[发明专利]利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法

权利要求书

1.利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（A）使用活性炭对乳酸发酵液经酸解过滤后的料液进行脱色；

（B）将脱色后的料液进行离子交换；

（C）对离子交换后的料液进行降膜蒸发；

（D）将降膜蒸发后得到的乳酸物料进行薄膜蒸发，使乳酸物料中水的质量分数小于等于2%；

（E）对薄膜蒸发后得到的乳酸物料进行分子蒸馏，得到的馏出物为精品乳酸，即为目标产物。

2.根据权利要求1所述的利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，在步骤（D）中：采用刮膜式薄膜蒸发器进行薄膜蒸发，刮板转速为20～70转/分钟，蒸汽夹套内部温度为100～150℃，刮膜式薄膜蒸发器内的绝对压力为101325～8000帕。

3.根据权利要求2所述的利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，在步骤（D）中：刮板转速为45转/分钟，蒸汽夹套内部温度为120℃，刮膜式薄膜蒸发器内的绝对压力为10000帕。

4.根据权利要求1-3任一所述的利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，在步骤（E）中：采用分子蒸馏器对乳酸物料进行分子蒸馏，分子蒸馏器包括圆筒形加热夹套、内置冷端物料捕集器和刮膜器，圆筒形加热夹套上部的外侧壁上设置有加热介质出口，圆筒形加热夹套顶部设置有乳酸物料入口，圆筒形加热夹套下部的外侧壁上设置有加热介质入口，薄膜蒸发后得到的乳酸物料自乳酸物料入口进入分子蒸馏器并自圆筒形加热夹套内侧壁向下流动，加热介质从加热介质入口进入到圆筒形加热夹套的夹层内并自加热介质出口流出，以便对圆筒形加热夹套内侧壁上附着的乳酸物料液膜进行加热，内置冷端物料捕集器安装设置在圆筒形加热夹套的轴向中孔内，刮膜器也安装设置在圆筒形加热夹套的轴向中孔内，并且刮膜器的刮板位于圆筒形加热夹套内侧壁与内置冷端物料捕集器之间，在圆筒形加热夹套下部的轴向中孔内倾斜设置有导流板，导流板的高度向位于圆筒形加热夹套下部的重相乳酸出口方向逐渐降低，导流板用于承接自圆筒形加热夹套内侧壁上流下来的蒸馏剩余物并将蒸馏剩余物导流至圆筒形加热夹套下部的重相乳酸出口，内置冷端物料捕集器穿过导流板，在导流板上且环绕内置冷端物料捕集器设置有直立圆筒，直立圆筒的高度向圆筒形加热夹套下部的重相乳酸出口方向逐渐变大；内置冷端物料捕集器的冷凝介质入口和冷凝介质出口均位于内置冷端物料捕集器的底部，精品乳酸出口也位于内置冷端物料捕集器的底部，内置冷端物料捕集器至少包括直立在同一圆周上且相间设置的一组冷凝管，每个冷凝管的上端均与冷凝介质出口流体导通，每个冷凝管的下端均与冷凝介质入口流体导通，沿冷凝管表面流下的乳酸物料从精品乳酸出口流出分子蒸馏器；分子蒸馏采用由水环真空泵、罗茨真空泵和蒸汽喷射真空泵组成的真空系统对分子蒸馏器抽真空，首先将真空系统与分子蒸馏器的连接阀门打开；然后将分子蒸馏器的进料阀门和出料阀门关闭；打开水环真空泵，同时开启圆筒形加热夹套以便向圆筒形加热夹套的夹层内输入加热介质，使圆筒形加热夹套内部温度提升至70摄氏度；待分子蒸馏器内的绝对压力降至3300pa时，启动罗茨真空泵，待分子蒸馏器内的绝对压力降至700pa时，启动蒸汽喷射真空泵，将分子蒸馏器内的绝对压力降至15Pa以下；打开分子蒸馏器的进料阀门和出料阀门；保持分子蒸馏器内负载时的绝对压力为5Pa—15Pa。

5.根据权利要求4所述的利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，精品乳酸出料量为1～4t/h，分子蒸馏器蒸发热面的温度为110-130℃，分子蒸馏器冷面的温度为55-60℃，刮膜器转子转速为40～150rpm，分子蒸馏器加热表面至冷端物料捕集器的间距为13～30cm。

6.根据权利要求5所述的利用分子蒸馏技术工业化生产乳酸的方法，其特征在于，分子蒸馏器产能为2.3t/h，分子蒸馏器蒸发热面的温度为123℃，分子蒸馏器冷面的温度为58℃，刮膜器转子转速为130rpm，内置冷端物料捕集器由第一组冷凝管和第二组冷凝管组成，第一组冷凝管直立在第一圆周上且每个冷凝管相间设置，第二组冷凝管直立在第二圆周上且每个冷凝管相间设置，第一圆周的直径大于第二圆周的直径，第二组冷凝管中的每个冷凝管正对第一组冷凝管的两个相邻冷凝管之间的间隙，第一组冷凝管与分子蒸馏器加热表面的最小距离为20cm、最大距离为25cm，第二组冷凝管与分子蒸馏器加热表面的最小距离为25cm、最大距离为30cm。