[发明专利]一种乳酸钠酸解生产乳酸的方法

说明书

本发明涉及一种乳酸钠酸解生产乳酸的方法，步骤为：1)乳酸发酵液通过膜过滤系统过滤分离菌体得到滤液；2)滤液经阳离子均相膜和阴阳离子双极膜交替安放的双室电渗析解离得到乳酸和氢氧化钠；3)氢氧化钠返回乳酸发酵工序作为中和剂，乳酸溶液用活性炭进行脱色；4)脱色后的乳酸溶液经强酸性阳离子交换树脂处理，残留的乳酸钠全部被酸解成乳酸；5)处理后的乳酸溶液进行多效蒸发浓缩或MVR蒸发浓缩；6)浓缩后乳酸进行短程蒸馏精制，制成液体乳酸产品。本发明利用钠盐法生产乳酸，消除钙盐法产生的硫酸钙固废，减少离交再生废水排放，有利于保护自然环境。

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，涉及一种乳酸钠酸解生产乳酸的方法。

背景技术

乳酸是世界三大有机酸之一，它可以广泛的用于食品、医药、化工和农业等领域。乳酸可以广泛的应用于医药、化工和农业领域。乳酸的制备方法有发酵法、化学合成法和酶法。其中，发酵法和化学合成法得到工业上的应用，而我国主要采用发酵法。

传统的乳酸提取工艺为乳酸钙酸解，即乳酸钙发酵液—絮凝沉淀过滤—发酵清液预蒸发—加硫酸酸解并滤除硫酸钙沉淀—乳酸溶液活性炭脱色—乳酸溶液离子交换—乳酸浓缩—短程蒸馏精制—制成成品液体乳酸。该工艺成熟易于控制，但是存在工艺路线长，单元操作多，废液污染严重，能耗较高等缺点，乳酸损失率也较高，一般在10～15％之间，且获得的产品品质较低。

乳酸发酵过程中随着产酸PH逐渐降低，过低的PH会严重影响发酵的继续进行，所以需要在发酵过程持续加入碱进行中和。现有乳酸企业都是加氢氧化钙来中和，发酵完成后得到的发酵产物是乳酸钙，后提取有大量硫酸钙固废产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种乳酸钠酸解生产乳酸的方法，利用钠盐法生产乳酸，消除钙盐法产生的硫酸钙固废，减少离交再生废水排放，保护自然环境。

本发明的技术方案是：乳酸钠酸解生产乳酸的方法，包括如下步骤：

1)乳酸发酵液通过膜过滤系统过滤分离菌体得到滤液；

2)滤液经双极膜电渗析装置进行解离，得到乳酸溶液和氢氧化钠溶液；

3)氢氧化钠溶液返回乳酸发酵工序作为中和剂，乳酸溶液用活性炭进行脱色，去除溶液中的杂质；

4)脱色后的乳酸溶液经强酸性阳离子交换树脂处理，残留的乳酸钠酸解成乳酸；

5)强酸性阳离子交换树脂处理后的乳酸溶液进行蒸发浓缩，浓缩后浓度为75～80％；

6)浓缩后乳酸进行短程蒸馏精制，制成液体乳酸产品。

双极膜电渗析装置为阳离子均相膜和阴阳离子双极膜交替安放的双室电渗析装置。阳离子均相膜和阴阳离子双极膜交替安放的双室电渗析装置的结构为板框式。乳酸发酵的过程用氢氧化钠作中和剂进行中和，发酵产物为乳酸钠。乳酸钠经双极膜电渗析解离成乳酸和氢氧化钠，氢氧化钠返回发酵作为中和剂。

本发明乳酸钠酸解生产乳酸的方法用阳离子均相膜和阴阳离子双极膜交替安放的双室电渗析装置进行解离，得到乳酸和氢氧化钠溶液。乳酸钠溶液解离得到的乳酸溶液再经过强酸性阳离子交换树脂处理，残留的乳酸钠全部被酸解成乳酸。与现有技术相比，本发明的有益效果为，①将现有钙盐法生产乳酸改成钠盐法生产乳酸，消除钙盐法产生的硫酸钙(石膏)固废，减轻环境污染。②与钙盐法生产工艺相比，离交再生废水排放减少50％以上，有利于保护自然环境。③氢氧化钠溶液返回乳酸发酵工序作为中和剂，有利于降低乳酸生产成本，提高经济效益。

附图说明

图1为本发明乳酸钠酸解生产乳酸的工艺流程图；

图2为双极膜电渗析装置的结构原理图；

其中：1—正极板、2—阳离子均相膜、3—阴阳离子双极膜、4—负极板。