一種選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，主要為了解決現(xiàn)有技術(shù)中沒有專門用于處理甘油中特定低濃度有機(jī)物殘留的試劑、產(chǎn)品以及方法，以使其符合《YC144-2008》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于有機(jī)雜質(zhì)限值要求的問題，本發(fā)明包括將甘油經(jīng)過加輔料升溫反應(yīng)、離心沉降過濾、樹脂離子交換、加氫氧化鈉高溫電解、分離重金屬離子、活性碳除雜吸腐脫色、加輔料減壓真空濃縮、抗高溫試驗等步驟，還包括吸附劑制作以及吸附劑應(yīng)用步驟，實現(xiàn)了從原料環(huán)節(jié)降低特定有機(jī)物殘留，以達(dá)到制備高純度、低有機(jī)物殘留的三醋酸甘油酯產(chǎn)品。
【專利說明】一種選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及用于制備三醋酸甘油酯的甘油的精制提純方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國天然甘油占總產(chǎn)量90%以上，天然甘油的生產(chǎn)主要是制皂廢液經(jīng)凈化處理和濃縮，以及油脂水解廢水經(jīng)凈化和濃縮兩種方法，制皂廢液經(jīng)凈化處理和濃縮得到粗甘油，其含量一般為80%左右，含有大量的雜質(zhì)，主要有8%左右的NaCL、1%~2%的Na2S04、1.5%_3%的有機(jī)雜質(zhì)、7%左右的水分以及少量的易揮發(fā)性雜質(zhì)；油脂水解廢水經(jīng)凈化和濃縮制得的粗甘油中甘油含量一般在88%左右，也含有少量水分以及2%-3%的有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)。無論是制皂廢液，還是油脂水解得到的甘油所含的甘油量都不高，而且都含有各種雜質(zhì)，必須進(jìn)行精制才能使用。
[0003]根據(jù)甘油的用途不同以及生產(chǎn)過程的不同，可有不同的精制方法。一般情況下，甘油的精制可分為蒸餾與脫色精制法、精餾與脫色精制法、離子交換與排斥精制法。工業(yè)生產(chǎn)中多采用蒸餾與脫色精制法制得工業(yè)用甘油?，F(xiàn)有的甘油精制工藝一般都包括:加入輔料升溫反應(yīng)、離心沉降過濾、樹脂離子交換、加氫氧化鈉高溫電解、測定初級品的PH值、加輔料分離重金屬離子、活性碳除雜吸腐脫色、加輔料減壓真空濃縮、檢測濃度、抗高溫試驗、灰分測定、理化指標(biāo)性能測定等步驟，經(jīng)過這些步驟通常能夠得到純度較高的甘油。
[0004]我們知道，甘油是制備煙用增塑劑(三醋酸甘油酯)的重要原料，制備時通常把甘油、醋酸、帶水劑和酸性離子液體按規(guī)定配合好，進(jìn)行酯化反應(yīng)，再經(jīng)過除雜、脫色、過濾后得到三醋酸甘油酯產(chǎn)品，但是甘油中殘留的雜質(zhì)，特別是二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯類有機(jī)物雜質(zhì)對于三醋酸甘油酯的品質(zhì)高低影響很大，而普通的甘油精制并沒有專門針對上述甘油中殘留的有機(jī)物雜質(zhì)進(jìn)行去除的產(chǎn)品及工藝，僅泛泛的采用單一活性炭進(jìn)行處理，雖然活性炭具有良好的吸附性，但是活性炭對有機(jī)物的吸附是一個表面過程，選擇性較差，容易飽和，而且，活性炭的微孔發(fā)達(dá)，以致于某些大分子化合物無法進(jìn)入微孔，去除產(chǎn)品中殘留低濃度有機(jī)物的效果不是十分理想，無法滿足國家行業(yè)的更新，更高，更嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0005]隨著國家對環(huán)保、衛(wèi)生指標(biāo)的關(guān)注和重視，三醋酸甘油酯行業(yè)出臺了相關(guān)限制性標(biāo)準(zhǔn)，要求加強(qiáng)對三醋酸甘油酯中微量低濃度有機(jī)物的檢測和控制，將三醋酸甘油酯中殘留低濃度有機(jī)化合物等的限量參數(shù)作為否定指標(biāo)，特別是近幾年，三醋酸甘油酯行業(yè)直接引用食品行業(yè)檢測標(biāo)準(zhǔn)方法，對 其中有機(jī)物的檢測控制引用歐盟玩具通用標(biāo)準(zhǔn)EN71-9:2005中的相關(guān)規(guī)定，因此，提供一種高品質(zhì)、低有機(jī)物殘留的甘油作為原料，對于提高三醋酸甘油酯產(chǎn)品的品質(zhì)具有積極的促進(jìn)作用，并且一定程度上還可以減少三醋酸甘油酯的后續(xù)處理程序，提高生產(chǎn)效率。
