一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统技术方案

本发明专利技术公开了一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统，包括吸附区、解析区和再生区，每个区包括至少一根阴离子交换树脂柱；吸附区的阴离子交换树脂柱的进料为红乳酸溶液，解析区的阴离子交换树脂柱吸附有乳酸根，进料为硫酸溶液，再生区的阴离子交换树脂柱吸附的是硫酸根，进料为氨水溶液；吸附区的阴离子交换树脂柱吸附乳酸根饱和后切换到解析区，解析区的阴离子交换树脂柱上的乳酸根离子被解析完成后切换到再生区，再生区的阴离子交换树脂柱再生完成后切换到吸附区。本发明专利技术的系统通过树脂分区和树脂柱切换，连续运行，利用离子交换树脂上的基团能吸附乳酸根，将红乳酸溶液中乳酸与蛋白、多糖及盐类直接分开，变废为宝，提高了乳酸的收率。乳酸的收率。乳酸的收率。

A valve array continuous ionization system for red lactic acid purification

【技术实现步骤摘要】
一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统


[0001]本专利技术涉及乳酸分离纯化技术，尤其涉及一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统。

技术介绍

[0002]L
‑
乳酸（L
‑
Lactic acid）：分子式:C3H6O3、沸点:125℃，L
‑
乳酸是以玉米淀粉、原料蔗糖、甜菜糖或其糖蜜等为原料，经过生物发酵精制而成的一种有机酸，为无色澄清粘性液体，水溶液显酸性反应。与水、乙醇或乙醚能任意混合，在氯仿中不溶。因其左旋的特征，具有很好的生物相融性，能与哺乳动物相融，可直接参与人体代谢、无任何副作用，被广泛应用于食品、医药等领域。
[0003]L
‑
乳酸以含有淀粉的原料，经糖化后接入乳酸菌株进行发酵，发酵完成后经酸解、过滤、预浓缩、脱色、离交、浓缩膜过滤、浓缩、分子蒸馏等得到最终产品。发酵液经分子蒸馏处理得到轻相和重相，膜过滤产出的浓液和分子蒸馏产出的重相通称为红乳酸。红乳酸的乳酸浓度虽然可达60%以上，但红乳酸中含有糖、色素、蛋白、盐分等杂质，利用价值低，如图7所示，红乳酸的色度非常高。传统工艺是把红乳酸的一部分回配，一部分当废料。红乳酸由于含有糖分、蛋白等，不容易保存，作为废料时也难以处理。
[0004]因此，需要通过工业化的装置对红乳酸进行纯化处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了提高红乳酸的利用率，提供一种工业化生产的阀阵式连续离子交换系统对红乳酸进行纯化，可增加红乳酸的附加值，减少废料的处理量，实现变废为宝。
[0006]本专利技术的技术方案为：一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统，包括吸附区、解析区和再生区，每个区包括至少一根阴离子交换树脂柱；吸附区的阴离子交换树脂柱的进料为红乳酸溶液，解析区的阴离子交换树脂柱吸附有乳酸根，进料为硫酸溶液，再生区的阴离子交换树脂柱吸附的是硫酸根，进料为氨水溶液；吸附区的阴离子交换树脂柱吸附乳酸根饱和后切换到解析区，解析区的阴离子交换树脂柱上的乳酸根离子被解析完成后切换到再生区，再生区的阴离子交换树脂柱再生完成后切换到吸附区。
[0007]阴离子交换树脂柱为弱碱性阴离子交换树脂柱。
[0008]阀阵式连续离子交换系统通过PLC全自动控制连续运行。
[0009]阀阵式连续离子交换系统还包括水洗料区、水洗酸区、水淋洗区，水洗料区、水洗酸区、水淋洗区的进料为水；吸附区的阴离子交换树脂柱吸附饱和后切换到水洗料区中进行水淋洗后再切换到解析区，解析区的阴离子交换树脂柱在乳酸解析完成后切换到水洗酸区进行水淋洗后切换到再生区，再生区的阴离子交换树脂柱再生完成后切换到水淋洗区进行水淋洗后切换到吸附区。
[0010]阀阵式连续离子交换系统还包括反洗区，水洗酸区的阴离子交换树脂柱完成水淋洗后切换到反洗区进行树脂反洗，反洗完成后该阴离子交换树脂柱切换到再生区。
[0011]反洗区中的阴离子交换树脂柱为下进上排结构。
[0012]反洗区的进料为水或水淋洗区第一阴离子交换树脂柱快淋洗流出的稀氨水溶液。
[0013]吸附区包含2根或2根以上串联连接的阴离子交换树脂柱。
[0014]解析区包含2根或2根以上串联连接的阴离子交换树脂柱。
[0015]吸附区红乳酸溶液进料的质量浓度为10%
‑
30%。
[0016]解析区硫酸溶液的质量浓度为10%
‑
40%。
[0017]再生区氨水的质量浓度为10%
‑
30%。
[0018]离子交换树脂为丙烯酸系弱碱性阴离子交换树脂。
[0019]吸附区、解析区和再生区依次排列，每次切换时，吸附区向解析区切换一根阴离子交换树脂柱，解析区向再生区切换一根阴离子交换树脂柱，再生区向吸附区切换一根阴离子交换树脂柱，保证了阀阵式连续离子交换系统能够连续稳定运行。
