超临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙制造技术

本发明专利技术涉及超临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙。该工艺利用发酵乳酸经离子交换去除无机盐后作原料生产出乳酸钙，再将片状或粒状乳酸钙置于萃取罐的滤层上，在２５－３０兆帕的压力，４０－４５℃温度条件下，高压向萃取罐中通入超临界状态的流体二氧化碳对乳酸钙中含有的有机物杂质进行萃取，使乳酸钙中的有机物杂质持续地被释放到流体二氧化碳中，通入萃取罐的流体二氧化碳从萃取罐底部流出，进入减压分离罐，通过减压，释放出溶解的有机物杂质，由减压分离罐收集，流体二氧化碳的压力减至４－５兆帕，之后二氧化碳被加压再送入萃取罐，循环使用，经过９０分钟后，回收萃取罐中的二氧化碳，取出经过上述工序除去有机物杂质后的乳酸钙，该乳酸钙即为精制乳酸钙，其理化指标达到英国药典标准。本发明专利技术的优点是，工艺合理，精制加工成本低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化工产品的生产工艺，特别是超临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙。这种生产工艺，利用发酵乳酸经离子交换去除无机盐后作原料生产出乳酸钙后，再利用超临界流体二氧化碳萃取出其中的有机物杂质，其是一种制取乳酸钙的精制工艺。适用于对食品级乳酸钙或乳酸钙半成品(包括L-乳酸钙或DL-乳酸钙)精制加工，使之能达到英国药典标准。
技术介绍
乳酸钙是一种用途较为广泛的食品添加剂和钙营养强化剂，其化学分子式是Ca(CH3CHOHCOO)2·5H2O，为白色结晶性或颗粒性粉末，微存风化性。在水中溶解、在沸水中易溶，水溶液呈中性，几乎不溶于乙醇。在国内市场上，食品级乳酸钙市场价为7000元/吨，而医药级乳酸钙市场价为15000元/吨，进品乳酸钙达22000元/吨。在国际市场上，由于我们中国的乳酸钙食品级标准和医药级标准与国外乳酸钙对应标准有较大差别而不被认可。因此，乳酸钙常被作为饲料级出口。据申请人所知，现在生产厂家制取高纯度的精制乳酸钙通常采用精制耐热级乳酸(市场价15000元/吨)与医药碳酸钙反应制取，其基本生产工艺为1)将精制耐热级乳酸稀释到20-30％，在加热状态下加入医药级碳酸钙(粉状)，反应完全后加入适量氢氧化钙溶液，调节PH值为6.5-7.5。2)将上述乳酸钙溶液浓缩至50-55％后，冷却造粒或制片，再将其热风烘干成成品。这种精制的达到医药级的乳酸钙工艺的优点是生产周期短，工艺较简单，缺点是由于精制乳酸的市价很高，导致这种精制乳酸钙的制造成本也很高。申请人在研究中发现，精制乳酸钙的原料宜采用发酵制取的乳酸，因为其经离子交换后无机盐含量符合医药级要求。但是这种经离子交换后的乳酸中仍含有还原糖、脂肪酸、可溶性蛋白质等有机物杂质。因此，用这种乳酸与医药级碳酸钙反应制取的乳酸钙虽然无机盐含量合格，但干燥后的颜色及未能除去的挥发性脂肪酸、还原糖等物质会导致其风味、理化指标不合格。因此，要得到精制的医药级乳酸钙，就必须对其进行再加工，除去其中的有机物杂质。同时还应该使精加工成本低廉。
技术实现思路
