一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺及实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺及实现装置，包括制备无水枸橼酸钠粗品溶液、脱色处理得到精滤液、浓缩精滤液至粘稠液、冷却结晶得到枸橼酸钠湿颗粒、将枸橼酸钠湿颗粒离心处理后，采用振动流化干燥即得纯枸橼酸钠结晶颗粒。本发明专利技术优化了制备步骤和纯化工艺，重点优化了浓缩和结晶的关键工艺参数得到的枸橼酸钠纯度>99.9%，高达99.99%，收率>69%，粒径范围可控，生产工艺简单，成本低廉，操作简单易行，环保安全。

Process and device for refining sodium citrate capable of controlling particle size

The invention discloses a purification process can control the size of sodium citrate and implementation device, including the preparation of anhydrous sodium citrate solution and crude decolorizing to obtain refined filtrate, concentrate the filtrate to viscous liquid, the cooling crystallization by sodium citrate, sodium citrate granules will wet particles after centrifugal treatment, the vibration fluidized drying to obtain pure sodium citrate crystalline particles. The invention optimizes the preparation steps and purification process, the purity of sodium citrate > are key parameters to optimize the concentration and crystallization; 99.9%, up to 99.99%, the yield of > 69%, the range of particle size controllable, simple production process, low cost, simple operation, environmental protection and safety.

【技术实现步骤摘要】
一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺及实现装置
本专利技术涉及一种枸橼酸钠精制工艺，更具体地，涉及一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺及实现装置。
技术介绍
枸橼酸钠在医药工业中广泛用作抗血凝剂、螯合剂和抗氧增效剂、化痰药和利尿药；在洗涤剂工业中，可替代三聚磷酸钠作为无毒洗涤剂的助剂；还用于酿造、注射液、摄影药品和电镀等领域。目前市面上的食品级无水枸橼酸钠与药用的标准尚有差距，主要表现在钙盐、草酸盐、砷盐等杂质偏高，纯度不够，粒径波动大难以掌控影响了枸橼酸钠的进一步使用。现有的枸橼酸钠的精制技术主要是按照固定比例将枸橼酸钠和纯化水加入溶解罐中，升温至90℃左右，加热溶解，加入一定比例的活性炭脱色，搅拌均匀，保温搅拌30min后趁热过滤，滤液于90℃减压浓缩，浓缩至粘稠状，降温冷至55～60℃，自然起晶方式进行重结晶，采用洁净离心机进行固液分离，采用振动流化床干燥，得枸橼酸钠精品。该方式精制技术主要通过自然起晶方式进行浓缩、结晶，得到的枸橼酸钠的粒度分布较散，颗粒粒径范围0.273～1.74mm(10目～60目)。自然起晶法将溶液用蒸发浓缩的方法排除大量溶剂，使溶液浓度进入过饱和不稳定区。溶液即自然起晶大量生成晶体。随着晶体的生长，溶液浓度迅速下降，降到介稳定区的下部不再产生晶核，这时晶体只在已有晶面上长大，起晶迅速，生产效率高。