异抗坏血酸钠一次结晶母液回收利用研究

摘要

异抗坏血酸钠、维生素C都与人类健康密切相关,在异抗坏血酸钠生产过程中,产生大量废水,而异抗坏血酸钠结晶过程产生的一次结晶母液中,含有大量的2-酮基-葡萄糖酸、异抗坏血酸钠,直接舍弃不仅造成了发酵产品的大量浪费,而且对环境也带来了很大的污染。
　　本文首先综述了维生素C(抗坏血酸)和异抗坏血酸钠的用途、生产方法和生产废水治理技术,然后在分析测定了一次结晶母液中主要成分的基础上,提出了先采用传统的物化法回收主要产物,再对回收后废水进行脱色处理的工艺,进行了一次结晶母液回收利用技术探索性研究,为异抗坏血酸钠生产过程母液的利用提出新的途径。
　　本文的主要内容和结果如下:实验第一部分,根据母液组成检测结果,用酸化转化的方法使主要成分向同一目标产物转化。通过正交实验和单因素影响实验,讨论了硝酸用量、反应温度、反应时间对目标产物酸化得率及母液色度的影响。得出最佳工艺条件:硝酸用量为3.5mL,温度为75℃,反应时间为50min。选用离子交换树脂对酸化转化液进一步除杂,考察了830nm、280nm(830nm处反映胶体的含量,280nm处反映色素含量)处的吸光值变化。得出离子交换树脂对胶体去除率达50％,通过交换树脂的收集液的色度与处理前稀释12倍的母液相当。
　　通过离子交换树脂的收集液经过减压浓缩,冷冻结晶最后结晶出纯度为92％左右的维生素C,收率在65％左右。最后将各工序的优化条件,连接成完整的工艺流程,对此工艺进行可靠性验证,结果表明所选定的工艺条件是可靠的,具有较好的稳定性。实验第二部分,一次结晶母液经过回收处理以后,所得废液含COD值、色度值仍很高,因此做了进一步的处理,本阶段主要研究研究了活性炭吸附、双氧水氧化及活性炭吸附与双氧水氧化联合处理异抗坏血酸钠生产母液的工艺条件。
　　结果表明:用活性炭吸附与双氧水氧化结合处理异抗坏血酸钠生产废液比单独使用活性炭吸附或双氧水氧化处理效果好。异抗坏血酸钠回收母液pH值保持1~2,活性炭用量为0.025g/mL,双氧水用量为100mL/L,母液在350r/min下搅拌50min时,COD去除率达84.9％,脱色率达79.5％。

目录

摘要

Abstract

第1章 前言

第2章 文献综述

2.1 维生素C介绍

2.1.1 维生素C用途及工艺简介

2.1.2 维生素C的生产方法

2.1.3 维生素C的主要用途

2.2 异抗坏血酸Na盐的概述

2.2.1 异抗坏血酸钠的主要用途

2.2.2 异抗坏血酸钠的理化性质

2.3 异抗坏血酸Na盐的应用

2.3.1 异抗坏血酸钠在食品中的应用

2.3.2 异抗坏血酸钠在医药中的应用

2.3.3 异抗坏血酸钠在化妆品中的应用

2.4 异抗坏血酸Na盐生产现状

2.5 异抗坏血酸Na盐生产工艺

2.6 异抗坏血酸Na盐生产过程废水处理概况

2.6.1 异抗坏血酸钠生产过程废水排放情况

2.6.2 异抗坏血酸钠生产过程废水特征

2.6.3 异抗坏血酸钠生产过程废水处理现状

2.7 本论文的研究目的和内容

2.7.1 本论文的研究目的

2.7.2 本论文的研究内容

2.7.3 研究目标

第3章 实验材料、设备与分析方法

3.1 实验材料

3.2 实验设备

3.3 2-KGA、钠盐、维生素C含量、COD、脱色率的测定

3.3.1 2-KGA含量的测定

3.3.2 维生素C含量的测定

3.3.3 COD测定

3.3.4 稀释倍数法测色度

第4章 一次结晶母液回收工艺研究

4.1 一次母液回收

4.1.1 回收工艺流程

4.1.2 一次母液预处理

4.1.3 酸化转化脱色实验

4.1.4 阴离子树脂717除去酸化液中杂质及色素

4.1.5 减压浓缩实验

4.1.6 产品结晶

4.1.7 工艺可靠性验证

4.2 小结

第5章 回收后废液脱色处理方法研究

5.1 实验准备

5.1.1 水样的预处理

5.1.2 回收后废水试样情况

5.1.3 活性炭的预处理

5.2 活性炭对回收后废水脱色条件研究

5.2.1 活性炭用量对脱色的影响

5.2.2 pH值对脱色的影响

5.2.3 搅拌时间对脱色的影响

5.3 活性炭吸附-H_2O_2氧化联合处理抗坏血酸钠回收后废液

5.3.1 H_2O_2氧化处理抗坏血酸钠回收后废液

5.4 脱色机理分析

5.5 小结

第6章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文