ES2969655T3 - Procedimiento para decolorar y desodorizar un alcohol polihídrico - Google Patents

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Abstract

En un método y un sistema para decolorar y desodorizar un alcohol polihídrico según realizaciones de la presente invención, se prepara una mezcla líquida que contiene un primer alcohol polihídrico obtenido mediante un proceso de separación. El líquido de la mezcla se somete a un tratamiento de destilación para eliminar preliminarmente sustancias con diferentes colores y olores para generar un líquido de pretratamiento. El líquido de pretratamiento se somete a un tratamiento de adsorción. Mediante una combinación del tratamiento de destilación y el tratamiento de adsorción, se puede aumentar la eficacia de eliminación de sustancias con diferentes colores y olores. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

d e s c r ip c ió n
Procedimiento para decolorar y desodorizar un alcohol polihídrico
[Campo Técnico]
[0001]La presente invención se refiere a un procedimiento de decoloración y desodorización de un ácido polihídrico. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico después de un procedimiento de separación.
[Antecedentes de la Técnica]
[0002]Los alcoholes polihídricos son compuestos que tienen más de un grupo hidroxilo (-OH) en una molécula. Entre estos, un alcohol dihídrico se denomina glicol, y un alcohol trihídrico se denomina glicerol. Los alcoholes polihídricos se utilizan como disolventes hidrófilos y próticos y se utilizan en diferentes aplicaciones para composiciones cosméticas, aditivos farmacéuticos y líquidos anticongelantes para coches.
[0003]Por ejemplo, el 2,3-butanodiol ha sido utilizado ampliamente como materia prima o aditivo para aditivos de materiales electrónicos, insecticidas, cosméticos y productos de belleza, y se ha aumentado<su uso>en el campo médico debido a su quiralidad.
[0004]Se puede producir el 2,3-butanodiol mediante un procedimiento químico, tal como hidratación del óxido de 2,3-buteno<o>se puede sintetizar mediante un procedimiento de fermentación biológica para obtener el 2,3-butanodiol con una actividad óptica específica.
[0005]E<s>necesario producir 2,3-butanodiol incoloro e inodoro para<su>aplicación en cosmética y medicina, un líquido en bruto de 2,3-butanodiol puede tener un color amarillento y un mal olor debido a una pequeña cantidad de impurezas que no se han eliminado durante los procedimientos de separación y purificación.
[0006]Además, cuando se sintetiza el 2,3-butanodiol utilizando procedimientos biológicos que utilizan microorganismos y cepas, puede contener varios tipos de materiales con colores y olores indeseables derivados de proteínas o biomasas.
[0007]Por ejemplo, en la Solicitud de la Patente de China no examinada N0 105418367, se da a conocer un procedimiento de eliminación de un material que provoca pigmentación mediante el tratamiento de un líquido en bruto de 2,3-butanodiol con carbón activado. Sin embargo, existe un límite de eliminación de todos materiales que provocan colores y olores indeseados de un líquido en bruto de 2,3-butanodiol solamente mediante el tratamiento con carbón activado.
[0008]El documento KR 20160018245 A describes un procedimiento y un aparato de purificación de glicerina.
[0009]El documento KR 2011 0052257 A describe un procedimiento de desodorización de 1,2-alcanodioles que tienen 6-8 carbonos.
[0010]El documento KR 20130101701 A describe un procedimiento de refinado de alcohol polihídrico.
[0011]El documento KR 101 584727 B1 describe un procedimiento de fabricación de 1,2-hexanodiol purificado.
[0012]El documento KR 101 536934 B1 describe un procedimiento de purificación de alcoholes polihídricos. [Divulgación]
[Problema Técnico]
[0013]La presente invención está dirigida a proporcionar un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico que tiene alta eficiencia y alta capacidad de eliminación.
[0014]La presente invención está dirigida también a proporcionar un sistema para decolorar y desodorizar un alcohol polihídrico con alta eficiencia y alta capacidad de eliminación.
[Solución Técnica]
[0015]El alcance de la presente invención se define en las reivindicaciones independientes.
[0016]La presente invención proporciona un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con la reivindicación 1.