但也因为起晶迅速，晶核数量难以控制，晶核生产速度与晶核成长速度不匹配，故重晶体大小无法控制，导致生产过程中易出现大小不一的颗粒晶体，且影响成品收率与质量。同时，若晶核成长速度大于晶核生成速度，产生晶体颗粒较大，浓缩液较稀，则母液中含有大量溶质，易造成收率低，约30％～40％。若晶核成长速度小于晶核生成速度，此时产生大量晶核，形成的晶体颗粒细，对后工序干燥带来极大困难，可能导致产品无法彻底烘干，从而导致部分成品指标无法达标。药用级枸橼酸钠属于辅料药，故生产环境及过程需达到GMP要求，按照GMP要求，枸橼酸钠精制过程中，不能与外部未处理空气接触；而现有的化工生产中，均是通过投料口进行晶种投入，因此限制了药用级枸橼酸钠精制工艺中采用投入晶种起晶法。故目前亟需提供一种精制条件温和、操作简单且收率高、精制效果好且可进行颗粒控制的枸橼酸钠精制工艺，尤其是具有上述优点且满足GMP要求的快速投入晶种起晶法制备枸橼酸钠的工艺比较缺乏。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有枸橼酸钠制备工艺中产品质量控制方面尤其是与粒度质量控制方面的技术不足，提供一种精制条件温和、操作简单且收率高、精制效果好且可进行颗粒控制的枸橼酸钠的精制工艺。本专利技术要解决的另一技术问题提供精制条件温和、操作简单且收率高、精制效果好、可进行颗粒控制、符合GMP要求的枸橼酸钠快速投入晶种起晶制备工艺。本专利技术的目的通过以下技术方案予以实现：提供一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，包括以下步骤：S1.溶解：将食品级无水枸橼酸钠粗品溶于水中；S2.脱色：向步骤S1所得溶液中加入脱色剂，恒温下搅拌，过滤，得到精滤液；S3.浓缩、结晶：将步骤S2所得精滤液，搅拌下减压浓缩，浓缩至比重为1.25～1.36g/mL的粘稠液时投入晶种，浓缩后冷却，搅拌下重结晶得到枸橼酸钠湿颗粒；S4.分离纯化：将步骤S3中所得枸橼酸钠湿颗粒离心处理，取沉淀物经振动流化床干燥得到纯枸橼酸钠颗粒；其中，步骤S3所述浓缩后冷却是以5～12℃/h的冷却速率，冷却到55～60℃；所述重结晶的时间为3～10h。本专利技术经过科学分析和大量试验验证，晶种的投入时间与枸橼酸钠结晶的粒度颗粒大小密切有关。并具体总结得到，具体制备操作时注意观察罐内料液颜色，颜色变深，及时测量料液比重，待比重达到1.25～1.36g/mL就是投入晶种的较好时机，立即投入晶种。而比重过小时投入晶种，制备出的晶体颗粒粒径会过大，比重过大时投入晶种制备出的晶体颗粒粒径会过小。进一步优选地，待比重达到1.34g/mL时是投入晶种的最佳时机。重结晶过程中，降温速率对形成的晶体颗粒的粗细影响显著。本专利技术通过大量试验总结证明，冷却(降温)速率控制在5～12℃/h，重结晶时间3～10h，得到的晶体颗粒粒径较均匀。进一步优选地，降温速率控制在10℃/h、重结晶时间为5h，可最优控制晶核的生成与生长的匹配过程，得到的晶体颗粒最佳。优选地，步骤S1所述溶解是将食品级无水枸橼酸钠粗品溶于水中后加热混合溶液至80℃～100℃。进一步优选90℃。优选地，步骤S2所述脱色是在恒温下搅拌0.5～2h。步骤S2中所述恒温的温度为90℃～100℃，优选90℃。所述脱色剂的用量为溶剂总质量的0.1％～0.6％。进一步优选地，所述脱色剂为活性炭。优选地，在其他关键因素确定后的基础上，步骤S3所述的搅拌对产品粒度有一定的影响。现有技术以及市场上浓缩罐的搅拌速度通常是固定在某一数值，例如一般控制在33r/min。理论上减压浓缩过程中，搅拌速度可以较快，提高料液翻滚幅度，提高浓缩效率，而在结晶过程中，则需要降低搅拌速度，以保证晶种投入后，晶核生长不被破坏。本专利技术将搅拌速度结合其他关键因素整体系统考虑，发现在投入晶种时间控制、冷却(降温)速率、重结晶时间等关键条件确定后，减压浓缩时的搅拌速度控制在30～60r/min、冷却结晶的搅拌速度则控制在10～30r/min为较佳。进一步地，减压浓缩时的搅拌速度控制在33r/min、冷却结晶的搅拌速度则控制在13r/min为最优。优选地，在其他关键因素确定后的基础上，投入晶种后，需要继续浓缩，料液达到过饱和状态，添加的晶种形成晶核，并逐步增大，浓缩的时间对最后粒度控制也有一定的影响作用。