技術與應用
離子交換技術已經廣泛應用于糖漿的脫鹽、軟化、脫色、乳酸制備、檸檬酸制備、酒石酸制備、葡萄糖酸制備、果汁、飲料的分離、精制等,而人們常接觸的如有機酸類(乳酸、酒石酸、葡萄糖酸等)使用連續離子交換法生產已有多年成功應用案例。
有機酸發酵液(或合成液)經過預處理后,得到澄清的有機酸鹽。將有機酸鹽通過填裝有強酸性陽離子樹脂的連續離子交換系統,在交換區樹物料中的鈉離子與樹脂罐中樹脂上的氫離子進行交換,得到的產物就是有機酸。已經交換完成后帶有鈉離子的樹脂柱,會隨著系統的旋轉進入到酸再生區,在再生區內經過再生劑的再生處理,重新轉型為帶氫離子的樹脂,再次進入交換區,以供繼續生產。本系統還設有備份堿再生區,考慮到樹脂經過長時間使用后,會吸附原料中的色素等雜質,影響樹脂的使用效果。可以根據現場實際情況,定期進行樹脂堿強化再生。
以常見的葡萄糖酸內酯為例,純化分離流程如下:
1、陶瓷膜過濾除雜:將發酵液通過陶瓷膜過濾設備過濾,得到葡萄糖酸鈉透析液;
2、連續流體分離轉化:葡萄糖酸鈉透析液進入FM-Sep連續流體分離裝置,進行連續離子交換,將葡萄糖酸鈉轉化為葡萄糖酸溶液;
3、反滲透濃縮:從連續流體分離裝置中出來的葡萄糖酸溶液在經過反滲透系統濃縮,得到葡萄糖酸濃縮液;
4、結晶:往葡萄糖酸濃縮溶液中加入葡萄糖酸內酯晶種,即可得到葡萄糖酸內酯。
本工藝用陶瓷膜過濾取代了傳統工藝中的板框過濾,采用FM-Sep連續流體分離方法取代固定床離子交換和采用反滲透對葡萄糖酸進行濃縮,使葡萄糖內酯的生產收率得到了提高,并降低了生產成本,具有節能、環保等特點。
①基礎數據:
②技術指標:
③運行成本分析:
山東某葡萄糖酸內酯年產1萬噸內酯項目連續離子交換系統(FM-Sep 20/65)
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