[發明專利]一種從重相乳酸中提取乳酸的方法

有效

• 申請號: 202210632027.7
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114702381B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 張天惕;唐海靜;楊嘉
• 申請（專利權）人: 歐尚元（天津）有限公司
• 主分類號: C07C59/08
• 分類號: C07C59/08;C07C51/09;C07C51/42;C07C51/47
• 代理公司: 北京君以信知識產權代理有限公司 11789
• 代理人: 符彥慈

本發明公開了一種從重相乳酸中提取乳酸的方法，包括如下步驟：（1）稀釋重相乳酸至乳酸質量百分比為20%—35%；（2）酸解重相乳酸溶液；（3）采用弱堿性陰離子交換樹脂柱對酸解后的重相乳酸溶液進行乳酸根吸附；（4）對弱堿性陰離子交換樹脂柱進行水洗；（5）采用鹽酸溶液對經水洗后的弱堿性陰離子交換樹脂柱進行酸洗脫，收集洗脫液；（6）將洗脫液通過強堿性陰離子交換樹脂柱；（8）將通過強堿性陰離子交換樹脂柱的溶液送到陽離子交換樹脂柱和顆粒碳脫色柱后獲得純凈的乳酸溶液。本發明采用離子交換方式對重相乳酸進行純化獲得精制乳酸，純度在99.2%以上，提高了乳酸的收率，解決了重相乳酸堆積造成的環保困境。

技術領域

本發明涉及乳酸分離純化技術，尤其涉及一種從重相乳酸中提取乳酸的方法。

背景技術

乳酸是一種羥基酸，廣泛應用在食品、釀造、醫藥、畜牧等領域。現有的乳酸制備方法一般采用微生物發酵獲得發酵液，乳酸發酵液通過過濾濃縮蒸發或離子交換等步驟最后生產出精制乳酸。但在精制乳酸的制備過程中，會產生重相乳酸，重相乳酸中乳酸質量一般占到60-70%，如果采用分子蒸餾，甚至會得到質量濃度百分比為65～85％的重相乳酸溶液（如中國專利CN113248365A所述），而重相乳酸還含有糖、色素、蛋白質等大量雜質，顏色較深，又被稱為黑乳酸或紅乳酸，由于雜質太多，雖然乳酸含量不低，但無法有效利用，大部分情況只能按廢料進行處理，給乳酸生產企業帶來巨大的環保壓力，也是資源的一種浪費。

因此，乳酸生產企業都希望能進一步從重相乳酸中提取乳酸。現有技術中，采用重相乳酸提取乳酸的方法有萃取法：采用有機萃取相，將重相乳酸中的大部分乳酸提取到有機相中，如中國專利CN102643191A、CN102659563A、CN102701950A使用了特殊的有機萃取相進行萃取，即將乳酸有選擇性地轉移到有機萃取相中形成負載有機相，然后再經堿溶液反萃取后得到乳酸鹽水溶液，有機萃取相由萃取劑、溶劑和相調節劑組成，萃取劑為酰胺類化合物或酰胺類化合物的混合物，溶劑為液體石蠟，相調節劑為醇類化合物或醇類化合物的混合物。該方法需要增加從有機相中提取乳酸的步驟，所使用的有機試劑萃取完成后還需要后處理，才能減少對環境的污染。

重相乳酸的另一種處理方法是將經過分子蒸餾形成的蒸餾剩余物（重相乳酸）用降膜蒸發得到的酸水稀釋到乳酸質量分數為15～30%，經顆粒碳柱脫色后進入降膜蒸發，循環分子蒸餾，從而提高乳酸的收率，如中國專利CN103724183A。重相乳酸如果返還原系統會增加原有系統的生產負荷，降低成品乳酸的品質。

現有的重相乳酸提取方法，都無法做到在較低經濟成本和環保成本的情況下獲得純度更高的乳酸。

發明內容

本發明公開了一種從重相乳酸中提取乳酸的方法，采用離子交換技術，降低企業的投入成本。通過該發明，重相乳酸中更多的乳酸被提取，不僅提高了乳酸的收率，而且減少了廢料的堆積。

本發明的技術方案為：一種從重相乳酸中提取乳酸的方法，包括如下步驟：

（1）將重相乳酸稀釋至乳酸質量百分比為20%—35%；重相乳酸是一次分子蒸餾殘液，或兩次或兩次以上分子蒸餾殘液，或膜過濾的濃液，以及這三者中的兩種或三種的混合物；一次分子蒸餾殘液的色度低于兩次或兩次以上分子蒸餾殘液的色度；兩次或兩次以上分子蒸餾形成的重相乳酸的色度有可能達到9000-10000APHA；

（2）將稀釋后的重相乳酸溶液進行酸解；

（3）采用弱堿性陰離子交換樹脂柱對酸解后的重相乳酸溶液進行乳酸根吸附；

（4）對吸附了乳酸根的弱堿性陰離子交換樹脂柱進行水洗；通過水洗除去留存柱子中的雜質；

（5）采用鹽酸溶液對經水洗后的弱堿性陰離子交換樹脂柱進行酸洗脫，收集洗脫液；

（6）將洗脫液通過強堿性陰離子交換樹脂柱去除Cl^-、SO₄^2-和草酸根；