本专利技术的目的是，针对现有的精制乳酸钙生产工艺制造成本较高的不足，进行工艺改进，提出超临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙。通过使用低成本的原料，采用合理的工艺流程，去除半成品乳酸钙中的有机物杂质，得到纯度符合医药级要求的乳酸钙，并降低精制乳酸钙的生产成本。本专利技术的技术解决方案是，采用乳酸钙为原料，乳酸钙是采用经过离子交换的发酵乳酸与氢氧化钙反应生产的乳酸钙，或者是采用离子交换的发酵乳酸或食品级乳酸与医药级碳酸钙反应制成的乳酸钙；乳酸钙制作的工艺流程为先将发酵乳酸经过阳树脂，阴树脂离子交换去除无机盐；再将乳酸溶液调整浓度为25-30％，在80-90℃的热状态下加入碳酸钙进行中和反应，反应接近终点时，用氢氧化钙溶液调整乳酸钙溶液PH值在6.5-7.5；将反应完全的乳酸钙溶液加热浓缩到55-60％，造粒或制片后，热风烘干至含量98-103％的乳酸钙，作为精制乳酸钙的原料，其特征在于，使用超临界状态下的流体二氧化碳萃取出乳酸钙中的有机物杂质，获取精制乳酸钙，有机物杂质包括脂肪酸，可溶性蛋白质、还原糖，其基本工艺是将片状或粒状乳酸钙即固态乳酸钙置于萃取罐的滤层上，在25-30兆帕的压力，40-45℃温度条件下，高压向萃取罐中通入超临界状态的流体二氧化碳对乳酸钙中含有的有机物杂质进行萃取，乳酸钙中的有机物杂质持续地被释放到流体二氧化碳中，通入萃取罐的流体二氧化碳从萃取罐底部流出，进入减压分离罐，通过减压，释放出溶解的有机物杂质，其作为残余物由减压分离罐收集，流体二氧化碳的压力减至4-5兆帕，之后二氧化碳被加压再送入萃取罐循环使用，经过90分钟后，回收萃取罐中的二氧化碳，取出经过上述工序除去有机物杂质后的乳酸钙，该乳酸钙即为精制乳酸钙。其特征在于，将固态乳酸钙放入萃取罐中，使用超临界流体二氧化碳在高压状态下对乳酸钙中的有机物杂质——脂肪酸，可溶性蛋白质，还原糖进行萃取。其特征在于，萃取使用后的二氧化碳经减压至非超临界状态下释放出有机物杂质后可重新加压至超临界状态成为流体二氧化碳，以供重复使用。其特征于，萃取使用的超临界流体二氧化碳释放出的有机物杂质为脂肪酸，可溶性蛋白质、还原糖。其特征于，将固体乳酸钙置于萃取罐中的沙芯滤层上，在密闭状态下，高压通入流体二氧化碳浸润乳酸钙。其特征于，通入流体二氧化碳后的萃取罐内压力不低于25兆帕，温度不高于45℃。其特征于，萃取罐内的乳酸钙被持续萃取的时间不少于90分钟。其特征于，90分钟为一个生产周期，属间歇式生产。其特征于，溶解有机物杂质的流体二氧化碳经减压至5兆帕以下时，释放出有机物后可重复循环利用。本专利技术的优点在于，采用在超临界流体二氧化碳条件下萃取出乳酸钙中的有机物杂质，制取达到医药级标准的精制乳酸钙。其工艺合理，精制加工成本低廉，使用普通低价原料，不加催化剂，通过消耗动力和少量二氧化碳(泄漏损耗)即可得到高纯度的精制乳酸钙(即纯度符合医药级要求的乳酸钙)，其理化指标达到英国药典标准。具体实施例方式下面，详细描述本专利技术的实施例。根据本专利技术提出的技术方案，本专利技术的实施例按下述工艺步骤进行1、取经过离子交换后的发酵乳酸550升(含量约20-30％)，置于1500升的搪瓷反应罐中，通过夹套加热至85-90℃，在搅拌状态下持续加入粉状医药级碳酸钙进行反应，医药级碳酸钙加入速度以反应过程中产生的二氧化碳气泡不溢出为好。2、反应过程中，当乳酸钙溶液的PH达到5.0-5.5时，改加2％氢氧化钙溶液至乳酸钙溶液的PH值达6.5-7.5。3、将乳酸钙溶液通过无机膜(0.2微米)过滤，去除未反应的碳酸钙，将其重新利用。