一种熊果苷生产中废液回收的方法技术

本发明专利技术涉及生物化工技术领域，具体涉及一种熊果苷生产中废液回收的方法，包括如下步骤：S1、将生产熊果苷的废液通过陶瓷膜过滤得到滤液；S2、将S1中滤液减压浓缩，浓缩过程中控制温度低于40℃，得到粗蒸液；S3、将S2中粗蒸液再次减压浓缩，浓缩过程中控制温度在50‑65℃之间，得到蒸馏液；S4、将S3中蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，得到催化剂和滤出液；S5、向S4中滤出液加入萃取液，得到有机层和水层；S6、将S5中水层进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度在55‑75℃，直至有结晶析出后，停止浓缩，静止析晶，抽滤，得到原料晶体；S7、将S5中有机层加入水萃取收集有机层，加脱水剂静置，最后除去脱水剂得到甲苯回收液。

A Method for Recovery of Waste Liquor from Arbutin Production

【技术实现步骤摘要】
一种熊果苷生产中废液回收的方法
本专利技术涉及生物化工
，更具体地说，它涉及一种熊果苷生产中废液回收的方法。
技术介绍
熊果苷(Arbutin)，又名熊果甙、熊果素、熊果叶甙、熊果酚甙，因其最早来源于熊果属植株的叶子中而得名。熊果苷可抑制黑色素的生成，达到祛除色斑和美白效果，同时还有润肤、愈创、杀菌和协同抗炎等作用，是目前国内外流行的最安全有效的美白原料之一，除此之外，熊果苷还具有多种药理活性作用，如利尿、抗菌，并与可待因具有等效的镇咳效果。熊果苷有两种异构体：α-熊果苷和β-熊果苷，现在市场上所供应的β-熊果苷大多是通过化学合成法生成的，其通用的合成方法有：(1)选择性保护葡萄糖和1,4-苯二酚上的羟基；(2)通过糖苷化反应制得氧苷；(3)将保护基脱除得到目标产物。现有公开号为CN103524575A的中国专利公开了一种改进的β-熊果苷制备方法，以葡萄糖和乙酸酐为原料，醋酸钠为催化剂，在二甲基甲酰胺或二甲基亚砜溶剂中反应，反应液用甲苯分次萃取，合并甲苯层，处理后加入对羟基乙酸苯酚酯反应，获得五乙酰β-熊果苷，再对其进行脱乙酰基以获得β-熊果苷反应液，向反应液加入冰水，分层后水相再用甲苯萃取，合并的甲苯层经水洗、浓缩，用甲醇重结晶得β-熊果苷针状晶体，总收率在70％以上。但是采用以上方法生产1吨β-熊果苷，会产生约10吨的工业废液，这些废液成分复杂且含有大量甲苯，存在着回收设备要求高、回收成本大的缺陷；另外，甲苯毒性大、污染重，不能直接排放或简单处理后排放，但如果不及时处理会占用大量的场地，而且会因为泄露，造成严重的污染和中毒，存在安全隐患；同时，在废液中还存在一定量未反应完全的原料及催化剂，如果直接排放，也会造成大量原材料的浪费。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种熊果苷生产中废液回收的方法，以充分回收废液中的甲苯，其回收工艺简单、回收效率高、回收成本低，并且可循环回收利用废液中的原料及催化剂，利用率高。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种熊果苷生产中废液回收的方法，包括如下步骤：S1、将生产熊果苷的废液通过陶瓷膜过滤除去不溶性絮状物质以及大分子蛋白，得到滤液；S2、将所述步骤S1中滤液加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度低于40℃，得到粗蒸液；S3、将所述步骤S2中粗蒸液加入浓缩系统进行再次减压浓缩，浓缩过程中控制温度在50-65℃之间，得到蒸馏液；S4、将所述步骤S3中蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，得到催化剂和滤出液；S5、向所述步骤S4中滤出液加入1-2倍体积的萃取液，得到有机层和水层；S6、将所述步骤S5中水层加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度在55-75℃，直至有结晶析出后，停止浓缩，静止析晶，抽滤，得到原料晶体；S7、将所述步骤S5中有机层加入0.5-2倍体积的水萃取1-3次，再次收集有机层，加脱水剂静置至少12h，最后除去脱水剂得到甲苯回收液。