葡萄糖酸是重要的醫(yī)藥等中間體，傳統(tǒng)的葡萄糖酸生產(chǎn)工藝是離子交換法，即采用H型陽離子交換樹脂中的可交換基團H+置換葡萄糖酸鈉中的Na+。這種方法缺點在于交換飽和的離子交換樹脂必須進行再生才能使用，不僅耗費大量的酸，而且產(chǎn)生大量的鹽污染。尤其是為了除糖需要增加真空濃縮和二次結(jié)晶等工藝，耗煤耗電且產(chǎn)生大量的三廢污染。如何實現(xiàn)工藝簡化、節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn)，不僅關(guān)系到葡萄糖酸系列產(chǎn)品的市場競爭力還決定了生產(chǎn)企業(yè)的長遠利益以及化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

采用雙極膜電滲析技術(shù)后，這種傳統(tǒng)工藝的變革將成為可能。雙極膜電滲析組件主要由雙極膜和若干陰離子交換膜和/或陽離子交換膜組合在一對電極之間，在反向偏壓下雙極膜中間層發(fā)生水解離，產(chǎn)生H+和OH-離子，通過與解離出的鹽離子結(jié)合形成對應(yīng)的酸和堿。雙極膜電滲析將雙極膜的水解離功能和普通電滲析功能有機地結(jié)合在一起，有望同時實現(xiàn)葡糖糖酸傳統(tǒng)酸化和除糖。

在江西省新黃海醫(yī)藥食品化工有限公司和國家自然科學(xué)基金的資助下，中國科技大學(xué)功能膜研究室與合作單位開展了歷時兩年多的研究，采用雙極膜電滲析法從實際工業(yè)催化氧化工段產(chǎn)生的葡萄糖酸鈉料液生產(chǎn)葡萄糖酸，通過對膜池組合方式、電流密度、料液濃度等條件的考察，獲得了規(guī)�；a(chǎn)葡萄糖酸的優(yōu)化工藝條件，葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率達95.6%以上，電流效率達71.5%。該工藝與傳統(tǒng)的催化氧化法工藝相比，可以免去葡萄糖酸鈉的二次精制除糖，降低真空濃縮、干燥環(huán)節(jié)的能耗；免除90%以上的離子交換，大大降低了離子交換樹脂再生過程中的廢酸污染；產(chǎn)生的副產(chǎn)品NaOH可以作為催化氧化原料使用，實現(xiàn)物料的工藝內(nèi)循環(huán)；尤其是可以控制母液殘?zhí)呛�，提高葡萄糖酸產(chǎn)品的品質(zhì)。因此該工藝是一種安全有效、穩(wěn)定可靠的酸化技術(shù)，可在生產(chǎn)成本、環(huán)境保護、產(chǎn)品質(zhì)量等方面改善現(xiàn)有的葡萄糖酸生產(chǎn)工藝。經(jīng)過科技查新表明，直接采用雙極膜法從催化氧化產(chǎn)生的葡萄糖酸鈉料液轉(zhuǎn)化葡萄糖酸未見報導(dǎo)，相關(guān)技術(shù)填補了國內(nèi)雙極膜法規(guī)�；a(chǎn)有機酸的空白。

上述成果于11月9日在江西省科技廳的主持下，通過了專家鑒定。專家一致認為該項目工藝技術(shù)創(chuàng)新點顯著，達到國際同類技術(shù)先進水平。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”