4、将乳酸钙溶液置于1500升的浓缩罐中，加热浓缩至含量50-55％后，直接喷雾干燥成粉末或颗粒状乳酸钙。5、将200公斤左右的粉末或颗粒状乳酸钙匀均的分层平铺于1000升萃取罐的沙芯滤层上。平铺厚度不大于50毫米。密闭萃取罐。从进液口高压泵入流体二氧化碳，至萃取罐内压力达到25兆帕或超过25兆帕，并且使乳酸钙被完全浸没时，控制流体二氧化碳泵入速度为20升/分钟，打开萃取罐的下排液阀，将流体二氧化碳导入减压分离罐，排出速度亦为20升/分钟，同时通过夹套升降温，控制萃取罐内温度在40-45℃。6、从开始排液计时，90分钟后，停止泵入流体二氧化碳。从萃取罐的下排液阀回收二氧化碳，至萃取罐内压力为0.02-0.03兆帕时，关闭排液阀，打开排空阀，打开萃取罐，取出经过上述工序除去有机物杂质后的乳酸钙，该乳酸钙即为精制乳酸钙。7、在萃取过程中，导入减压分离罐的流体二氧化碳被减压至5兆帕以下，释放出萃取的有机物杂质，并由减压分离罐将其收集，之后二氧化碳被重新加压至25兆帕以上重复利用。权利要求1.临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙，采用乳酸钙为原料，乳酸钙是采用经过离子交换的发酵乳酸与氢氧化钙反应生产的乳酸钙，或者是采用离子交换的发酵乳酸或食品级乳酸与医药级碳酸钙反应制成的乳酸钙；乳酸钙制作的工艺流程为先将发酵乳酸经过阳树脂，阴树脂离子交换去除无机盐；再将乳酸溶液调整浓度为25-30％，在80-90℃的热状态下加入碳酸钙进行中和反应，反应接近终点时，用氢氧化钙溶液调整乳酸钙溶液PH值在6.5-7本文档来自技高网...

【技术保护点】
临界流体二氧化碳萃取生产精制乳酸钙，采用乳酸钙为原料，乳酸钙是采用经过离子交换的发酵乳酸与氢氧化钙反应生产的乳酸钙，或者是采用离子交换的发酵乳酸或食品级乳酸与医药级碳酸钙反应制成的乳酸钙；乳酸钙制作的工艺流程为：先将发酵乳酸经过阳树脂，阴树脂离子交换去除无机盐；再将乳酸溶液调整浓度为２５－３０％，在８０－９０℃的热状态下加入碳酸钙进行中和反应，反应接近终点时，用氢氧化钙溶液调整乳酸钙溶液ＰＨ值在６．５－７．５；将反应完全的乳酸钙溶液加热浓缩到５５－６０％，造粒或制片后，热风烘干至含量９８－１０３％的乳酸钙，作为精制乳酸钙的原料，其特征在于，使用超临界状态下的流体二氧化碳萃取出乳酸钙中的有机物杂质，获取精制乳酸钙，有机物杂质包括脂肪酸，可溶性蛋白质、还原糖，其基本工艺是：将片状或粒状乳酸钙即固态乳酸钙置于萃取罐的滤层上，在２５－３０兆帕的压力，４０－４５℃温度条件下，高压向萃取罐中通入超临界状态的流体二氧化碳对乳酸钙中含有的有机物杂质进行萃取，乳酸钙中的有机物杂质持续地被释放到流体二氧化碳中，通入萃取罐的流体二氧化碳从萃取罐底部流出，进入减压分离罐，通过减压，释放出溶解的有机物杂质，其作为残余物由减压分离罐收集，流体二氧化碳的压力减至４－５兆帕，之后二氧化碳被加压再送入萃取罐循环使用，经过９０分钟后，回收萃取罐中的二氧化碳，取出经过上述工序除去有机物杂质后的乳酸钙，该乳酸钙即为精制乳酸钙。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李定或，梁廷德，丁一刚，张金彬，吴元欣，
申请(专利权)人：广水市民族化工有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]