Новое запатентованное оборудование для очистки и рафинирования витамина С: кристаллизация, фильтрация, промывка и сушка — все в одном.

Витамин С, также известный как аскорбиновая кислота, — это вещество, которое не может синтезироваться человеческим организмом, но является необходимым и тесно связано со здоровьем человека. Моя страна является крупным производителем витамина С. Из 80 000 тонн витамина С, необходимых в мире, поставки из моей страны составляют более 50%. Витамин С — это энергозатратный продукт. В связи с резким падением цен на витамин С на международном рынке, снижение энергопотребления при его производстве (особенно энергопотребления в процессе очистки и рафинирования витамина С, на которое приходится 10% от общего энергопотребления в производстве витамина С) более чем на 30% стало ключом к выживанию производственных предприятий.

Анализ традиционного процесса производства и очистки витамина С.

В настоящее время наиболее распространенными методами производства витамина С являются подкисление серной кислотой и ионный обмен, однако подкисление серной кислотой в основном исключено, и ионный обмен стал основным производственным процессом. Обычно процесс ионного обмена заключается в растворении витамина С в воде, после чего раствор пропускают через катионообменную смолу для удаления ионов натрия, образуя раствор витамина С, который концентрируют под пониженным давлением, охлаждают и кристаллизуют, центрифугируют для получения неочищенного витамина С, а затем очищают и кристаллизуют для получения готового витамина С. Использование катионообменной смолы приводит к потреблению большого количества водопроводной воды и сбросу большого количества отработанных кислот и щелочей, что серьезно загрязняет окружающую среду и не соответствует требованиям экологически чистого производства. В то же время, концентрация раствора витамина С, полученного этим методом разделения, низкая (15-20%), для получения неочищенного витамина С требуется много выпаривания и концентрирования, что делает весь технологический цикл длительным, продукт быстро портится, имеет низкое качество, низкий выход, высокое энергопотребление, большие инвестиции в оборудование и высокую стоимость.

Кристаллизация Фильтрация Промывка Сушка Четырехэтапная очистка и рафинирование Витамин С Разработка технологического процесса

Четырехэтапный процесс кристаллизации, фильтрации, промывки и сушки для очистки и рафинирования витамина С представляет собой новый метод получения высокочистого витамина С с использованием натриевой соли витамина С в качестве сырья и применением полностью автоматической многофункциональной фильтрующей, промывочной и сушильной машины, позволяющий преодолеть недостатки существующих технологий.

Конкретные этапы процесса следующие:

(1) Этап реакции подкисления: В соответствии с весовым соотношением витамина С натрия и воды от 1:0,341 до 0,894, готовят водный раствор витамина С натрия, и к водному раствору витамина С натрия добавляют соляную кислоту или газообразный HCl при перемешивании, при этом соотношение чистого VcNa:HCl составляет 1:0,175~0,215, чтобы обеспечить полную реакцию и получить кислый раствор; к полученному кислому раствору добавляют активированный уголь в количестве 1 л, добавляют 2-10 г активированного угля, затем нагревают до 65-70 °C для обесцвечивания и поддерживают температуру. Фильтрацию получают очищенный кислый раствор.

(2) Этап кристаллизации и разделения: после реакции подкисления охлаждают раствор кислоты при перемешивании, охлаждают раствор кислоты до -5–5°C и выдерживают в течение 1–3 часов для осаждения витамина С из раствора кислоты, затем фильтруют для получения неочищенного витамина С и раствора кислоты после осаждения витамина С;

(3) Этап обессоливания и фильтрации: взять кислотный раствор после кристаллизации и отделения неочищенного витамина С, концентрировать под пониженным давлением до тех пор, пока содержание витамина С не достигнет 50-60%, довести витамин С почти до насыщенного состояния при температуре 65-70°C и контролировать температуру. Изолировать и фильтровать при 65-70°C для удаления хлорида натрия и получения фильтрата;

(4) Этап кристаллизации и фильтрации неочищенного продукта: фильтрат, описанный в шаге 3, промывают ледяной водой и ледяным метанолом, затем охлаждают до -5-5°C и выдерживают в течение 2-10 часов, кристаллизуют и фильтруют для получения восстановленного неочищенного продукта витамина С; вакуумную фильтрацию, полученный неочищенный продукт витамина С и восстановленный продукт витамина С.

(5) Этапы очистки витамина С высокой степени чистоты: добавить неочищенный витамин С и восстановленный витамин С в безводный солевой раствор для растворения, обесцвечивания и фильтрации, охлаждения, кристаллизации, разделения и сушки для получения готового витамина С.

Содержание высокочистого витамина С составляет 99,8%, оптическое вращение = +21°, значение поглощения 0,038, а другие показатели соответствуют второму стандарту Китайской фармакопеи 2000 года.

Процесс кристаллизации, фильтрации, промывки и сушки, представляющий собой четырехэтапную очистку и рафинирование витамина С, использует разницу в растворимости хлорида натрия и витамина С в зависимости от температуры, непосредственно подкисляет натрий-витамин С соляной кислотой для получения водного раствора витамина С и хлорида натрия, а затем с помощью метода горячей фильтрации, охлаждения и концентрирования обеспечивает постепенное разделение витамина С и хлорида натрия, получение неочищенного витамина С и побочного продукта — хлорида натрия, после чего неочищенный витамин С очищается и перекристаллизуется для получения готового витамина С. Все показатели готового продукта витамина С после проверки соответствуют второму стандарту Китайской фармакопеи 2000 года.

Новый производственный процесс позволяет значительно сократить потребление воды, кислот и щелочей, снизить энергопотребление, решить проблему загрязнения окружающей среды, сократить производственный цикл, снизить себестоимость продукции, повысить выход и качество продукции, а также является экономичным и эффективным методом получения витамина С.