[发明专利]一种维生素C的双极膜酸化生产工艺及装置

权利要求书

1.一种维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）向多级串联的双极膜电渗析膜堆的第一级酸室中通入VCNa水溶液，在直流电场的作用下双极膜促进水解离出的氢离子与留在此处的VC负离子结合生成维生素C，得到的第一级酸室转化液通入下一级酸室中继续转化，依次进行至最后一级酸室，经过最后一级转化得到富含维生素C的产物液；

（2）向第一级酸室所对应的第一级碱室中通入水或稀NaHCO₃溶液，在直流电场的作用下双极膜促进水解离出的氢氧根离子与透过阳膜迁移而来的钠离子在碱室中汇聚成为NaOH水溶液，得到的第一级碱室转化液与CO₂进行中和反应后再通入下一级碱室中继续转化，依次进行至最后一级碱室，经过最后一级转化得到含有少量VCNa的NaHCO₃水溶液。

2.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，双极膜电渗析膜堆串联的级数为2~6级。

3.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，所述第一级酸室中通入的VCNa水溶液的质量百分比浓度为10~35 wt%。

4.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，所述第一级碱室中通入的NaHCO₃溶液浓度为0.1~2 wt%。

5.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，所述双极膜电渗析膜堆所用的电压为20~25V，电流密度范围为40~100 mA/cm²。

6.根据权利要求5所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，所述电流密度范围为40~80 mA/cm²。

7.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，每一级的酸室和碱室溶液自循环运行，当碱室NaOH浓度达到2~3wt%时，碱室转化液与CO₂进行中和后进入下一级，酸室转化液直接进入下一级。

8.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，当最后一级酸室溶液的电导率降至5 mS/cm时，停止转化，后续通过离子交换树脂进行深度酸化处理。

9.根据权利要求1所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，还包括古龙酸甲酯的酯转工艺：

古龙酸甲酯与NaHCO₃进行酯转反应，生成VCNa和CO₂；

所生成的VCNa溶解后进入步骤（1）的第一级酸室进行转化，所生成的CO₂用于步骤（2）的中和反应。

10.根据权利要求9所述的维生素C的双极膜酸化生产工艺，其特征在于，步骤（2）得到的含有少量VCNa的NaHCO₃水溶液蒸发结晶后，套用至所述酯转工艺。

11.一种维生素C的双极膜酸化生产装置，其特征在于，包括阳电极、阴电极、极膜和位于两级之间的多对并联的双隔室重复单元，每一对重复单元包括一个酸室和一个碱室，每一对重复单元的酸室和碱室由阳膜隔开，相邻两个重复单元由双极膜隔开；电极与极膜之间为极室；一对阳电极、阴电极、极膜和位于两级之间的多对并联的重复双隔室构成一级膜堆；

每一级膜堆的酸室与下一级的酸室通过管路连通；

每一级膜堆的碱室与下一级的碱室通过管路连通，并且两个碱室之间设有中和装置。