液；具体的，所述提取分离丁二酸操作包括：将丁二酸发酵液先经陶瓷膜过滤除去体系中的菌体蛋白等大分子颗粒物，再经超滤膜过滤纯化，然后活性炭脱色、浓缩、降温结晶后，离心分离得到丁二酸结晶和结晶母液；所述超滤膜的截留分子量优选为1000。
本申请的丁二酸母液中丁二酸含量为110-140g/L，苹果酸含量为10-30g/L，还含有20-35g/L无机盐，丁二酸母液的pH在3.5-4.0之间；无机盐的主要成分是硫酸钠、磷酸钠、硫酸钾、磷酸钾、硫酸镁等。
为进一步提高分离效果，步骤1)中，调节所述丁二酸母液pH至1.0-3.0；此pH条件下丁二酸母液中的丁二酸盐和苹果酸盐有效转化成丁二酸和苹果酸。
为进一步提高分离效果，调节所述丁二酸母液至酸性后，还包括：将酸化丁二酸母液加热、过滤处理；加热温度为80-90℃并保持40-60min。在调酸及加热过程中，丁二酸母液中的可溶性蛋白变性沉降出来，通过过滤除去，提高丁二酸母液的纯度。
本申请中的一道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂。在对树脂选型的过程中发现，相较于其它树脂，采用西安蓝晓科技新材料股份有限公司生产的LX-1850树脂(树脂粒径280-320μm)用于丁二酸母液中丁二酸和苹果酸的分离，其水料比较小，其它树脂的水料比大都在4.5以上，且分离效果不佳。
具体的，将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液上样于所述一道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液和一道色谱残液；其中，一道色谱清液为富含丁二酸和苹果酸的混合液，结晶母液中的丁二酸全部转移至一道色谱清液中，88％以上的苹果酸转移至一道色谱清液中，且一道色谱清液中的盐分去除率可达76％以上；一道色谱残液为无机盐等其它杂质。
为进一步提高分离效果，控制水料比(纯水和酸化丁二酸母液的体积比)为1.7-2.0：1；纯水的进料流速为2.5BV/h；色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；色谱柱柱温为10-60℃，优选60℃。
为进一步提高丁二酸的回收效率，对所述一道色谱清液浓缩，浓缩至丁二酸含量为350-450g/L，再经降温结晶，得到丁二酸粗品。所得丁二酸粗品可进一步纯化生产丁二酸纯品。
本申请中的二道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂。在对树脂选型的过程中发现，相较于其它树脂，采用西安蓝晓科技新材料股份有限公司生产的LX-1850树脂(树脂粒径280-320μm)用于苹果酸的分离，其水料比较小，其它树脂的水料比在5以上，且分离效果不佳。
此外，一道连续色谱的色谱清液经浓缩、结晶、过滤得到滤液，所得滤液的体积相较于一道连续色谱的色谱清液体积显著降低，从而降低二道连续色谱的处理体积。
具体的，将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液滤液上样于所述二道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有苹果酸的二道色谱清液和色谱残液；其中，二道色谱清液为高纯度的苹果酸溶液，滤液中98％以上的苹果酸转移至二道色谱清液中且不含有丁二酸，二道色谱清液中丁二酸的去除率为100％；二道色谱残液为含有丁二酸和少量盐分等杂质的溶液。
为进一步提高分离效果控制水料比(纯水和酸化丁二酸母液的体积比)为2.3-3.0：1；纯水的进料流速为3BV/h；；色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；色谱柱柱温为10-60℃，优选60℃。
本申请中，对于分离出的含苹果酸的二道色谱清液，还包括：将含有苹果酸的二道色谱清液进行脱色、浓缩、降温结晶，得到苹果酸粗品；
为获得更高纯度的苹果酸产品，还包括将苹果酸粗品复溶、重结晶，干燥，得到苹果酸纯品。
为提高回收效率，可以将二道连续色谱的色谱残液回用至丁二酸母液中。
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
下述实施例中的丁二酸母液是将丁二酸发酵液先经陶瓷膜过滤除去体系中的菌体蛋白等大分子颗粒物，再经超滤膜(截留分子量：1000)过滤纯化，然后活性炭脱色、浓缩、降温结晶后，离心分离出丁二酸结晶后的剩余发酵液；所述丁二酸母液中丁二酸含量为125g/L，苹果酸含量为18g/L，无机盐含量为26g/L，丁二酸母液pH为3.8。
下述水料比为纯水和进样物料的体积比；下述清残液比为色谱清液和色谱残液的体积比。
实施例1
从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，步骤如下：
