CN107459447A - 一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明解决的技术问题是,采用化学方法处理葡萄糖酸钠废母液。一定温度下,将葡萄糖酸钠废母液在5%wt~100%wt之间的任意浓度下,加入易溶于水的极性有机溶剂,以此区分、提纯废液中的残留物与水;采用结晶、固液分离、干燥等工艺,得到葡萄糖酸钠;利用精馏装置回收极性有机溶剂,同时得到再生水和糖类物质;极性有机溶剂循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料;解决葡萄糖酸钠废母液对环境的污染问题,做到处理过程零排放。
Description
技术领域
本发明涉及环保领域,特别涉及一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法。
背景技术
葡萄糖酸钠是一种白色或淡黄色结晶颗粒或粉末,易溶于水,微溶于醇,不溶于醚,有咸味,化学名称:五羟基己酸钠,分子式:C6H11NaO7。
葡萄糖酸钠由于其自身具有的优良螯合作用,在食品、医药、化工和建筑等领域具有巨大的市场潜力。据2013年的统计数据显示,我国的葡萄糖酸钠产能为147.46万吨。随着葡萄糖酸钠新用途的不断出现,生产技术的不断发展,生产成本的持续降低,葡萄糖酸钠的需求量将会继续增长,预计到2017年全球葡萄糖酸钠的需求量将达到294.07万吨。其中中国作为全球最大的葡萄糖酸钠生产国和出口国,到2017年国内的葡萄糖酸钠产品将达到182.34万吨。
目前,我国葡萄糖酸钠生产的主要方法为生物发酵法,是以玉米淀粉为主要原料,在黑曲霉菌种的作用下,采用深层发酵工艺生成葡萄糖酸钠溶液,经过滤、浓缩、结晶、分离和二次浓缩、结晶分离后,再烘干制成结晶葡萄糖酸钠成品。工艺过程中,把浓缩结晶后的物料,经离心机分离后得到粗品结晶葡萄糖酸钠,为进一步提高产品质量,要将晶体重新溶晶后再浓缩、结晶提纯,部分母液返回浓缩重复使用,而部分结晶后剩下的不能再利用的母液就是葡萄糖酸钠废母液。
葡萄糖酸钠废母液为棕黑色液体,是多种残留物与水相互溶的废液,其组成为,水:60%wt;残留物40%wt,其中,葡萄糖酸钠:20%wt~25%wt,糖类物质(单糖、低聚糖、多糖等):15%wt~20%wt。
作为废弃物,葡萄糖酸钠废母液已经失去使用价值,由于其成分复杂,如果处理不当,极易造成环境污染。因此,如何经济有效地处理葡萄糖酸钠废母液,是生物发酵法生产葡萄糖酸钠企业亟待解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是,采用化学方法处理葡萄糖酸钠废母液,利用易溶于水的极性有机溶剂区分、提纯废母液中的多种残留物和水,在处理过程中得到葡萄糖酸钠、饲料和再生水;进而解决葡萄糖酸钠废母液对环境的污染问题,做到处理过程零排放。
本发明的技术解决方案:根据葡萄糖酸钠废母液(以下简称废液)组分,本发明提出如下技术解决方案:
一定温度下,将葡萄糖酸钠废母液在5%wt~100%wt之间的任意浓度下,加入易溶于水的极性有机溶剂,以此区分、提纯废液中的残留物与水;采用结晶、固液分离、干燥等工艺,得到葡萄糖酸钠;利用精馏装置回收极性有机溶剂,同时得到再生水和糖类物质;极性有机溶剂循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,包括如下步骤:
步骤1),制取悬浮液。一定温度下,在葡萄糖酸钠废母液中加入与水互溶的极性有机溶剂,经充分混合、搅拌使废液结晶,结晶过程结束后,停止加入有机溶剂,得到悬浮液;
步骤2),制取葡萄糖酸钠。将步骤1)的悬浮液做固液分离,得到葡萄糖酸钠滤饼和母液;将滤饼干燥,得到葡萄糖酸钠;母液备用;
步骤3),制取饲料。将步骤2)的母液进入精馏装置,得到极性有机溶剂、再生水和糖类物质;极性有机溶剂循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,一定温度下,是指葡萄糖酸钠废母液的温度为5℃~60℃。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,葡萄糖酸钠废母液在5%wt~100%wt之间的任意浓度下,优选废液的浓度为30%wt~80%wt,加入易溶于水的极性有机溶剂。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,加入的与水互溶的极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、1-丙醇、2-丙醇,或选自上述两种,或两种以上有机溶剂;优选为甲醇。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,在葡萄糖酸钠废母液中加入与水互溶的极性有机溶剂为50%wt~100%wt的甲醇,优选为工业用甲醇或无水甲醇。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,在葡萄糖酸钠废母液中加入甲醇的质量,按照废液与甲醇的质量比为:废液∶甲醇(100wt%计)=1∶(0.2~7)。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤1)中,废液中不再有葡萄糖酸钠晶体析出时,为结晶过程结束。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤3)中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的轻组分为无水甲醇,并循环利用。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤3中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的水相为再生水,用作生产用水。
根据本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的步骤3)中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的精馏残液为糖类物质,用作饲料。
本发明的有益效果
(一)本发明经济有效地区分、提纯葡萄糖酸钠废母液中的残留物和水,彻底解决葡萄糖酸钠废母液对环境的污染问题。
