[發明專利]一種利用赤蘚糖醇結晶母液制備鉻鞣劑的方法

在審

• 申請號: 202211423218.9
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115786600A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 祝德義;姬丹丹
• 申請（專利權）人: 齊魯工業大學
• 主分類號: C14C3/06
• 分類號: C14C3/06;C14C3/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 牛芳

本發明屬于廢棄物處理和皮革生產技術領域，提供了一種利用赤蘚糖醇結晶母液制備鉻鞣劑的方法：將赤蘚糖醇結晶母液經活性炭吸附處理獲得原料液；原料液加入酸化的重鉻酸鹽溶液中進行反應獲得反應液；反應液調整堿度后過濾干燥，獲得鉻鞣劑。本發明的方法利用赤蘚糖醇結晶母液為原料降低了廢液處理成本，節省由工業葡萄糖導致的鉻鞣劑生產成本。

技術領域

本發明屬于廢棄物處理和皮革生產技術領域，涉及一種利用赤蘚糖醇結晶母液制備鉻鞣劑的方法。

背景技術

皮革生產最核心的工序是鞣制，通過鞣劑的交聯作用提高了膠原的結構穩定性，賦予了皮革良好的機械強度、耐濕熱穩定性和耐微生物的性能。鉻鞣是目前制革工業中最主要的鞣制方法，目前全球皮革產品中超過90%采用鉻鞣，而鉻鞣劑則是鉻鞣操作必不可少的材料。目前鉻鞣劑主要是通過還原劑（工業葡萄糖或SO₂）與經硫酸酸化的重鉻酸鉀或重鉻酸鈉反應，將不具鞣性的六價鉻還原成具有鞣性的三價鉻，并通過調整硫酸的量控制鉻鞣劑的堿度，增加鉻鞣劑對皮革的鞣制作用。

赤蘚糖醇是一種低熱量甜味劑，其熱量低、食用安全使得赤蘚糖醇在食品飲料、化妝品、醫藥等行業具有廣闊的應用前景。目前赤蘚糖醇主要是以葡萄糖為原料，經生物發酵轉化生產，然后發酵液經菌體分離、脫色、膜過濾、濃縮結晶、再經重結晶精制。赤蘚糖醇多次結晶后得到的粘稠液體即為赤蘚糖醇結晶母液，該母液的主要成分為各類多元醇，一般含赤蘚糖醇150-200 g/L，其它多元醇（丙三醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、甘露醇等）100-250 g/L，及少量的色素、低聚糖和其他細胞代謝副產物。赤蘚糖醇結晶母液中赤蘚糖醇的純度較低加上雜質的影響，很難達到繼續分離提純的目的。目前也有采用膜分離和色譜技術繼續分離提純的報道，但設備投資和運行成本高，回收得率低，經濟效益差。一般企業將結晶母液當作污水進行處理，由于母液中COD_Cr高，除增大了污水處理的負荷外，也造成了資源浪費，因此有效的將赤蘚糖醇結晶母液資源化一直是赤蘚糖醇行業的技術難題。

目前公開的赤蘚糖醇結晶母液的資源化利用主要是通過各種方法回收母液中的赤蘚糖醇，利用赤蘚糖醇結晶母液作為還原劑制備蒙囿型鉻鞣劑未見公開的報道。赤蘚糖醇結晶母液中的主要成分為各類多元醇，由于其末端為-OH，因此比葡萄糖更具有還原性。因此，利用赤蘚糖醇結晶母液為還原劑代替工業葡萄糖，不但將赤蘚糖醇結晶母液變廢為寶降低污水處理負荷，而且可以節省由工業葡萄糖導致的鉻鞣劑生產成本。由于赤蘚糖醇結晶母液色度深，所含成分復雜，如何利用赤蘚糖醇結晶母液為還原劑代替工業葡萄糖，成為以赤蘚糖醇結晶母液為原料制備鉻鞣劑需要解決的問題。

發明內容

針對目前赤蘚糖醇結晶母液資源化過程中的問題，本發明提供一種利用赤蘚糖醇結晶母液為原料制備鉻鞣劑的方法，制備的鉻鞣劑具有一定的蒙囿作用，提高了鉻的吸收效率，減輕了鉻鞣過程中的重金屬污染，同時可以消納赤蘚糖醇結晶母液、變廢為寶。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案。

一種利用赤蘚糖醇結晶母液制備鉻鞣劑的方法，包括以下步驟：

（1）將赤蘚糖醇結晶母液過活性炭固定床進行吸附，然后進行過濾，獲得原料液；

（2）向將原料液加入酸化的重鉻酸鹽溶液中進行反應，獲得反應液；

（3）將反應液調整堿度，過濾并干燥，獲得鉻鞣劑。

步驟（1）中，活性炭的粒徑為20-40目；吸附的溫度為65℃-80℃；吸附的時間不低于30 min。

步驟（1）中，過濾的孔徑為1.0μm。

步驟（2）中，重鉻酸鹽選自重鉻酸鉀或重鉻酸鈉；酸化的重鉻酸鹽溶液中重鉻酸鹽的質量分數為30%-50%；酸化的試劑為濃硫酸，加入量為重鉻酸鹽1.0-1.3倍重量。

步驟（2）中，原料液與酸化的重鉻酸鹽溶液的比例為原料液中有機質：重鉻酸鹽為1:(0.22-0.29)（w/w）。