[Efectos Ventajosos]
[0017]De acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la presente Invención, en un procedimiento de decoloración/desodorización de un alcohol polihídrico producido mediante un procedimiento de separación/purificación, se puede llevar a cabo un tratamiento de destilación antes de un tratamiento de adsorción, tal como tratamiento con carbón activado. Por consiguiente, debido a que los materiales con colores y olores indeseados se eliminan mediante evaporación<o>un mecanismo de destilación fraccionada, se puede reducir la carga en el tratamiento de adsorción, y se puede aumentar la eficiencia de eliminación/capacidad de eliminación de materiales con colores y olores indeseados.
[0018]El tratamiento de destilación puede incluir un proceso con múltiples etapas. El tratamiento de destilación incluye un tratamiento de destilación fraccionada y un tratamiento de extracción. Se pueden eliminar los materiales con colores y olores indeseados en una unidad en masa debido a la diferencia del punto de ebullición durante el tratamiento de destilación fraccionada, y se pueden eliminar los materiales restantes con colores y olores indeseables en una unidad más pequeña durante el tratamiento de extracción.
[0019]De acuerdo con el tratamiento de adsorción realizado antes del tratamiento de destilación, se puede obtener un alcohol polihídrico incoloro e inodoro, del que se eliminan de manera sustancial y por completo los materiales con colores y olores indeseables. Por ejemplo, se puede producir un 2,3-butanodiol sustancialmente incoloro e inodoro a partir de un líquido sintético de 2,3-butanodiol que contiene numerosas impurezas y materiales con colores y olores indeseables a través de la síntesis biológica.
[Descripción de las Figuras]
[0020]
La Figura 1 es un diagrama conceptual que representa un sistema de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama de flujo de procedimiento que representa un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la presente invención. [Procedimientos de la Invención]
[0021]En lo sucesivo, se sugerirán realizaciones preferidas de la presente invención. Sin embargo, las realizaciones se proporcionan solamente para servir como ejemplo de la presente invención, no para limitar el alcance de la presente invención, y todas las alternativas y las modificaciones en el alcance de las reivindicaciones adjuntas se incluyen en la presente invención.
[0022]La Figura 1 es un diagrama conceptual que representa un sistema de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de flujo de procedimiento que representa un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con las realizaciones de ejemplo de la presente invención.
[0023]En lo sucesivo, con referencia a las Figuras 1 y 2, un sistema y un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico se explican conjuntamente.
[0024]Con referencia a la Figura 1, un sistema 100 de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico (en lo sucesivo, se puede abreviar como «sistema») de acuerdo con las realizaciones de ejemplo puede incluir una unidad de destilación y una unidad de adsorción C. De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, la unidad de destilación puede incluir una unidad de destilación fraccionada A y una unidad de extracción B.
[0025]La unidad de destilación fraccionada A puede incluir un primer depósito de almacenamiento 200 y una columna de destilación fraccionada 210. La unidad de extracción B puede incluir un segundo depósito de almacenamiento 205 y una columna de extracción 230. La unidad de adsorción C puede incluir una cámara de tratamiento de adsorción 250.
[0026]Con referencia a la Figura 2, se prepara un primer líquido mixto que contiene un primer alcohol polihídrico (S10). De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, el primer alcohol polihídrico puede ser un alcohol polihídrico recogido después de un procedimiento de separación para un caldo de fermentación de alcohol polihídrico.
[0027]En algunas realizaciones, se puede preparar el caldo de fermentación de alcohol polihídrico mediante la fermentación de una biomateria prima (o biomasa) utilizando una cepa. La biomateria prima pueden ser cereales (grano), materiales lignocelulósicos y/o de almidón. En realizaciones de ejemplo, se pueden utilizar materiales de almidón como biomaterias primas, y los ejemplos de los materiales de almidón pueden incluir cereales que contienen almidón, tales como maíz, avena, etc., yuca, azúcar no procesado, glucosa, etc.
[0028] Como la cepa, por ejemplo, se pueden utilizar sin limitación particular microorganismos que tienen una capacidad de producir un producto de fermentación que contiene diol. Por ejemplo, los microorganismos pueden serKlebsiella, Bacillus, Serrada, Enterobacter, Clostridium,levadura o E.coIÍ.