可选地，所述陶瓷膜的孔径为0.1-0.2μm。可选地，所述超滤膜为醋酸纤维膜、混合纤维膜或聚砜膜。可选地，所述超滤膜的截留分子量为2000-10000Da。可选地，所述脱水剂为无水Na2SO4、无水MgSO4、无水CuSO4、无水氯化钙和氧化钙中一种或多种的组合。可选地，所述萃取液为碳酸钠水溶液，所述原料晶体为醋酸钠晶体。可选地，所述步骤S4中，利用超滤膜回收的流通管路上设有用于检测透出液的指标实时数据的数字化传感器、用于分别检测超滤膜输入端及输出端液压压力的输入压力传感器及输出压力传感器，所述数字化传感器、输入压力传感器及输出压力传感器均连接有控制超滤膜工作以期输出符合指标目标数据的透出液的控制端；其中，所述指标目标数据与所述指标实时数据相对应，均包括电导率数据以及环境参数数据。可选地，所述环境参数数据包括温度数据、体积流速数据、质量流速数据、酸碱度数据中的一种或多种的组合。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的熊果苷生产中废液回收的方法，将生产熊果苷的废液通过陶瓷膜过滤得到滤液，然后将滤液减压浓缩，控制温度低于40℃，得到粗蒸液，紧接着继续减压浓缩，控制温度在50-65℃之间，得到蒸馏液，将蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，从而得到催化剂和滤出液，另外，向滤出液加入萃取液，得到有机层和水层，其中水层进行减压浓缩，控制温度在55-75℃，直至有结晶析出后，停止浓缩，静止析晶，抽滤，从而得到原料晶体，同时在有机层加入水萃取收集有机层，加脱水剂静置，最后除去脱水剂得到甲苯回收液，此方法获得的原料晶体纯度大于98％，甲苯回收液中甲苯含量大于96％，苯酯小于1.5％，水分小于0.1％，可继续作为原料或催化剂，循环回收利用，亦有效防止甲苯因为泄露造成严重污染和中毒的安全问题。2、本专利技术的熊果苷生产中废液回收的方法，先利用陶瓷膜过滤除去不溶性的絮状物质以及一些大分子蛋白，然后再利用孔径较小的超滤膜进行游离的催化剂的回收，对于降低膜污染，延长膜的使用寿命，降低生产成本等都具有重大意义，从而使得在酶催化领域有很好的应用前景，即蔗糖磷酸化酶的回收率达到90％以上，回收的酶液中残留的反应物以及产物均小于6％，最后利用回收的蔗糖磷酸化酶进行下一批次的催化合成熊果苷，除了不需要另外添加酶液外，其他反应条件与前一批次相同，这样可以达到反复使用催化剂的作用。3、本专利技术的熊果苷生产中废液回收的方法，通过控制端所需标的透出液的要求选择对应的跨膜压指标数据调节流量控制阀开度及隔膜泵的流量，使输入压力传感器、数字化传感器二者检测得到的液压平均值减去输出压力传感器检测得到的液压传感器的差值与跨膜压指标数据相同，从而滤出符合要求的透出液；同时，采用数字化传感器代替传统的模拟传感器，将除电导之外的其余环境参数值一并传输至控制端，并通过比对各环境参数选取相应的电导率数据进行判断，改善了控制端发出指令的准确度，从而提高超滤精确度。