[0020]吸附区、水洗料区、解析区、水洗酸区、反洗区、再生区和水淋洗区依次排列，每次树脂切换时，吸附区向水洗料区切换一根阴离子交换树脂柱，水洗料区向解析区切换一根阴离子交换树脂柱，解析区向水洗酸区切换一根阴离子交换树脂柱，水洗酸区向反洗区切换一根阴离子交换树脂柱，反洗区向再生区切换一根阴离子交换树脂柱，再生区向水淋洗区切换一根阴离子交换树脂柱，水淋洗区向吸附区切换一根阴离子交换树脂柱，保证了阀阵式连续离子交换系统能够连续稳定运行。
[0021]检测吸附区最后一根阴离子交换树脂柱出液pH值，当pH值小于3时，红乳酸溶液不再加入吸附区第一根阴离子交换树脂柱中，该阴离子交换树脂柱切换到下一工序。
[0022]检测解析区最后一根阴离子交换树脂柱出液的硫酸根浓度，当硫酸根浓度大于设定值时，硫酸溶液不再进入解析区乳酸根的第一根阴离子交换树脂柱中，该阴离子交换树脂柱切换到下一工序。
[0023]本专利技术用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统通过树脂分区和树脂柱切换，连续运行，利用离子交换树脂上的基团能吸附相应的离子——乳酸根，将红乳酸溶液中蛋白、多糖及盐类直接与乳酸分开，提取出乳酸，并回收副产品硫酸铵，变废为宝，减少了废料红乳酸的大量堆积，提高了乳酸的收率，为企业增加效益的同时，保护了环境，达到了节能环保的有益效果，具有重要的环境保护意义。
[0024]多柱串联降低了酸、碱、水的消耗，多阀门控制实现了功能区的切换和系统的连续运行。
附图说明
[0025]图1是实施例1的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0026]图2是实施例2的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0027]图3是实施例3的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0028]图4是实施例4的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0029]图5是实施例5的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0030]图6是实施例6的用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统的结构示意图。
[0031]图7是实施例6使用的红乳酸原料的实物图。
[0032]图8是采用实施例6的系统制备的产品与进入阀阵式连续离子交换系统的红乳酸
溶液的实物对照图。
具体实施方式
[0033]下面结合实施例和附图对本专利技术进行详细说明。
[0034]红乳酸是乳酸发酵液制备乳酸过程中分子蒸馏得到的重相产物和/或膜过滤得到的浓液，除乳酸外，还含有少量糖、色素、蛋白质、盐分等杂质。红乳酸中如乳酸质量浓度为30
‑
70%。采用本申请的阀阵式连续离交系统对红乳酸进行处理前，对红乳酸先进行稀释、酸解、脱色等预处理。红乳酸采用纯水进行稀释。红乳酸稀释后用浓硫酸进行酸解，硫酸溶液的量为红乳酸溶液进料质量的1
‰‑5‰
，硫酸溶液浓度为98%。脱色可以采用活性炭脱色板框过滤。
[0035]实施例1如图1所示，一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统，包括吸附区1、解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于红乳酸纯化的阀阵式连续离交系统，其特征在于，包括吸附区、解析区和再生区，每个区包括至少一根阴离子交换树脂柱；吸附区的阴离子交换树脂柱的进料为红乳酸溶液；解析区的阴离子交换树脂柱吸附有乳酸根，进料为硫酸溶液，再生区的阴离子交换树脂柱吸附的是硫酸根，进料为氨水溶液；吸附区的阴离子交换树脂柱吸附乳酸根饱和后切换到解析区，解析区的阴离子交换树脂柱上的乳酸根离子被解析完成后切换到再生区，再生区的阴离子交换树脂柱再生完成后切换到吸附区。2.根据权利要求1所述的阀阵式连续离交系统，其特征在于，还包括水洗料区、水洗酸区、水淋洗区，水洗料区、水洗酸区、水淋洗区的进料为水，吸附区的阴离子交换树脂柱吸附饱和后切换到水洗料区中进行水淋洗后再切换到解析区，解析区的阴离子交换树脂柱在乳酸解析完成后切换到水洗酸区进行水淋洗后切换到再生区，再生区的阴离子交换树脂柱再生完成后切换到水淋洗区进行水淋洗后切换到吸附区。3.根据权利要求2所述的阀阵式连续离交系统，其特征在于，阀阵式连续离子交换系统还包括反洗区，水洗酸区的阴离子交换树脂柱水淋洗完成后切换到反洗区进行树脂反洗，反洗完成后该阴离子交换树脂柱切换到再生区。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的阀阵式连续离交系统，其特征在于，阀阵式连续离子交换系统通过PLC全自动控制连续运行。5.根据权利要求4所述的阀阵式连续离交系统，其特征在于，反洗区中的阴离子交...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天惕，唐海静，高建国，
申请(专利权)人：欧尚元天津有限公司，
类型：发明
国别省市：