[0029] Se puede seleccionar la biomateria prima y la cepa en consideración con un diol objetivo de interés. En las realizaciones de ejemplo de la presente invención, el diol objetivo puede ser 2,3-butanodiol. En una realización, el diol objetivo puede incluir 2R,3S-butanodiol de los isómeros ópticos de 2,3-butanodiol.
[0030] En algunas realizaciones, para producir 2,3-butanodiol, como la biomateria prima, se puede utilizar yuca, y como la cepa,Klebsiella.Por ejemplo, como la cepa, se puede utilizarKlebsiellaoxytoca(K. oxytoca)oKlebsiellapneumoniae(K. pneumoniae)y de manera preferida se utilizaK. oxytoca.
[0031] De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, se puede preparar el caldo de fermentación de alcohol polihídrico mediante un procedimiento de sacarificación y un procedimiento de fermentación. Por ejemplo, después de moler la biomateria prima, se puede preparar un hidrolizado mediante la molienda de la biomateria prima, el mezclado del material molido en un líquido, tal como agua fresca, y reacción de la mezcla resultante con la biomateria prima. La enzima de sacarificación puede incluir, por ejemplo, una enzima de la familia de amilasas.
[0032] Posteriormente, se puede preparar un caldo de fermentación añadiendo las cepas al hidrolizado. El caldo de fermentación puede incluir monoalcoholes y otros glicoles, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, 1,3-propanodiol, 1,2-propilenglicol y dipropilenglicol), así como 2,3-butanodiol como un diol objetivo. Además, el caldo de fermentación puede incluir todos los tipos de sales inorgánicas, ácidos orgánicos e impurezas que causan colores y olores indeseables, tales como subproductos biológicos derivados de la cepa microbiana o un producto metabólico de los mismos.
[0033] El procedimiento de separación puede incluir un procedimiento de recogida selectiva de un diol objetivo de interés. Por ejemplo, el procedimiento de separación puede incluir un procedimiento de intercambio iónico, un procedimiento de electrodiálisis y un procedimiento de destilación al vacío.
[0034] El procedimiento de decoloración y desodorización de acuerdo con las reivindicaciones de la presente invención es un procedimiento que se lleva a cabo después del procedimiento de separación.
[0035] De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, el primer líquido mixto incluye el primer alcohol polihídrico (por ejemplo, 2,3-butanodiol), agua y un agente neutralizante. Además, los materiales con colores y olores indeseables que no se eliminan durante el procedimiento de separación están incluidos en el primer líquido mixto.
[0036] En algunas realizaciones, el agente neutralizante puede incluir un carbonato y/o un hidróxido de metal. Como los ejemplos no limitativos del carbonato, se pueden incluir NaHCOa, KHCO3, Na2C03, K2CO3 y CaC03 y pueden utilizarse por<sí>solos<o>en combinación de dos<o>más de los mismos. Como los ejemplos no limitativos del hidróxido de metal, se pueden utilizar NaOH, Ca(OH)2 y Mg(OH)2 y se pueden utilizar por<sí>solos<o>en combinación de dos<o>más de los mismos.
[0037] El carbonato<o>hidróxido de metal puede ajustar un pH del primer líquido mixto y los materiales ácidos, tales como ácidos orgánicos y ácidos inorgánicos, que están presentes en el primer líquido mixto, pueden eliminarse mediante una reacción de neutralización o precipitación. Además, la eliminación de materiales con colores y olores indeseables debido a la diferencia en el punto de ebullición se puede promover a través de la adición de carbonato<o>carbonatas. Por consiguiente, se puede mejorar la eficiencia de la eliminación de materiales con colores y olores indeseables en la unidad de destilación.
[0038] En algunas realizaciones, se pueden utilizar un carbonato monovalente y un carbonato bivalente conjuntamente para una neutralización eficiente. Por ejemplo, KHCO3 y CaC03 pueden utilizarse juntos como el agente neutralizante.
