低能耗海带甘露醇生产方法技术

一种低能耗海带甘露醇生产方法，包括调节料液ｐＨ值、砂滤净化处理、陶瓷膜净化处理、有机膜浓缩处理和多效蒸发结晶。该方法通过将海藻化工生产中的提碘废水调节ｐＨ至３－７，经砂滤粗滤净化后，再经陶瓷膜超滤净化后直接进入有机膜进行浓缩，将提碘废水中甘露醇的含量由０．７－１％提高到５％以上，经过多效蒸发结晶得到甘露醇粗品。该方法简化了生产工艺，降低生产能耗，节约生产成本１／３以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海藻生产加工技术，是一种。 技术背景甘露醇作为重要的食品、化学及医用原料，在各个行业均具有广泛的用途。我国是 重要的海带生产和加工大国，每年的海带产量在80万吨以上，其中用于海藻化工的海带约 有20万吨，甘露醇作为海带加工的主要副产品之一，每年的产量可以达到1万吨。然而，近 年来随着化学合成法的普遍应用，甘露醇的产品价格不断降低，然而以海带为原料的甘露 醇生产成本居高不下，导致以海带为原料的甘露醇生产无法维持，海带浸泡水作为废水排 放，这不仅造成资源的白白浪费，更有可能进一步引起环境污染问题。传统的海带甘露醇生产技术普遍采用蒸发结晶法和电渗析反渗透法。蒸发结晶 法甘露醇生产中料液结晶浓度需要在15%以上，而通常海带浸泡水甘露醇的含量在2% 以下，为此生产中必须进行蒸发结晶浓缩，在此过程中则要消耗大量的能源，生产1吨甘露 醇大约消耗22吨煤，并且在反复离心水洗过程中也会使甘露醇流失，影响得率，因此单纯 的蒸发结晶法已经不适用于海带的甘露醇生产。电渗析反渗透法膜技术作为新兴分离技 术已经应用于甘露醇生产，薛德明等研究的超滤技术在海带甘露醇生产中净化应用，并开 发了一套电渗析反渗透浓缩技术，将海带浸泡水经电渗析除盐，再经反渗透浓缩至甘露醇 含量4-5%，然后蒸发结晶，相对蒸发结晶法蒸汽用量减少50%以上，节约了成本，经生产 运行效果良好(专利号CN94109352. 2)。然而，由于电渗析过程需要消耗大量的电能，该技 术运行成本仍然较高，未根本改变现有甘露醇生产成本过高的问题。传统生产工艺导致以 海带浸泡水为原料提取甘露醇生产已无利可图。因此，开发一种新型的海带甘露醇生产方法是一项亟待解决的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对传统海带甘露醇生产高能耗高成本的缺陷，开发一种新型的 海带甘露醇生产方法，采用陶瓷膜和有机膜联用法对海带浸泡水进行净化浓缩，采用三效 蒸发器取代传统的单效蒸发，以降低海带甘露醇生产能耗和生产成本。本专利技术是按以下技术方案实现的本专利技术的生产方法包括以下步骤1.调节料液pH值；2.砂滤处理悬浮物及大颗 粒杂质；3.陶瓷膜净化；4.有机膜处理浓缩料液；5.透过水回用处理；6.三效蒸发结晶，产 生甘露醇粗品。1.调节料液pH值在进行料液处理之前需将料液pH值调节至3-7。2.砂滤处理悬浮物及大颗粒杂质将料液通过泵输入砂滤罐过滤，除去悬浮物及 大颗粒杂质，再经砂滤处理后的液体转移到陶瓷膜设备中。3.陶瓷膜净化将经过砂滤处理的料液使用陶瓷膜设备进行处理，即料液加入 料液桶中经高压泵输入陶瓷膜管中，在压力作用下，一般为0. 2-0. 4MPa，一部分水透过膜3孔，成为透过水，另一部分回流入料液桶中。4.有机膜处理浓缩料液将经过陶瓷膜处理的料液使用有机膜进行处理。即料 液加入料液桶中经料液泵输入高压泵，经高压泵加压后输入有机膜管中，在压力作用下，一 般为0. 5-2. 2MPa，一部分水透过膜孔，成为透过水，另一部分回流入料液桶中。有机膜可以 将分子量180以上的大分子截留，而使1价小分子透过。5.透过水回用处理，即一次有机膜的透过水可经二次有机膜浓缩回用在有机膜 透过水中仍含有部分甘露醇，但浓度较低，将该部分透过水经有机膜进行二次处理使浓缩 液中甘露醇浓度提高，可作为原料继续回用。6.三效蒸发结晶，产生甘露醇粗品有机膜处理浓缩后的料液进入三效蒸发结晶 器进行蒸发浓缩。本专利技术的特点1、本专利技术利用双膜法净化浓缩工艺取代传统的电渗析反渗透浓缩工艺，去除了电 渗析单元，将吨水浓缩成本大大降低，浓缩液中甘露醇含量可达5%以上。2、采用三效蒸发器取代传统的单效蒸发将吨水的蒸汽消耗量由0.8-1吨降至 0. 3-0. 4 吨。3、料液可反复通过有机膜处理回用，极大降低甘露醇损失，回收率可达90%。4、该工艺简化了生产工艺，大大降低了海带甘露醇生产的能耗，将生产成本减少 了近1/3，为海带甘露醇生产降低能耗节约成本，使海带甘露醇的生产有利可图。附图说明图1 本专利技术的工艺流程图。 具体实施例方式下面通过实施例结合附图对本专利技术的技术方法进行详细叙述本专利技术是采用双膜法对海带浸泡水进行净化浓缩，然后采用三效蒸发器大大降低 浓缩成本。