Raffinement et purification de la vitamine C grâce à un nouvel équipement breveté : cristallisation, filtration, lavage et séchage en quatre étapes.

La vitamine C, également connue sous le nom d'acide ascorbique, est une substance essentielle à la santé humaine, que le corps humain ne peut synthétiser. Mon pays est un important producteur de vitamine C. Sur les 80 000 tonnes nécessaires par an dans le monde, l'approvisionnement national dépasse 50 %. La production de vitamine C est énergivore. Face à la forte baisse de son prix sur le marché international, la réduction de la consommation d'énergie liée à sa production (notamment celle des procédés de purification et de raffinage, qui représente 10 % de la consommation énergétique totale) est devenue un enjeu crucial pour la survie des entreprises productrices.

Analyse du procédé conventionnel de production et de raffinage de la vitamine C

Les méthodes courantes de production de vitamine C sont l'acidification à l'acide sulfurique et l'échange d'ions. L'acidification à l'acide sulfurique a été quasiment abandonnée, et l'échange d'ions est devenu le principal procédé de production. Ce procédé consiste généralement à dissoudre le sodium de la vitamine C dans l'eau, puis à faire passer la solution à travers une résine échangeuse de cations pour éliminer les ions sodium et former une solution de vitamine C. Cette solution est ensuite concentrée sous pression réduite, refroidie et cristallisée, puis centrifugée pour obtenir la vitamine C brute. Enfin, elle est raffinée et cristallisée pour obtenir la vitamine C finale. L'utilisation de résines échangeuses de cations entraîne une forte consommation d'eau potable et le rejet d'une grande quantité d'acides et de bases usés, ce qui pollue gravement l'environnement et ne répond pas aux exigences d'une production propre. Parallèlement, la concentration de la solution de vitamine C obtenue par cette méthode de séparation est faible (15-20 %), il faut beaucoup d'évaporation et de concentration pour produire de la vitamine C brute, ce qui allonge le cycle de processus complet, le produit se détériore facilement, la vitamine C brute est de mauvaise qualité, le rendement est faible, la consommation d'énergie est élevée, l'investissement en équipement est important et le coût est élevé.

Conception du procédé de raffinage et de purification de la vitamine C par cristallisation, filtration, lavage et séchage (quatre en un).

Le procédé quatre-en-un de cristallisation, filtration, lavage et séchage pour le raffinage et la purification de la vitamine C est une nouvelle méthode de préparation de vitamine C de haute pureté utilisant du sodium de vitamine C comme matière première et une machine multifonctionnelle entièrement automatisée de filtration, de lavage et de séchage pour surmonter les lacunes de la technologie existante.

Les étapes spécifiques du processus sont les suivantes :

(1) Étape de réaction d'acidification : Une solution aqueuse de vitamine C sodique est préparée selon un rapport pondéral de 1:0,341 à 0,894 entre la vitamine C sodique et l'eau. Sous agitation, de l'acide chlorhydrique ou du chlorure d'hydrogène gazeux (HCl) est ajouté à cette solution, le rapport pondéral vitamine C sodique/HCl pur étant de 1:0,175 à 0,215. Ceci permet une réaction complète pour obtenir une solution acide. Du charbon actif est ajouté à cette solution (2 à 10 g pour 1 L de solution acide), puis la solution est chauffée à 65-70 °C pour décoloration. Après filtration, on obtient une solution acide purifiée.

(2) Étape de cristallisation et de séparation : refroidir la solution acide après la réaction d'acidification tout en agitant, refroidir la solution acide à -5~5°C et la maintenir pendant 1 à 3 heures pour précipiter la vitamine C de la solution acide, puis filtrer pour obtenir la vitamine C brute et la solution acide après la précipitation de la vitamine C ;

(3) Étape de dessalage et de filtration : prendre la solution acide après cristallisation et séparation de la vitamine C brute, concentrer sous pression réduite jusqu'à ce que la teneur en vitamine C soit de 50 à 60 %, amener la vitamine C dans un état presque saturé à une température de 65 à 70 °C, et contrôler la température, isoler et filtrer à 65-70 °C pour éliminer le chlorure de sodium afin d'obtenir un filtrat ;

(4) Étape de cristallisation et de filtration du produit brut : laver le filtrat décrit à l'étape 3 avec de l'eau glacée et du méthanol glacé, puis refroidir à -5-5°C et le maintenir pendant 2 à 10 heures, cristalliser et filtrer pour obtenir la vitamine C du produit brut récupéré ; filtration sous vide, la vitamine C du produit brut obtenu et la vitamine C du produit récupéré.

(5) Étapes de raffinage de la vitamine C de haute pureté : ajouter de la vitamine C brute et de la vitamine C récupérée à de l'eau salée anhydre pour dissoudre, décolorer et filtrer, refroidir, cristalliser, séparer et sécher pour obtenir de la vitamine C finie.

La teneur en vitamine C de haute pureté est de 99,8 %, la rotation optique est de +21°, la valeur d'extinction est de 0,038 et les autres indicateurs sont conformes à la deuxième norme de la Pharmacopée chinoise, édition 2000.

Le procédé de raffinage et de purification de la vitamine C en quatre étapes (cristallisation, filtration, lavage et séchage) exploite la différence de solubilité entre le chlorure de sodium et la vitamine C en fonction de la température. La vitamine C sodique est acidifiée directement avec de l'acide chlorhydrique pour obtenir une solution aqueuse de vitamine C et de chlorure de sodium. Une méthode de filtration à chaud, de refroidissement et de concentration permet la séparation progressive de la vitamine C et du chlorure de sodium, préparant ainsi la vitamine C brute et le chlorure de sodium (sous-produit). La vitamine C brute est ensuite raffinée et recristallisée pour obtenir la vitamine C finie. Après contrôle, tous les indicateurs de la vitamine C finie sont conformes à la deuxième norme de la Pharmacopée chinoise (édition 2000).

Le nouveau procédé de production permet de réduire considérablement la quantité d'eau, d'acide et d'alcali, de diminuer la consommation d'énergie, de lutter contre la pollution environnementale, de raccourcir le cycle de production, de réduire les coûts de production, d'améliorer le rendement et la qualité du produit, et constitue une méthode de préparation de la vitamine C économique et efficace.