[0039] En una realización, se puede incluir el agente neutralizante a una concentración de aproximadamente 0,1 a 1 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del primer alcohol polihídrico incluido en el primer líquido mixto. Cuando el contenido del agente neutralizante es aproximadamente inferior a 0,1 partes en peso, el efecto de eliminación de ácido descrito anteriormente puede mostrarse de manera insuficiente. Cuando el contenido del agente neutralizante es aproximadamente superior a 1 parte en peso, la cantidad de un residuo generado después de la terminación de la destilación fraccionada puede aumentar, reduciendo de este modo la tasa de recuperación.
[0040] En el primer líquido mixto, se puede incluir agua a una concentración de aproximadamente 5 a 10 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del primer alcohol polihídrico. Cuando el contenido de agua es aproximadamente inferior a 5 partes en peso, los materiales que contienen impurezas con colores y olores indeseables pueden no disolverse de manera suficiente. Cuando el contenido de agua es aproximadamente superior a 10 partes en peso, el rendimiento y la eficacia del procedimiento pueden reducirse.
[0041]L<os>ejemplos no limitativos de materiales con colores y olores Indeseables pueden ser acetaldehído, acetoína, diacetilo, furfural y metanol.
[0042]Como mínimo, algunos de los materiales con colores y olores indeseables en el primer líquido mixto se eliminan mediante el tratamiento de destilación (S20). De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, el tratamiento de destilación incluye tratamiento de destilación fraccionada y tratamiento de extracción.
[0043]Se puede suministrar directamente el primer líquido mixto en la unidad de destilación fraccionada A y someterlo al tratamiento de destilación fraccionada, produciendo de este modo un segundo alcohol polihídrico (S22). El segundo alcohol polihídrico hace referencia a un líquido de alcohol preparado mediante la eliminación de como mínimo algunos de los materiales con colores y olores indeseables del primer alcohol polihídrico.
[0044]Se puede introducir el primer líquido mixto en un primer depósito de almacenamiento 200 incluido en la unidad de destilación fraccionada A a través de una primera línea de suministro 105. La primera línea de suministro 105 puede estar conectada a un dispositivo, cámara o columna para el procedimiento de separación, de tal modo que se puede suministrar a los mismos el primer alcohol polihídrico.
[0045]El primer líquido mixto suministrado al primer depósito de almacenamiento 200 se suministra a una columna de destilación fraccionada 210, y el primer alcohol polihídrico se descarga desde la parte superior de la columna de destilación fraccionada 210 a través de una primera línea de descarga 110 debido a la diferencia en el punto de ebullición, obteniendo de este modo el segundo alcohol polihídrico.
[0046]Por ejemplo, el punto de ebullición del primer alcohol polihídrico puede ser inferior a los de los materiales con colores y olores indeseables y, por tanto, se puede separar el primer alcohol polihídrico y descargarlo de la parte superior de la columna de destilación fraccionada 210.
[0047]Por ejemplo, en la columna de destilación fraccionada 210, una temperatura para separar y descargar el primer alcohol polihídrico puede ser de 60 a 80 °C, y se puede mantener una presión en un intervalo de 7 a 10 mbar.
[0048]El segundo alcohol polihídrico descargado a través de la primera línea de descarga 110 se puede condensar mediante un primer condensador 310 y se puede transferir a través de una segunda línea de suministro 120.
[0049]En algunas realizaciones, un fluido inicial descargado desde la columna de destilación fraccionada 210 se puede eliminar al exterior a través de una segunda línea de descarga 125 ramificada de la segunda línea de suministro 120. Por ejemplo, durante la etapa inicial de la destilación fraccionada, el alcohol polihídrico y las impurezas (que incluyen materiales con colores y olores indeseables) pueden evaporarse y descargarse con el primer alcohol polihídrico debido a las interacciones intermoleculares a pesar de la diferencia en el punto de ebullición. Por lo tanto, dado que el fluido inicial se descarga y se elimina, se puede mejorar la pureza del segundo alcohol polihídrico.
