工业生产乳酸的方法是淀粉发酵法和化学合成法。
(1) 发酵法
主要以玉米粉为原料,也可以是蔗糖、甜菜糖或其糖蜜为原料。将已糖化物接入乳酸菌株,PH控制在5-5.5,温度50度左右,发酵3-4天,再用碳酸钙使生成的乳酸转化为乳酸钙;同时防止PH降低而影响发酵,然后趁热过滤,分离存在于溶液中的固体碳酸钙和氢氧化钙等,以精制乳酸钙,再用硫酸酸化,即生成乳酸和硫酸钙沉淀。过滤滤液约含10%的粗乳酸,经浓缩达到50%,再用活性炭除去有机杂质,用亚铁氰化钠除去重金属和浓缩时的杂质;最后用离子交换树脂微量杂质,再浓缩过滤得到85%-90%的乳酸产品【4】。
(2)乙醛氢氰酸法
其反应方程式如下:
CH3CHO+HCN→CH3CH(OH)CN
CH3CH(OH)CN+H2SO4+H2O→CH3CH(OH)COOC2H5
CH3CH(OH)COOC2H5+C2HOH→CH3CH(OH)COOC2H5+H2O
工艺过程为:将乙醛和冷却的氢氰酸连续送入反应器,经反应生成乳晴,再用泵将其打入水解釜中,注入硫酸和水,使乳晴水解得到粗乳酸送入酯化釜,加入乙醇,酯化即生成乳酸乙酯;经精馏后,再送入分解浓缩罐,加热分解而得精乳酸。
消耗定额:乙醛0.48t;氢氰酸0.29t;硫酸1.04t/t
(3)丙烯腈法
反应方程式为:
CH3CH(OH)CN+H2SO4→CH3CH(OH)COOH
CH3CH(OH)COOH+CH3OH→CH3CH(OH)COOCH3
CH3CH(OH)COOCH3+H2O→CH3CH(OH)COOH
工艺过程为:将丙烯腈和硫酸送入反应器中,生成粗乳酸和硫酸氢铵的混合物;再将混合物送入酯化反应器中与甲醇反应生成乳酸甲酯;将里氢铵分出后,粗酯送入蒸馏塔,塔底得精酯,将精酯送入第二蒸馏塔,加热分解塔底得稀乳酸,经真空浓缩得乳酸产品。
消耗定额:丙烯晴 0.78t; 硫酸( 98%);1.030t/t
本设计采用生产方法
本设计采用丙烯腈法生产工艺,以丙烯腈和硫酸为原料,
参考文献
[1] 徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M].北京:化学工业出版社,1998:225-227
[2] 宋启煌.精细化工工艺学[M].北京:化学工艺出版社,2004:511-514
[3] 李祥君.新编精细化工产品手册[M].北京:化学工业出版社,1996:94-96
[4] 江体乾.化工工艺手册[M].上海:上海科学技术出版社,1996:423-425
[5] 路秀林,王者相.《化工设备设计全书》编辑委员会.塔设备[M] .北京:化学工业出版社,2004:331-334
[6] 陈声宗.化工设计[M].北京:化学工业出版社,2001:84-86
[7] 陈洪钫,刘家祺.化工分离过程[M].北京:化学工业出版社,1995:92-93
[8] 国家药物管理局,上海医药设计院.化工工艺设计手册[M].第一版.上册.北京:化学工业出版社,1989,159-161
[9] 王明辉.化工单元过程课程设计[M] .北京:化学工业出版社,2002:105-108
[10] 黄璐,王保国.化工设计[M] .北京:化学工业出版社,2001:113-115
[11] 何匡国.化工容器及设备简明设计手册[M] .北京:化学工业出版社,2002:422-424
[12] 中国石化集团上海工程有限公司.化工工艺设计手册[M].第三版.上册.北京:化学工业出版社,2003:464-466
[13] 贺丽娜.填料塔设计中应注意的几个问题[J].广西化工,1999.28(3):99-102
[14] 夏清,陈常贵.化工原理[M].天津:天津大学出版社,2005:85-86
[15] 刘建新,白鹏,王世昌.基于不同模型的规整填料塔设计计算[J].石油化工设备,2001.30(1):321-324
[16] 白鹏,刘建新,王世昌.规整填料塔的设计计算模型[J].化工机械,2001.28(4):218-220
[17] 赵汝文,王吉红,于健,王新峰.大型填料塔的设计及应用[J]. 煤化工.2000.3:341-343 乳酸文献综述和参考文献(3):http://www.youerw.com/wenxian/lunwen_14908.html