[发明专利]一种从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法

说明书

本发明公开了一种从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法，采用连续流体分离系统实现乳酸和杂质的分离，所述的连续流体分离系统包括：第一流体分离区，包含12个分离单元，每个分离单元内分别填充有强酸型阳离子交换树脂；pH调节罐，进料口与第一流体分离区的产品液出口相连，出料口与第二流体分离区的原料进口相连，用于将第一流体分离区产生的产品液的pH值调至4～6后作为第二流体分离区的进料液；第二流体分离区，包含12个分离单元，每个分离单元内分别填充有强碱型阴离子交换树脂。本发明取代了传统固定床提纯乳酸的方法，降低了生产成本、简化了生产方法、缩短了生产周期、增加了总收率，提高了乳酸生产中的效率和效益。

技术领域

本发明涉及乳酸生产技术领域，特别涉及一种从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法。

背景技术

乳酸又称2-羟基丙酸或α-羟基丙酸，英文名Lactic acid，分子式C3H6O3，是无氧糖酵解的终产物，是由乳酸脱氢酶的作用使丙酮酸还原而生成的。

乳酸纯品为无色液体，工业品为无色到浅黄色液体。无气味，具有吸湿性。相对密度1.2060(25/4℃)。熔点18℃。沸点122℃(2kPa)。折射率nD(20℃)1.4392。能与水、乙醇、甘油混溶，水溶液呈酸性，PKa＝3.85。不溶于氯仿、二硫化碳和石油醚。在常压下加热分解，浓缩至50％时，部分变成乳酸酐，因此产品中常含有10％～15％的乳酸酐。现有的方法一般是通过固定床实现从乳酸发酵液中提纯乳酸，由于固定床存在操作繁杂、收率低、成本高、废水量大等缺点，亟需开发一种改良的从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法。

发明内容

针对背景技术中所存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种能够降低生产成本、简化生产方法、缩短生产周期和提高总收率的从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种从乳酸发酵液中提纯乳酸的生产方法，采用连续流体分离系统实现乳酸和杂质的分离，所述的连续流体分离系统包括：

第一流体分离区，包含12个分离单元，每个分离单元内分别填充有强酸型阳离子交换树脂；

pH调节罐，进料口与第一流体分离区的产品液出口相连，出料口与第二流体分离区的原料进口相连，用于将第一流体分离区产生的产品液的pH值调至4～6后作为第二流体分离区的进料液；

第二流体分离区，包含12个分离单元，每个分离单元内分别填充有强碱型阴离子交换树脂。

进一步地，所述的第一流体分离区分为：

第一水洗区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水将树脂上残留的乳酸洗脱出来；

产品转化区：包括第一转化区和第二转化区，第一转化区包含相互串联的2个分离单元，采用正向串联进料方式，进料液为粗乳酸料液，产生的高浓度产品液进入pH调节罐中；第二转化区包含相互串联的2个分离单元，采用反向串联进料方式，进料液为第一水洗区的洗脱液，出料液进入pH调节罐中；

第一料顶水区：包含1个分离单元，采用反向进料的方式，利用pH调节罐内的产品液将留在树脂内的水顶洗出来，被顶出的水进入回用水罐中；

第一再生水洗区：包含2个分离单元，采用正向串联进料方式，利用纯水洗涤树脂上的残留酸，洗涤液进入第一中间罐中；

酸再生区：包含1个分离单元，采用反向进料方式，利用浓度为5％～10％的盐酸对树脂进行再生，再生后的余酸进入第一中间罐中；

稀酸再生区，包含2个分离单元，采用反向串联进料方式，利用第一中间罐的料液对树脂进行再生，产生的废液排入废液罐中。

其中，所述的第一水洗区、产品转化区、第一料顶水区、第一再生水洗区、酸再生区和稀酸再生区沿圆周方向依次排列。