[0050]En una realización, el fluido inicial se puede poner de nuevo en reflujo a la columna de destilación fraccionada 210 a través de una primera línea de recuperación 115 conectada con el primer condensador 310. En este caso, se puede mejorar el rendimiento del alcohol polihídrico objetivo y se puede reducir la cantidad de un subproducto<o>un residuo del proceso.
[0051]En el primer depósito de almacenamiento 200, se puede almacenar un residuo del primer líquido mixto que no se ha tratado después del tratamiento de destilación fraccionada descrito anteriormente. Se puede eliminar<o>descargar el residuo al exterior desde la unidad de destilación fraccionada A, mejorando de este modo la pureza del segundo alcohol polihídrico.
[0052]Por ejemplo, mediante la eliminación del fluido inicial y/o el residuo, con respecto a 100 partes en peso del alcohol polihídrico total incluido en el primer líquido mixto, pueden producirse aproximadamente de 85 a 90 partes en peso del segundo alcohol polihídrico.
[0053]Posteriormente, se puede llevar a cabo un tratamiento de extracción sobre el segundo alcohol polihídrico suministrado desde la segunda línea de suministro 120 a la unidad de extracción B (S24).
[0054]De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, se puede suministrar un segundo líquido mixto, preparado mediante la adición de agua al segundo alcohol polihídrico, al segundo depósito de almacenamiento 205. Por ejemplo, se puede producir el segundo líquido mixto mezclado con el segundo alcohol polihídrico suministrando agua al segundo depósito de almacenamiento 205 a través de una línea de suministro de agua 127.
[0055]En algunas realizaciones, se puede producir un segundo líquido mixto mezclado con el segundo alcohol polihídrico mediante suministro de vapor de agua al segundo depósito de almacenamiento 205.
[0056]En algunas realizaciones, con respecto a 100 partes en peso del segundo alcohol polihídrico, el contenido de agua o vapor de agua puede ser de aproximadamente 40 a 200 partes en peso de acuerdo con el número de columnas utilizadas en el presente documento. Cuando la cantidad del agua<o>vapor de agua añadida es aproximadamente inferior a 40 partes en peso, no se puede eliminar de manera fácil los materiales con colores y olores indeseables mediante el tratamiento de extracción. Cuando la cantidad del agua<o>vapor de agua añadida es aproximadamente superior a 200 partes en peso, aumenta en exceso la carga en la unidad de extracción B y se puede reducir la productividad y el rendimiento del alcohol objetivo.
[0057]Se puede suministrar el segundo líquido mixto desde el segundo depósito de almacenamiento 205 a la columna de extracción 230 para el tratamiento de extracción. L<os>materiales con colores y olores indeseables que permanecen en el segundo líquido mixto se evaporan y se eliminan con agua mediante el tratamiento de extracción.
[0058]De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, el tratamiento de extracción se lleva a cabo a una temperatura que es inferior a la del punto de ebullición del alcohol polihídrico objetivo y es superior a la del punto de ebullición del agua. Además, se puede llevar a cabo el tratamiento de extracción a una temperatura inferior a la temperatura (por ejemplo, la temperatura máxima en el tratamiento de destilación fraccionada) para el tratamiento de destilación fraccionada.
[0059]Por ejemplo, el tratamiento de extracción se puede llevar a cabo a aproximadamente 20 hasta 30 °C y bajo una presión de aproximadamente 15 a 25 mbar.
[0060]De acuerdo con una realización de ejemplo, además de la utilización de la columna de extracción 230, se puede utilizar un procedimiento de eliminación de agua mediante destilación simple para el tratamiento de extracción.
[0061]Mediante el tratamiento de extracción, se pueden eliminar los materiales con colores y olores indeseables que son difíciles de eliminar debido a la diferencia en el punto de ebullición en la destilación fraccionada mediante interacciones, tal como enlace de hidrógeno con agua.
[0062]En una realización, se pueden eliminar los materiales con colores y olores indeseables con un nivel de ppm mediante el tratamiento de extracción. En una realización, los micromateriales con olores indeseables, que no se han eliminado mediante el tratamiento de destilación fraccionada, se pueden eliminar adicionalmente mediante el tratamiento de extracción.
[0063]En una realización, se puede promover la eliminación de los materiales con colores y olores indeseables mediante la purga de aire<o>nitrógeno durante el tratamiento de extracción.