[0006]綜上所述，目前甘油精制工藝中沒有專門用于處理甘油中特定低濃度有機(jī)物殘留的試劑、產(chǎn)品以及方法，以使其符合《YC144-2008》標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于有機(jī)雜質(zhì)限值的要求，因此，尋找一種能夠從原料(甘油)環(huán)節(jié)就控制有機(jī)物殘留，有選擇的去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，以達(dá)到制備高純度、低有機(jī)物殘留三醋酸甘油酯，已經(jīng)成為相關(guān)企業(yè)能否進(jìn)一步獲得發(fā)展的關(guān)鍵因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，實現(xiàn)從原料(甘油)環(huán)節(jié)降低特定有機(jī)物殘留，以達(dá)到制備高純度、低有機(jī)物殘留的三醋酸甘油酯產(chǎn)品，本發(fā)明提供了一種選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，包括將甘油經(jīng)過升溫反應(yīng)、離心沉降過濾、樹脂離子交換、加氫氧化鈉高溫電解、分離重金屬離子、活性碳除雜吸腐脫色、減壓真空濃縮、抗高溫試驗，還包括吸附劑制作以及吸附劑應(yīng)用步驟；
所述吸附劑制作按以下步驟進(jìn)行:
以重量比計算，按照環(huán)糊精:水=0.05~0.50:1的比例稱取環(huán)糊精和水；
將水加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持40-60°C時，將環(huán)糊精加入并保持溫度,控制攪拌速度50-70r/min，待環(huán)糊精全部加入，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍?br> 將配制好的環(huán)糊精溶液加熱，溫度保持在75-80°C，保持IOmin制得環(huán)糊精水合物；以重量比計算，按照活性炭:環(huán)糊精水合物=0.05~0.1:1，稱取并將活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘；
停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分低于2% ；
將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在200-300目得到吸附劑；
所述吸附劑應(yīng)用是按照重量分?jǐn)?shù)計算，將所得吸附劑按甘油:吸附劑=1000:2的比例，投入甘油中，在溫度80~90°C條件下，保持溫度，控制攪拌速度60r/min，通過吸附劑對甘油中殘留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯類有機(jī)物雜質(zhì)進(jìn)行吸附，同時脫色，維持1.5~
2.5h，將吸附劑過濾后得到甘油成品。
[0009]所述活性炭形態(tài)為顆?；钚蕴?、圓柱形活性炭、球形活性炭的任意一種。
[0010]所述活性炭種類為椰殼活性炭、果殼活性炭的任意一種。
[0011 ] 所述環(huán)糊精為a_環(huán)糊精、β -環(huán)糊精和Y -環(huán)糊精的任意一種。
[0012]本發(fā)明通過用環(huán)糊精對活性炭表面進(jìn)行接枝包覆，提高了活性炭表面含氧基團(tuán)的含量，增加了活性炭特性，使其可與許多有機(jī)和無機(jī)分子形成包合物及分子組裝體系，具備分子識別能力，達(dá)到對甘油中特定的有機(jī)物殘留的高效洗提效果。
[0013]本發(fā)明所述方法具有以下優(yōu)勢:
a、本發(fā)明所述方法中所制備的吸附劑對于殘留在甘油中的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯類等有機(jī)物具有優(yōu)良的吸附性能，相對于現(xiàn)有技術(shù)甘油精制所使用吸附劑具有更好的選擇性，使得甘油中特定有機(jī)物殘留率可整體降低20%以上，處理過的甘油作為主要原料能夠滿足《YC144-2008》標(biāo)準(zhǔn)中對三醋酸甘油酯中特定有機(jī)雜質(zhì)限值的要求。