具体实施方式实施例1：一种熊果苷生产中废液回收的方法，包括如下步骤：S1、取生产熊果苷的工业废液500ml，并通过陶瓷膜过滤除去不溶性絮状物质以及大分子蛋白，得到滤液，其中，陶瓷膜的孔径为0.1-0.15μm，在本专利技术此实施例中，优选为0.12μm；S2、将步骤S1中所得滤液加入BUCHI旋转蒸发仪进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度为40℃，浓缩至冷凝管滴速小于2滴/秒，清空溶剂回收瓶，得到粗蒸液；S3、将步骤S2中所得粗蒸液加入BUCHI旋转蒸发仪继续减压浓缩，浓缩过程中控制温度为50℃，浓缩至冷凝管滴速小于1滴/秒，得到400ml蒸馏液；S4、将步骤S3中所得蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，得到催化剂和滤出液，其中，超滤膜为醋酸纤维膜、混合纤维膜或聚砜膜，且超滤膜的截留分子量为2000-10000Da，在本专利技术此实施例中，直接利用非固定的即游离的蔗糖磷酸化酶作为催化剂，从而优选醋酸纤维膜作为超滤膜，其截留分子量优选为5000Da，使得蔗糖磷酸化酶的回收率达到90％以上，回收的酶液中残留的反应物以及产物均小于6％，最后利用回收的蔗糖磷酸化酶进行下一批次的催化合成熊果苷，除了不需要另外添加酶液外，其他反应条件与前一批次相同，这样可以达到反复使用催化剂的作用；S5、此时步骤S4中所得滤出液含有甲苯45-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熊果苷生产中废液回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将生产熊果苷的废液通过陶瓷膜过滤除去不溶性絮状物质以及大分子蛋白，得到滤液；S2、将所述步骤S1中滤液加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度低于40℃，得到粗蒸液；S3、将所述步骤S2中粗蒸液加入浓缩系统进行再次减压浓缩，浓缩过程中控制温度在50‑65℃之间，得到蒸馏液；S4、将所述步骤S3中蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，得到催化剂和滤出液；S5、向所述步骤S4中滤出液加入1‑2倍体积的萃取液，得到有机层和水层；S6、将所述步骤S5中水层加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度在55‑75℃，直至有结晶析出后，停止浓缩，室温静置，过夜析晶，抽滤，得到原料晶体；S7、将所述步骤S5中有机层加入0.5‑2倍体积的水萃取1‑3次，再次收集有机层，加脱水剂静置至少12h，最后除去脱水剂得到甲苯回收液。

【技术特征摘要】
1.一种熊果苷生产中废液回收的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将生产熊果苷的废液通过陶瓷膜过滤除去不溶性絮状物质以及大分子蛋白，得到滤液；S2、将所述步骤S1中滤液加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度低于40℃，得到粗蒸液；S3、将所述步骤S2中粗蒸液加入浓缩系统进行再次减压浓缩，浓缩过程中控制温度在50-65℃之间，得到蒸馏液；S4、将所述步骤S3中蒸馏液通过超滤膜进行催化剂的回收，得到催化剂和滤出液；S5、向所述步骤S4中滤出液加入1-2倍体积的萃取液，得到有机层和水层；S6、将所述步骤S5中水层加入浓缩系统进行减压浓缩，浓缩过程中控制温度在55-75℃，直至有结晶析出后，停止浓缩，室温静置，过夜析晶，抽滤，得到原料晶体；S7、将所述步骤S5中有机层加入0.5-2倍体积的水萃取1-3次，再次收集有机层，加脱水剂静置至少12h，最后除去脱水剂得到甲苯回收液。2.根据权利要求1所述的一种熊果苷生产中废液回收的方法，其特征在于：所述陶瓷膜的孔径为0.1-0.2μm。3.根据权利要求1所述的一种熊果苷生产中废液回收的方法，其特征在于：所述超滤膜为醋酸纤维膜、混合纤维膜或聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾鸣，
申请(专利权)人：苏州禾研生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32