[0064]Se puede evaporar el agua que contiene los materiales con colores y olores indeseables y extraer de la parte superior (por ejemplo, superficie) de la columna de extracción 230, y, a continuación, descargar a través de una segunda línea de descarga 235.
[0065]En una realización, el agua descargada de la segunda línea de descarga 235 se puede poner a reflujo en la columna de extracción 230 a través de un segundo condensador 330 y una segunda línea de recuperación 125. En este caso, se puede recuperar el alcohol polihídrico objetivo contenido parcialmente en agua y, por consiguiente, se puede mejorar el rendimiento de la producción.
[0066]Se puede producir un líquido pretratamiento en el que un alcohol polihídrico objetivo está más concentrado<o>purificado que el segundo líquido mixto mediante la eliminación de como mínimo algunos de los materiales con colores y olores indeseables del segundo líquido mixto mediante la evaporación.
[0067]Posteriormente, los materiales restantes con colores y olores indeseables se eliminan adicionalmente mediante un tratamiento de adsorción del líquido de pretratamiento (S30). En algunas realizaciones, los materiales con colores y olores indeseables se pueden eliminar de manera sustancial y por completo a través del procedimiento de adsorción.
[0068]Se puede suministrar el líquido pretratamiento a una cámara de tratamiento de adsorción 250 de una unidad de adsorción C a través de una tercera línea de suministro 130 conectada con el segundo depósito de almacenamiento 205.
[0069]Por ejemplo, se puede poner en contacto<o>mezclar un adsorbente con el líquido de pretratamiento en la cámara de tratamiento de adsorción 250. De acuerdo con las realizaciones de ejemplo, el adsorbente puede contener carbón activado.
[0070]Por ejemplo, el polvo de carbón activado colocado en la cámara de tratamiento de adsorción 250 se puede poner en contacto con el líquido de pretratamiento mediante agitación y se pueden eliminar los materiales restantes con colores y olores indeseables.
[0071]Para activar la reacción de adsorción, se pueden añadir de 10 a 100 partes en peso de agua con respecto a 100 partes en peso del líquido de pretratamiento, y se puede mantener la temperatura en la cámara de tratamiento de adsorción 250 entre aproximadamente 70 y 90 °C.
[0072]Se puede utilizar el carbón activado a una concentración de 0,3 a 1,0 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del líquido de pretratamiento. Aunque se utiliza una cantidad relativamente pequeña del carbón activado en comparación con el procedimiento convencional, se puede llevar a cabo la eliminación de los materiales con colores y olores indeseables de manera eficiente.
[0073]En algunas realizaciones, la cámara de tratamiento de adsorción 250 puede incluir un lecho o una columna al que se fija el carbón activado. Cuando se utiliza el lecho<o>la columna con carbón activado fijado, el sistema puede incluir adicionalmente una parte de lavado para lavar el lecho<o>la columna.
[0074]Cuando se utiliza el polvo de carbón activado como un adsorbente, se puede llevar a cabo adicionalmente un procedimiento de separación de carbón activado al que adsorben los materiales con colores y olores indeseables. Por ejemplo, se puede suministrar un líquido tratado con adsorción que contiene un alcohol polihídrico objetivo desde la cámara de tratamiento de adsorción 250 a una parte de filtración 400 a través de una cuarta línea de suministro 140. El carbón activado se filtra junto con los materiales con colores indeseables a través de la parte de filtración 400 y se puede obtener un alcohol polihídrico objetivo sustancialmente incoloro e inodoro con una pureza alta mediante una línea de recogida 150.
[0075]En algunas realizaciones, se puede reciclar el líquido de tratamiento descargado de la parte de filtración 400 a la cámara de tratamiento de adsorción 250 mediante una tercera línea de recuperación 145, y, de este modo, se puede llevar a cabo el tratamiento de adsorción de manera repetitiva.
[0076]En algunas realizaciones, cuando se añade agua en el tratamiento de adsorción, se pueden eliminar adicionalmente los componentes con colores y olores indeseables eliminado el agua del líquido tratado con adsorción descargado de la parte de filtración 400 mediante la evaporación a presión reducida.