1)将丁二酸母液用60％硫酸进行酸化处理，调节pH值至3.0，升温至80℃并保持1h，过滤除去丁二酸母液中不溶物，得到酸化丁二酸母液；
2)将酸化丁二酸母液通入色谱填料为LX-1850的一道连续色谱装置中，控制水料比为1.7，清残液比为0.8，纯水进料流速为2.5BV/h，收集一道色谱清液回收丁二酸和苹果酸；所得一道色谱清液中丁二酸收率100％，苹果酸收率94.8％，除盐率76.2％；
3)将一道色谱清液在70℃下真空浓缩至丁二酸含量为427g/L，降温结晶，结晶温度为10℃，维持2h养晶，养晶结束后离心分离，得到丁二酸粗品和滤液，所得丁二酸粗品纯度为97.2％，收率82.3％，可进一步回用于精制车间制备精品丁二酸。
4)将滤液通入色谱填料为LX-1850的二道连续色谱装置中，控制水料比为2.3，清残液比为0.8，纯水进料流速为3BV/h，收集二道色谱清液回收苹果酸；所得二道色谱清液中苹果酸收率98.5％，丁二酸去除率100％，二道色谱残液可套用至丁二酸母液重复利用提高收率。
5)向二道色谱清液中投加活性炭进行脱色，活性炭投加量控制在0.5％(v/w)，脱色温度控制在60℃，脱色时间控制在1h，然后过滤除去活性炭收集脱色清液，脱色清液透光率为99.5％。
6)将脱色清液在70℃下真空浓缩至苹果酸含量为1203g/L，降温结晶，结晶温度10℃，维持2h养晶，养晶结束，进行离心分离，得到苹果酸粗品，苹果酸粗品纯度97.1％，收率71.8％；
7)苹果酸粗品通过加水溶解、蒸发结晶、离心、干燥这些精致工艺获得成品，苹果酸纯度99.1％，其他各项指标均符合GB1886.40要求。
实施例2
从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，步骤如下：
1)将丁二酸母液用60％硫酸进行酸化处理，调节pH值至1.0，升温至90℃并保持40min，过滤除去丁二酸母液中不溶物，得到酸化丁二酸母液；
2)将酸化丁二酸母液通入色谱填料为LX-1850的一道连续色谱装置中，控制水料比为1.7，清残液比为0.6，纯水进料流速为2.2BV/h，收集一道色谱清液回收丁二酸和苹果酸；所得一道色谱清液中丁二酸收率100％，苹果酸收率91.4％，除盐率81.7％；
3)将一道色谱清液在70℃下真空浓缩至丁二酸含量为429g/L，降温结晶，结晶温度为20℃，维持4h养晶，养晶结束后离心分离，得到丁二酸粗品和滤液，所得丁二酸粗品纯度为97.0％，可进一步回用于精制车间制备精品丁二酸。
4)将滤液通入色谱填料为LX-1850的二道连续色谱装置中，控制水料比为2.3，清残液比为0.6，纯水进料流速为2.4BV/h，收集二道色谱清液回收苹果酸；所得二道色谱清液中苹果酸收率98.2％，丁二酸去除率100％，二道色谱残液可套用至丁二酸母液重复利用提高收率。
5)向二道色谱清液中投加活性炭进行脱色，活性炭投加量控制在1％(v/w)，脱色温度控制在60℃，脱色时间控制在1h，然后过滤除去活性炭收集脱色清液，脱色清液透光率为99.5％。
6)将脱色清液在70℃下真空浓缩至苹果酸含量为1223g/L，降温结晶，结晶温度20℃，维持4h养晶，养晶结束，进行离心分离，得到苹果酸粗品，苹果酸粗品纯度96.9％；
7)苹果酸粗品通过加水溶解、蒸发结晶、离心、干燥这些精致工艺获得成品，苹果酸纯度99.0％，其他各项指标均符合GB1886.40要求。
实施例3
从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，步骤如下：
1)将丁二酸母液用60％硫酸进行酸化处理，调节pH值至1.5，升温至80℃并保持50min，过滤除去丁二酸母液中不溶物，得到酸化丁二酸母液；
2)将酸化丁二酸母液通入色谱填料为LX-1850的一道连续色谱装置中，控制水料比为2.0，清残液比为0.8，纯水进料流速为2.5BV/h，收集一道色谱清液回收丁二酸和苹果酸；所得一道色谱清液中丁二酸收率100％，苹果酸收率91.6％，除盐率85.3％；
3)将一道色谱清液在70℃下真空浓缩至丁二酸含为405g/L，降温结晶，结晶温度为20℃，维持4h养晶，养晶结束后离心分离，得到丁二酸粗品和滤液，所得丁二酸粗品纯度为97.8％，可进一步回用于精制车间制备精品丁二酸。
4)将滤液通入色谱填料为LX-1850的二道连续色谱装置中，控制水料比为3.0，清残液比为0.8，纯水进料流速为3.5BV/h，收集二道色谱清液回收苹果酸；所得二道色谱清液中苹果酸收率99.5％，丁二酸去除率100％，二道色谱残液可套用至丁二酸母液重复利用提高收率。
5)向二道色谱清液中投加活性炭进行脱色，活性炭投加量控制在1％(v/w)，脱色温度控制在60℃，脱色时间控制在1h，然后过滤除去活性炭收集脱色清液，脱色清液透光率为99.8％。
6)将脱色清液在70℃下真空浓缩至苹果酸含量为1233gg/L，降温结晶，结晶温度20℃，维持4h养晶，养晶结束，进行离心分离，得到苹果酸粗品，苹果酸粗品纯度97.7％；
7)苹果酸粗品通过加水溶解、蒸发结晶、离心、干燥这些精致工艺获得成品，苹果酸纯度99.5％，其他各项指标均符合GB1886.40要求。
