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          膜技術顛覆高純度葡萄糖傳統工藝實現節能降耗

          發表日期:2017-05-16 11:30文章編輯:國初科技瀏覽次數: 標簽:    

                  近年來,隨著淀粉糖行業的不斷發展,淀粉糖的重要衍生物糖醇類產品作為淀粉糖行業的一支生力軍也有了長足的發展,由于糖醇所具有的特殊性質,使其應用范圍非常廣泛,尤其是在食品、醫藥、化工方面的應用起著非常重要的作用。而在眾多的糖醇中,山梨醇的產量是最大的,其在糖醇生產中占有極其重要的地位,其在世界糖醇消費中已超過30%,而在醫藥領域維生素C的生產中,都是以山梨醇為起始原料的,至今還沒有可替代品。
          目前,Vc生產所用的原料山梨醇都要求較高的純度,而高純度的山梨醇生產傳統工藝必須用結晶葡萄糖生產,其原因是結晶葡萄糖純度高,只有高純度葡萄糖,才能生產出做為Vc生產用的Vc級山梨醇原料,但傳統工藝復雜,成本較高。
                 現有的生產葡萄糖的生產工藝以淀粉為原料,通過調漿后在液化酶的作用下液化,然后再經糖化酶作用糖化,最后形成DX95%左右的葡糖糖漿,然后采用硅藻土過濾的方式進入板框或轉鼓進行過濾,以去除殘留的淀粉及懸浮物,接著采用固定床離子交換工藝,主要是利用大量的陰陽離子交換樹脂脫除糖液中的鹽分,最后用重結晶的工藝獲得高純葡萄糖。這種生產工藝存在如下的弊端;一、樹脂再生需要消耗大量的酸堿和水,同時會產生大量的酸堿廢水;二、目前葡萄糖主要終端產品是果葡糖漿、結晶葡萄糖以及醫藥級葡萄糖,為了達到醫藥級葡萄糖的高純度要求,傳統工藝只能采用重結晶的方式提高純度,因此需要大量的結晶機和離心機,投資和占地大,并且需要大量的操作人員,工作效率低且工藝收率低;三、整體上傳統生產工藝是批次式操作,自動化程度低,需要大量的人力,并且產品質量和收率都比較低。
                 所以高純度葡萄糖生產工藝迫切需要一種新的技術來取代傳統工藝,以提高生產收率、純度及生產效率。

                                                 圖1  葡萄糖以及衍生產品工藝流程簡圖
                  膜是兩相之間的選擇性屏障,它是一種高分子材料,通過壓差的作用能將料液進行選擇性分離的一種薄膜。通過它進行的分離過程稱作膜分離。它與傳統過濾器的不同在于,膜可以在分子范圍內進行分離,并且這過程是一種物理過程,不需發生相的變化和添加助劑。膜的厚度一般為微米級,依據其孔徑的不同,可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。錯流過濾膜工藝中各種膜的分離與截留性能以膜的孔徑和截留分子量來加以區別,下圖簡單示意了四種不同的膜分離過程:(箭頭反射表示該物質無法透過膜而被截留):

                                                                          圖2  膜分離過濾圖譜                             
                  傳統生產工藝是采用結晶及重結晶方式提高葡萄糖純度得到高品質葡萄糖,這種工藝存在工藝落后、成本高、污染大、操作不方便、產品質量不穩定、不能滿足國外客戶質量要求等弊端,因此近幾年來行業內不斷引進新技術新工藝進行創新改造,國初科技(廈門)有限公司致力于此工藝的研究開發,目前已經開發形成了全新的工藝:糖化液膜過濾---連續離交脫鹽---納濾技術純化,使整個工藝實現24小時全連續運行,技術先進、成本低、污染小、全自動、產品質量穩定且可以達到目前行業最高工藝水平。

                                         圖3  葡萄糖精制膜工藝
                  此工藝路線是經過驗證,并結同類糖分離純化項目成熟的工業實際應用情況進行的設計,進料為離交脫灰液,一般純度>95%,糖度30-32%;經過國初科技納濾技術分離后,得到的高純度透析液,純度≥99.5%,用于生產VC級山梨醇或得到醫藥級葡萄糖液;而膜的濃縮液,葡萄糖純度相對低,純度75-80%,用于生產日化醇。
                 采用國初科技新型膜過濾技術,制取純度近乎100%的葡萄糖液,不用結晶直接催化加氫生產高純度的山梨醇液,生產工藝簡單,流程短,比傳統工藝節省了多道工序。經過大規模工業化生產表明,比傳統工藝產品質量好,生產成本低,產品收率高,幾乎沒有污染物排放,同時大大減少了用水量,真正做到了清潔生產。
                 國初科技(廈門)有限公司是一家以膜分離技術為核心,致力于新型分離技術推廣的高科技企業,為生物制藥、食品飲料、發酵行業、農產品深加工、植物提取、石油石化、環保水處理、空氣除塵、化工等行業提供過濾及純化綜合解決方案,滿足不同客戶的高度差異化需求,是一家知名的新型分離技術綜合服務商。
           
           
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