[0077]En lo sucesivo, con referencia a los ejemplos experimentales específicos, se describirá con más detalle un procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico de acuerdo con las realizaciones de la presente invención. L<os>ejemplos y los ejemplos de comparación incluidos en los ejemplos experimentales solamente se proporcionan con el fin de servir como ejemplo de la presente invención y no limitan las reivindicaciones adjuntas. Sin embargo, es obvio que los ejemplos se pueden cambiar y modificar de maneras distintas dentro del alcance de la presente invención.
< Ejemplos v Ejemplos de Comparación >
Ejemplo 1
[0078]Se obtuvo un caldo de fermentación de alcohol polihídrico que contenía 2,3-butanodiol utilizando una cepa GSC112 LK deK. oxytocamediante molienda y sacarificación de yuca como materia prima, y, a continuación, el caldo de fermentación se sometió a filtración, electrodiálisis, intercambio iónico y destilación, obteniendo de este modo 2,3-butanodiol (primer alcohol polihídrico). Se preparó un primer líquido mixto, en el que se mezclaron 0,4 partes en peso de K2CO3 y 5 partes en peso de agua con respecto a 100 partes en peso del 2,3-butanodiol (primer alcohol polihídrico), y se extrajeron 90 partes en peso de un alcohol polihídrico (segundo alcohol polihídrico) de la parte superior de una columna de destilación fraccionada bajo presión reducida a la temperatura máxima de 80 °C.
[0079]Posteriormente, se añadieron 40 partes en peso de agua con respecto a 100 partes en peso del segundo alcohol polihídrico para llevar a cabo la extracción utilizando una columna de extracción a 24 °C, y se suministró un líquido de pretratamiento que quedaba en la parte inferior a una cámara que contenía 0,3 partes en peso de carbón activado y 10 partes en peso de agua ultrapura con respecto a 100 partes en peso del líquido de pretratamiento y se agitó a 50<o>rpm durante 30 minutos a 80 °C.
[0080]Finalmente, se obtuvo el 2,3-butanodiol mediante la filtración del líquido tratado con adsorción a través de un filtro.
Ejemplo 2
[0081]El líquido de pretratamiento que se había sometido a la extracción en el Ejemplo 1 se suministró a una cámara que contenía 0,6 partes en peso de carbón activado y 100 partes en peso de agua ultrapura con respecto a 100 partes en peso del líquido de pretratamiento, y se agitó a 50<o>rpm durante 3<o>minutos a 80 °C.
[0082]Después de la agitación, el líquido tratado con adsorción se filtró a través de un filtro, y el filtrado se sometió a evaporación con presión reducida para eliminar agua a 24 °C bajo 13 mbr, obteniendo finalmente de este modo 2,3-butanodiol.
Ejemplo de Comparación
[0083]El primer alcohol polihídrico, que es el mismo que en el Ejemplo 1, se suministró y se agitó en una cámara de tratamiento que contenía 50 partes en peso de agua y 5 partes en peso de carbón activado con respecto a 100 partes en peso del primer alcohol polihídrico y se sometió a evaporación bajo presión reducida para eliminar agua a 50 °C bajo 40 mbar, obteniendo de este modo 2,3-butanodiol bajo una condición de 10 mbar.
< Ejemplo Experimental >
[0084]La pureza (relación de área) del 2,3-butanodiol se midió mediante cromatografía de gases realizada sobre los líquidos de 2,3-butanodiol obtenidos de acuerdo con los Ejemplos y el Ejemplo de comparación. De manera específica, se llevó a cabo un análisis de cromatografía de gases utilizando Agilent 6890 GC-MS (columna: HP-5MS).
[0085]Para la evaluación de calidad, se midió un índice de colores APHA para colores de los líquidos de 2,3-butanodiol obtenidos de acuerdo con los Ejemplos y el Ejemplo de comparación. Adicionalmente, se calculó una puntuación promedio de 30 panelistas mediante evaluación sensorial de la expresión de olores indeseables de acuerdo con los siguientes criterios de evaluación. Los resultados de evaluación se muestran en la Tabla 1 a continuación.