实施例4
从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，步骤如下：
1)将丁二酸母液用60％硫酸进行酸化处理，调节pH值至2.0，升温至85℃并保持40min，过滤除去丁二酸母液中不溶物，得到酸化丁二酸母液；
2)将酸化丁二酸母液通入色谱填料为LX-1850的一道连续色谱装置中，控制水料比为2.0，清残液比为0.6，纯水进料流速为3BV/h，收集一道色谱清液回收丁二酸和苹果酸；所得一道色谱清液中丁二酸收率100％，苹果酸收率88.9％，除盐率81.2％；
3)将一道色谱清液在70℃下真空浓缩至丁二酸含量为447g/L，降温结晶，结晶温度为20℃，维持4h养晶，养晶结束后离心分离，得到丁二酸粗品和滤液，所得丁二酸粗品纯度为97.5％，可进一步回用于精制车间制备精品丁二酸。
4)将滤液通入色谱填料为LX-1850的二道连续色谱装置中，控制水料比为3.0，清残液比为0.6，纯水进料流速为3BV/h，收集二道色谱清液回收苹果酸；所得二道色谱清液中苹果酸收率98.9％，丁二酸去除率100％，二道色谱残液可套用至丁二酸母液重复利用提高收率。
5)向色谱清液中投加活性炭进行脱色，活性炭投加量控制在1％(v/w)，脱色温度控制在80℃，脱色时间控制在0.5h，然后过滤除去活性炭收集脱色清液，脱色清液透光99.7％。
6)将脱色清液在80℃下真空浓缩至苹果酸含量为1237g/L，降温结晶，结晶温度20℃，维持4h养晶，养晶结束，进行离心分离，得到苹果酸粗品，苹果酸粗品纯度97.5％；
7)苹果酸粗品通过加水溶解、蒸发结晶、离心、干燥这些精致工艺获得成品，苹果酸纯度99.3％，其他各项指标均符合GB1886.40要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法，其特征在于，步骤如下：
1)调节所述丁二酸母液至酸性，得到酸化丁二酸母液；
2)将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液；
3)对所述一道色谱清液浓缩，降温结晶，离心，得到丁二酸粗品及滤液；
4)将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，收集含有苹果酸的二道色谱清液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丁二酸母液是丁二酸发酵液经提取分离出丁二酸后剩余的发酵液；
优选地，所述丁二酸母液中丁二酸含量为110-140g/L，苹果酸含量为10-30g/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，调节所述丁二酸母液pH至1.0-3.0；
优选地，调节所述丁二酸母液至酸性后，还包括：将酸化丁二酸母液加热、过滤处理；所述加热温度为80-90℃并保持40-60min。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤2)中，所述一道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂，优选为LX-1850。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述酸化丁二酸母液进入一道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液上样于所述一道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有丁二酸和苹果酸的一道色谱清液和色谱残液；
优选地，纯水和酸化丁二酸母液的体积比为1.7-2.0：1；
纯水进料流速为2-4BV/h；
色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；
色谱柱柱温为10-60℃。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，步骤3)中，对所述一道色谱清液浓缩，浓缩至丁二酸含量为350-450g/L。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中，所述二道连续色谱的色谱柱填料为均粒凝胶阳离子色谱树脂，优选为LX-1850。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述滤液进入二道连续色谱进行分离，包括：
将所述酸化丁二酸母液滤液上样于所述二道连续色谱的色谱柱，
利用纯水洗脱已上样的所述色谱柱，收集含有苹果酸的二道色谱清液和色谱残液；
优选地，纯水和滤液的体积比为2.3-3.0：1；
纯水的进料流速为2-4BV/h；
色谱清液和色谱残液的体积比为0.6-0.8：1；