先将提碘废水的PH值调至3-7，然后经陶瓷膜净化，除去水中残留的杂质、大分 子有机物及部分色素；再利用有机膜设备将经陶瓷膜处理的透过水进行浓缩处理，将原来 甘露醇含量为0. 7-1. 5%的浸泡水浓缩至甘露醇含量为3. 5-6%的浓液；利用三效蒸发器 对该部分浓液进行三效蒸发结晶处理即可得到含量为70%的甘露醇粗品。其中有机膜处 理后透过液中仍含有0. 25-0. 3%的甘露醇，可通过二次有机膜处理进一步浓缩作为原料回 用。工艺流程图见附图1本专利技术的生产方法包括以下步骤1.调节料液p H值；2.砂滤处理悬浮物及大颗 粒杂质；3.陶瓷膜净化；4.有机膜处理浓缩料液；5. —次有机膜的透过水可经二次有机膜 浓缩回用；6.三效蒸发结晶，产生甘露醇粗品。1.调节料液pH值由于提碘后产生的废水含酸，pH过低，容易对设备造成严重的 腐蚀，然而将P H值调至6以上会引起溶液中糖胶等碱不溶物的析出，因此在进行料液处理 之前需将料液PH值调节至3-7。2.砂滤处理悬浮物及大颗粒杂质将料液通过泵输入砂滤罐过滤，以除去其中含有的悬浮物及大颗粒杂质，防止对下一步的陶瓷膜超滤净化处理造成影响。经砂滤处理后 的液体转移到陶瓷膜设备中。3.陶瓷膜净化将经过砂滤处理的料液使用陶瓷膜设备进行处理，处理过程如下料液加入料液桶中经高压泵输入陶瓷膜管中，在压力作用下，一般为0. 2-0. 4MPa，一部 分水透过膜孔，成为透过水，另一部分回流入料液桶中。将透过水收集留待下一步操作。经 陶瓷膜处理后，溶液中大分子杂质被截留，透过水颜色明显变浅，浓水颜色明显变深，而甘 露醇则完全透过。陶瓷膜处理不仅进一步去除料液中大分子杂质及色素，简化了后续的精 制过程，而且避免了后续的有机膜处理受到污染。4.有机膜处理浓缩料液将经过陶瓷膜处理的料液使用有机膜进行处理。处理过 程如下料液加入料液桶中经料液泵输入高压泵，经高压泵加压后输入有机膜管中，在压力 作用下，一般为0. 5-2. 2MPa，一部分水透过膜孔，另一部分回流入料液桶中。由于有机膜可 以将分子量为180以上的分子大部分截留而将1价分子透过，因此有机膜处理不仅可以使 甘露醇得到浓缩，浓缩液中甘露醇含量可达5%甚至更高，极大降低了后续蒸发的蒸汽耗用 量。并且可以在保证浓缩效果的前提下使盐分进一步脱除，这与传统的电渗析反渗透工艺 相比，去除了电渗析单元，大大简化了工艺，更为重要的是节约了电渗析脱盐产生的巨大能 耗，极大的降低了成本，将生产成本减少了近1/3。5.透过水二次有机膜浓缩回用有机膜透过水仍含有部分甘露醇，但浓度较低， 为避免甘露醇的损失，将该部分透过水经有机膜进行二次处理，处理后的浓缩液甘露醇浓 度提高，可作为原料继续回用。由于有机膜处理水成本较低，吨水处理耗电量为l_2KWh，当 透过水中甘露醇含量大于0. 15%时仍具有回收利用的价值，可通过有机膜处理进一步回 用。通过有机膜处理浓缩回用处理，甘露醇回收率可达90%。6.三效蒸发结晶，产生甘露醇粗品有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能耗海带甘露醇生产方法，其特征在于方法步骤是：（１）．调节料液ｐＨ值；（２）．砂滤处理悬浮物及大颗粒杂质；（３）．陶瓷膜净化；（４）．有机膜处理浓缩料液；（５）．透过水回用处理；（６）．三效蒸发结晶，产生甘露醇粗品；　　（１）．调节料液ｐＨ值：在进行料液处理之前将料液ｐＨ值调节至３－７；　　（２）．砂滤处理悬浮物及大颗粒杂质：将料液通过泵输入砂滤罐过滤，除去悬浮物及大颗粒杂质，再经砂滤处理后的液体转移到陶瓷膜设备中；　　（３）．陶瓷膜净化：将经过砂滤处理的料液使用陶瓷膜设备进行处理：即：料液加入料液桶中经高压泵输入陶瓷膜管中，在压力０．２－０．４Ｍｐａ的作用下，一部分水透过膜孔，成为透过水；另一部分回流入料液桶中；经陶瓷膜处理后，溶液中色素和大分子杂质被截留，而甘露醇则完全透过；　　（４）．有机膜处理浓缩料液：将经过陶瓷膜处理的料液使用有机膜进行处理；即：料液加入料液桶中经料液泵输入高压泵，经高压泵加压后输入有机膜管中，在压力０．５－２．２Ｍｐａ的作用下，一部分水透过膜孔，成为透过水，另一部分回流入料液桶中；　　（５）．透过水回用处理，即一次有机膜的透过水可经二次有机膜浓缩回用：在有机膜透过水中，仍含有部分甘露醇，但浓度较低，为避免甘露醇的损失，将该部分透过水经有机膜进行二次处理，处理后的浓缩液甘露醇可作为原料继续回用；　　（６）．三效蒸发结晶，产生甘露醇粗品：有机膜处理浓缩后的料液进入三效蒸发结晶器进行蒸发浓缩。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冷凯良，苗钧魁，翟毓秀，孙伟红，邢丽红，许洋，李晓川，
申请(专利权)人：中国水产科学研究院黄海水产研究所，
类型：发明
国别省市：95[中国|青岛]