<Evaluación de olores indeseables >
[0086]
1: Generación de olor indeseable fuerte
2: Generación de olor indeseable de nivel medio
3: Generación de olor indeseable débil durante un corto periodo de tiempo
4: No hay olor
T l 1
[0087]En lo que se refiere a la Tabla 1, en los Ejemplos sometidos a destilación, en comparación con el Ejemplo de comparación, las cantidades de eliminación de los materiales con colores y olores indeseables aumentaron de manera significativa.
[0088]En el Ejemplo 2 en el que se añadió agua durante la adsorción de carbón activado y, a continuación, se eliminó mediante evaporación a presión reducida, se puede observar que los materiales con colores y olores indeseables se eliminaron de manera sustancial y por completo.

Claims (14)

r e iv in d ic a c io n e s
1. Procedimiento de decoloración y desodorización de un alcohol polihídrico que comprende:
preparar un primer líquido mixto que incluye materiales con colores y olores indeseables, que contiene un primer alcohol polihídrico obtenido mediante un procedimiento de separación, agua y un agente neutralizante (S10); obtener un segundo alcohol polihídrico mediante el tratamiento con una destilación fraccionada del primer líquido mixto, eliminando de este modo como mínimo algunos de los materiales con colores y olores indeseables (S22); producir un segundo líquido mixto añadiendo agua o vapor de agua al segundo alcohol polihídrico;
producir un líquido de pretratamiento en el que un alcohol polihídrico objetivo se concentra o purifica realizando un tratamiento de extracción del segundo líquido mixto, de tal modo que los materiales con colores y olores indeseables se evaporan con el agua (S24); y
realizar un tratamiento de adsorción del líquido de pretratamiento, eliminado de este modo los materiales restantes con colores y olores indeseables incluidos en el líquido de pretratamiento (S30);
en el que el tratamiento de extracción se lleva a cabo a una temperatura que es inferior a la del punto de ebullición del alcohol polihídrico objetivo y es superior a la del punto de ebullición del agua.
2. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente neutralizante contiene como mínimo uno de un carbonato y un hidróxido de metal.
3. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el agente neutralizante está contenido en una concentración de 0,1 a 1 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del primer alcohol polihídrico.
4. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que la cantidad de agua añadida durante el procedimiento de extracción es de 40 a 200 partes en peso con respecto a 100 partes en peso del segundo alcohol polihídrico.
5. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento de extracción comprende adicionalmente purgar con aire o nitrógeno.
6. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el tratamiento de destilación fraccionada comprende adicionalmente descargar un fluido inicial de una columna de destilación (210) durante la etapa inicial de la destilación fraccionada.
7. Procedimiento de la reivindicación 6, en el que el tratamiento de destilación fraccionada comprende adicionalmente la eliminación de un residuo recogido de la parte inferior de la columna de destilación (210).
8. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el tratamiento de adsorción comprende tratar el líquido de pretratamiento con carbón activado.
9. Procedimiento de la reivindicación 8, en el que se utiliza un polvo de carbón activado<o>un lecho fijado con carbón activado en el tratamiento del líquido de pretratamiento con carbón activado.
10. Procedimiento de la reivindicación 9, que comprende adicionalmente, cuando se utiliza polvo de carbón activado, separar el carbón activado de un líquido tratado con adsorción.
11. Procedimiento de la reivindicación 8, en el que el tratamiento de adsorción comprende adicionalmente añadir de 10 a 100 partes en peso de agua con respecto a 100 partes en peso del líquido de pretratamiento.
12. Procedimiento de la reivindicación 11, que comprende adicionalmente llevar a cabo una evaporación a presión reducida del líquido tratado con adsorción.
13. Procedimiento de la reivindicación 1, en el que el procedimiento de separación comprende como mínimo uno de tratamiento de intercambio iónico, electrodiálisis y destilación a presión reducida de un caldo de fermentación de alcohol polihídrico.
14. Procedimiento de la reivindicación 13, en el que el caldo de fermentación de alcohol polihídrico comprende 2,3-butanodiol sintetizado a partir de biomasa.
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