色谱柱柱温为10-60℃。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，步骤4)中，还包括：将含有苹果酸的二道色谱清液进行脱色、浓缩、降温结晶，得到苹果酸粗品；
优选地，还包括将苹果酸粗品复溶、重结晶，干燥，得到苹果酸纯品。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述二道连续色谱的色谱残液回用至丁二酸母液中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311818149.6A CN117902974A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311818149.6A CN117902974A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117902974A true CN117902974A (zh) | 2024-04-19 |
Family
ID=90696043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311818149.6A Pending CN117902974A (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117902974A (zh) |
-
2023
- 2023-12-26 CN CN202311818149.6A patent/CN117902974A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101812009B (zh) | 一种从发酵液中分离提取l-色氨酸的工艺 | |
| CN102363594B (zh) | 一种从发酵液中分离纯化丁二酸的工艺 | |
| CN104529755B (zh) | 一种从转化液中分离α-酮戊二酸的方法 | |
| WO2016008745A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur aufkonzentration und kristallisation von fermentierbaren carbonsäuren | |
| CN113135954B (zh) | 一种利用玉米浸泡水制备植酸钙和乳酸钙的工艺方法 | |
| CN101100437B (zh) | 一种β-丙氨酸的纯化方法 | |
| CN112679560A (zh) | 一种春雷霉素的结晶工艺 | |
| CN110759959A (zh) | 一种从发酵液中分离提取维生素b12的方法 | |
| CN117902974A (zh) | 一种从丁二酸母液中回收丁二酸和苹果酸的方法 | |
| CN115772549A (zh) | 一种从发酵液中提取含痕量烟酸的烟酰胺制备方法 | |
| CN100509757C (zh) | 15n-l-精氨酸的分离提纯方法 | |
| JPH0223879A (ja) | Ｌ−グルタミンの精製方法 | |
| CN111732502A (zh) | 一种分离苹果酸与丁二酸的方法 | |
| CN113735136A (zh) | 一种利用玉米浸泡水制备钾盐并副产镁盐的工艺方法 | |
| CN114436816B (zh) | 一种离子交换技术高效提取莽草酸的方法 | |
| KR101073726B1 (ko) | 전기투석 및 직접회수방법을 이용한 당화액으로부터의 경제적인 자일로스의 제조공정 | |
| CN110903165A (zh) | 一种赤藓糖醇的高收率制备方法 | |
| US5965028A (en) | Process for treating a liquid | |
| US5994533A (en) | Process for the recovery of tartaric acid and other products from tamarind pulp | |
| CN104513151A (zh) | 一种从丁二酸盐发酵液中提取高纯度丁二酸的方法 | |
| CN104177269B (zh) | 一种从l-麸酸精制母液中分离l-谷氨酸和l-焦谷氨酸的方法 | |
| CN116574061A (zh) | 一种分离纯化细胞培养基用l-组氨酸的方法 | |
| CN114605364B (zh) | 一种赤霉素ga4的提取方法 | |
| CN117105796A (zh) | 一种从谷氨酸等电母液中回收谷氨酸、硫酸铵和焦谷氨酸的方法 | |
| CN216321130U (zh) | 一种棒酸发酵液的提取浓缩装置 |
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 |