(二)本发明从葡萄糖酸钠废母液中得到葡萄糖酸钠工业品、再生水和糖类物质,再生水用于生产,糖类物质用作饲料,具有较好的经济效益。
(三)本发明从葡萄糖酸钠废母液中得到葡萄糖酸钠工业品、再生水和糖类物质,再生水用于生产,糖类物质用作饲料,具有较好的经济效益。
图1为本发明主要工艺流程框图。
具体实施方式
以下列举实例,对本发明的技术解决方案作进一步说明:
实施例一:
(一)、制取悬浮液。在1000克温度为40℃、含量为50wt%的葡萄糖酸钠废母液中,加入工业用甲醇,经充分混合、搅拌,开始有葡萄糖酸钠晶体析出,随着甲醇的加入,当不再有晶体析出时,停止加入甲醇,测得消耗工业用甲醇800克,得到悬浮液1800克;
(二)、制取葡萄糖酸钠。将1800克悬浮液做固液分离,得到葡萄糖酸钠滤饼330 克;母液1470克;将滤饼干燥,得到葡萄糖酸钠295克;
(三)、制取饲料。将1470克母液进入精馏装置,得到轻组分720克,为无水甲醇;得到水相490克,为再生水;得到精馏残液190克,为糖类物质;无水甲醇循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
实施例二:
(一)、制取悬浮液。在1000克温度为40℃、含量为40wt%的葡萄糖酸钠废母液中,加入工业用甲醇,经充分混合、搅拌,开始有葡萄糖酸钠晶体析出,随着甲醇的加入,当不再有晶体析出时,停止加入甲醇,测得消耗工业用甲醇1000克,得到悬浮液2000克;
(二)、制取葡萄糖酸钠。将2000克悬浮液做固液分离,得到葡萄糖酸钠滤饼310 克;母液1690克;将滤饼干燥,得到葡萄糖酸钠275克;
(三)、制取饲料。将1690克母液进入精馏装置,得到轻组分950克,为无水甲醇;水相550克,为再生水;精馏残液115克,为糖类物质;无水甲醇循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
实施例三:
(一)、制取悬浮液。在1000克温度为40℃、含量为30wt%的葡萄糖酸钠废母液中,加入工业用甲醇,经充分混合、搅拌,开始有葡萄糖酸钠晶体析出,随着甲醇的加入,当不再有晶体析出时,停止加入甲醇,测得消耗工业用甲醇1200克,得到悬浮液2200克;
(二)、制取葡萄糖酸钠。将2200克悬浮液做固液分离,得到葡萄糖酸钠滤饼200克;母液2000克;将滤饼干燥,得到葡萄糖酸钠180克;
(三)、制取饲料。将2000克母液进入精馏装置,得到轻组分1080克,为无水甲醇;水相630克,为再生水;精馏残液120克,为糖类物质;无水甲醇循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
综上,本发明达到了预期的发明目的。
Claims (11)
1.一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的技术方案为:一定温度下,将葡萄糖酸钠废母液在5%wt~100%wt之间的任意浓度下,加入易溶于水的极性有机溶剂,以此区分、提纯废液中的残留物与水;采用结晶、固液分离、干燥等工艺,得到葡萄糖酸钠;利用精馏装置回收极性有机溶剂,同时得到再生水和糖类物质;极性有机溶剂循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
2.根据权利要求1,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,所述方法的技术方案,包括如下步骤:
步骤1),制取悬浮液;一定温度下,在葡萄糖酸钠废母液中加入与水互溶的极性有机溶剂,经充分混合、搅拌使废液结晶,结晶过程结束后,停止加入有机溶剂,得到悬浮液;
步骤2),制取葡萄糖酸钠;将步骤1)的悬浮液做固液分离,得到葡萄糖酸钠滤饼和母液;将滤饼干燥,得到葡萄糖酸钠;母液备用;
步骤3),制取饲料;将步骤2)的母液进入精馏装置,得到极性有机溶剂、再生水和糖类物质;极性有机溶剂循环利用;再生水用于生产;糖类物质用作饲料。
3.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,一定温度下,是指葡萄糖酸钠废母液的温度为5℃~60℃时,加入与水互溶的极性有机溶剂。
4.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,优选葡萄糖酸钠废母液的浓度为30%wt~80%wt,加入与水互溶的极性有机溶剂。
5.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,一定温度下,在葡萄糖酸钠废母液中加入的与水互溶的极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、四氢呋喃、1-丙醇、2-丙醇,或选自上述两种,或两种以上有机溶剂;优选为甲醇。
6.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,在葡萄糖酸钠废母液中加入与水互溶的极性有机溶剂为50%wt~100%wt的甲醇,优选为工业用甲醇或无水甲醇。
7.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,在葡萄糖酸钠废母液中加入甲醇的质量,按照废液与甲醇的质量比为:废液∶甲醇(100wt%计)=1∶(0.2~7)。
8.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤1)中,废液中不再有葡萄糖酸钠晶体析出时,为结晶过程结束,停止加入甲醇。
9.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤3)中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的轻组分为无水甲醇,并循环利用。
10.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤3中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的水相为再生水,用作生产用水。
11.根据权利要求2,本发明提供的一种葡萄糖酸钠废母液的处理方法,其特征在于,所述方法的步骤3)中,将步骤2)的母液进入精馏装置,得到的精馏残液为糖类物质,用作饲料。
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