通过试验验证，在本专利技术前述投入晶种时间控制、冷却(降温)速率、重结晶时间等关键条件确定后，投入晶种后继续浓缩0.1h～2h效果较佳，进一步地，以投入晶种后继续浓缩0.5h为最优参数。优选地，步骤S3中减压浓缩的真空度达到为-0.08～-0.06MPa。在其他关键因素确定的基础上，晶种的投入量的多少会对晶核生成产生影响，同时投入晶种的粒径与晶核生长的大小有关。通过试验验证，在本专利技术前述投入晶种时间控制、冷却(降温)速率、重结晶时间等关键条件确定后，晶种的投入量为300～600g/m3料液，进一步优选地，晶种的投入量为500g/m3料液时，晶核的生成与生长的匹配速度最佳。晶种为该产品的合格成品，可以在洁净区内采用碾磨方式将晶种碾碎，过筛后再装入晶种暂存器内备用。优选所述晶种碾碎后过40目筛网。优选地，步骤S4所述振动流化床干燥的温度为53～57℃，进一步优选地，步骤S4中所述干燥的温度优选为55℃。步骤S4所述振动流化床干燥的的时间为6～10h。采用本专利技术工艺制备的枸橼酸钠粒径为0.38～0.83mm，纯度为99.9％～99.99％，收率不低于69％。在本专利技术基本思路下，为进一步实现上述枸橼酸钠产品可以符合GMP要求，在本专利技术工艺的步骤S3所述投入晶种方面本专利技术做了进一步的改进。改进如下：现有的化工生产中，均是通过浓缩罐的投料口进行晶种投入，易造成晶种污染。本专利技术设置一种晶种洁净暂存的方法投入晶种，具体是设置晶种投入装置，所述晶种投入装置具有暂存晶种和浓缩罐呼吸器双重功能，所述晶种投入装置包括空气过滤器和晶种暂存器，所述晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.溶解：将食品级无水枸橼酸钠粗品溶于水中；S2.脱色：向步骤S1所得溶液中加入脱色剂，恒温下搅拌，过滤，得到精滤液；S3.浓缩、结晶：将步骤S2所得精滤液，搅拌下减压浓缩，浓缩至比重为1.25～1.36g/mL的粘稠液时投入晶种，浓缩后冷却，搅拌下重结晶得到枸橼酸钠湿颗粒；S4.分离纯化：将步骤S3中所得枸橼酸钠湿颗粒离心处理，取沉淀物经振动流化床干燥得到纯枸橼酸钠颗粒；其中，步骤S3所述浓缩后冷却是以5～12℃/h的冷却速率，冷却到55～60℃；所述重结晶的时间为3～10h。

【技术特征摘要】
1.一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1.溶解：将食品级无水枸橼酸钠粗品溶于水中；S2.脱色：向步骤S1所得溶液中加入脱色剂，恒温下搅拌，过滤，得到精滤液；S3.浓缩、结晶：将步骤S2所得精滤液，搅拌下减压浓缩，浓缩至比重为1.25～1.36g/mL的粘稠液时投入晶种，浓缩后冷却，搅拌下重结晶得到枸橼酸钠湿颗粒；S4.分离纯化：将步骤S3中所得枸橼酸钠湿颗粒离心处理，取沉淀物经振动流化床干燥得到纯枸橼酸钠颗粒；其中，步骤S3所述浓缩后冷却是以5～12℃/h的冷却速率，冷却到55～60℃；所述重结晶的时间为3～10h。2.根据权利要求1所述可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，步骤S1所述溶解是将食品级无水枸橼酸钠粗品溶于水中后加热混合溶液至80℃～100℃；优选90℃。3.根据权利要求1所述可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，步骤S2所述脱色是在恒温下搅拌0.5～2h；步骤S2中所述恒温的温度为90℃～100℃；优选90℃。4.根据权利要求1所述可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，所述脱色剂的用量为溶剂总质量的0.1％～0.6%；优选所述脱色剂为活性炭。5.根据权利要求1所述可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺，其特征在于，步骤S3所述减压浓缩时的搅拌速度控制在30～60r/min；冷却结晶的搅拌速度控制在10～30r/min；减压浓缩时的搅拌速度优选控制在33r/min；...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐波，彭立辉，
申请(专利权)人：湖南新绿方药业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43