[发明专利]一种粗L-乳酸的精制纯化方法及其纯化装置

说明书

本发明涉及一种粗L‑乳酸的精制纯化方法及其纯化装置；包括如下制备步骤：将粗L‑乳酸通过刮板蒸发，加热，真空浓缩，获得浓度大于97%的L‑乳酸；将浓度大于97%的L‑乳酸通过一级短程蒸馏，加热温度为120‑130℃，真空蒸馏，获得材料级一级轻相的100%L‑乳酸和重相乳酸；重相乳酸通过二级短程蒸馏，加热温度为120‑130℃，真空蒸馏，获得釜底物和预制的二级轻相100%L‑乳酸；预制的二级轻相100%L‑乳酸通过炭柱脱色处理，获得食品级二级轻相100%L‑乳酸；釜底物经色谱法进行物理分离，获得饲料级乳酸；将材料级一级轻相的100%L‑乳酸和食品级二级轻相100%L‑乳酸混合，获得精制L‑乳酸，精制L‑乳酸总收率大于86%。

技术领域

本发明涉及L乳酸生产技术领域，尤其是涉及一种粗L-乳酸的精制纯化方法及其纯化装置。

背景技术

L-乳酸是以淀粉或结晶葡萄糖作为原料，经过乳酸杆菌生物发酵，然后将发酵液经过提取、精制、钝化得到一种有机酸。乳酸（LACTIC ACID）又称2-羟基丙酸，分子式为：OHCH3-CH-COOH，分子量为90.08。因分子有一个不对称碳原子，所以有两种光学异构体，左旋乳酸，即L-乳酸，右旋乳酸，即D-乳酸，等量的左旋体与右旋体混合，即是外消旋体乳酸或DL-乳酸。乳酸是很重要的有机酸品种之一，属于当今世界第二大有机酸，广泛应用于食品、医药、烟酒、印染、纺织、皮革、印刷、化工和石油等行业。世界上乳酸总产量中50%用于食品，20%用于乳化剂，15%用于化工，10%用于皮革工业，医药用量占5%左右，由于D型乳酸不能为人体代谢吸收，国际卫生组织已经控制D型和DL型乳酸在食品工业中使用，发达国家已控制或减少使用。由于L-乳酸能被人体完全吸收，因此被广泛应用于食品和医疗行业。

目前L－乳酸的生产和消费主要集中在欧美等发达国家和地区，全球L－乳酸的生产能力大约在50万吨／年。主要供应商为荷兰的PURAC公司，年产量为15万吨；美国的ADM、STERLING、GARGILL三公司，年产量约为20万吨；比利时的GALACTIC公司，年产量为2万吨。产品等级分为食品级和医药级。产品质量标准执行美国的FCCⅣ-96标准及欧共体标准。我国目前乳酸生产能力为20万吨／年。由于技术水平低，造成产品在价格和质量上都不能与国际同类产品竞争。国内市场主要为国外产品所左右。而目前国际上L－乳酸的需求缺口在10万吨／年以上，而国内需求缺口也在5万吨左右。随着L-乳酸需求的快速增长和聚乳酸产业的发展需求缺口将进一步扩大。

由于L-乳酸产品本身具有的优异性能和蕴藏的巨大市场商机，L－乳酸生产技术及应用开发，已引起人们的高度关注和重视。同时，L－乳酸的生产是生物技术在粮食深加工领域的应用典范，也是国家大力扶持和发展的产业。随着我们具有国际水平的微生物发酵技术与工艺加工提取先进技术的有机结合，设备装备水平及自动化程度的提高，加之原材料丰富及劳动力资源充足，生产成本低等因素，该产品的投产将更具有竞争力。此外，中国人口众多，市场潜力巨大，随着国民经济的快速发展，人民生活质量的日益改善和对绿色环保食品需求的增长，中国必将成为世界上乳酸消费大国。

目前粗L-乳酸精制纯化生产高品质的乳酸的主要方法是将粗L-乳酸先通过刮板蒸发，得到重相乳酸，重相乳酸经过一级短程蒸馏设备纯化得到100*（W/W）L-乳酸，加水稀释得到各种浓度的生产聚乳酸或耐热及、食品级乳酸产品销售。短程蒸馏得到的釜底物占总进料的20%左右，釜底液的色度高、糖及盐类杂质比较高（干物占20~30%左右），浓度在60~70%左右，一般作为饲料级乳酸直接销售，或用萃取法生产乳酸或乳酸钠。然而缺点是该方法仅用一级短程蒸馏，虽然短程蒸馏收率较高，但轻相产品的品质差，作为聚乳酸的原料生产时，聚乳酸的收率偏低，生产总收率偏低在80%左右，红乳酸产量大，并且通过萃取法生产时有一些萃取剂的残留。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种粗L-乳酸的精制纯化方法及其纯化装置。

发明内容