[0014]b、本發(fā)明所述方法中所制備的吸附劑的自然降解性能良好，穩(wěn)定性和重復(fù)使用性效果良好，可反復(fù)再生利用10-15次，不會產(chǎn)生二次污染，屬于綠色環(huán)保產(chǎn)品。
[0015]C、本發(fā)明所述方法中所述活性炭和環(huán)糊精屬于天然生物制品，完全在GB/2760規(guī)定范圍，符合國家藥典標(biāo)準(zhǔn)，安全性較高，并且原材料在資源和價格方面有很大的空間，該吸附劑組合物的生產(chǎn)過程只需要根據(jù)生產(chǎn)工藝和技術(shù)指標(biāo)選擇訂購，通過自己研發(fā)的工藝設(shè)備進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化加工即可生產(chǎn)，材料成本和加工生產(chǎn)設(shè)備工藝簡單。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
[0017]實施例1
本實施例所述的選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，包括將甘油經(jīng)過升溫反應(yīng)、離心沉降過濾、樹脂離子交換、加氫氧化鈉高溫電解、分離重金屬離子、活性碳除雜吸腐脫色、減壓真空濃縮、抗高溫試驗，還包括吸附劑制作以及吸附劑應(yīng)用步驟:
所述吸附劑制作是采用環(huán)糊精、水以及活性炭作為原料，按以下步驟進(jìn)行制備:以重量比計算，按照環(huán)糊精:水=0.05:1的比例分別稱取環(huán)糊精5 kg,水I O O kg ;將水放入帶攪拌的容器內(nèi)，加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持在4 O 1:時，按比例將環(huán)糊精分二次加入，每次加入2.5 kg,繼續(xù)保持溫度,控制攪拌速度5 Q r/min,待環(huán)糊精全部加入,充分?jǐn)嚢杌旌?，并混合均勻；將配制好的環(huán)糊精溶液加熱，溫度保持在7 5 °C，制得環(huán)糊精水合物；按照環(huán)糊精水合物:活性炭=1:0.05，分別稱取顆粒狀的椰殼活性炭5 kg和環(huán)糊精水合物100kg，并將顆粒狀的椰殼活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘；之后停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分在1%;將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在300目得到吸附劑。
所述吸附劑應(yīng)用是按照重量分?jǐn)?shù)計算，將所得吸附劑按甘油:吸附劑=1000:2的比例，投入甘油中，在溫度80°C條件下，保持溫度，控制攪拌速度60r/min，通過吸附劑對甘油中殘留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯類有機(jī)物雜質(zhì)進(jìn)行吸附，同時脫色，維持1.5h，將吸附劑過濾后得到甘油成品。所述甘油中特定有機(jī)物殘留的對比見下表:
甘油中殘留有機(jī)物對比
【權(quán)利要求】
1.選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，其特征在于，包括將甘油經(jīng)過升溫反應(yīng)、離心沉降過濾、樹脂離子交換、加氫氧化鈉高溫電解、分離重金屬離子、活性炭除雜吸腐脫色、減壓真空濃縮、抗高溫試驗，還包括吸附劑制作以及吸附劑應(yīng)用；所述吸附劑制作按以下步驟進(jìn)行: 以重量比計算，按照環(huán)糊精:水=0.05~0.50:1的比例稱取環(huán)糊精和水； 將水加熱攪拌，待溫度達(dá)到并保持40-60°C時，將環(huán)糊精加入并保持溫度,控制攪拌速度50-70r/min，待環(huán)糊精全部加入，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆颍? 將配制好的環(huán)糊精溶液加熱，溫度保持在75-80°C，保持IOmin制得環(huán)糊精水合物；以重量比計算，按照活性炭:環(huán)糊精水合物=0.05~0.1:1，稱取并將活性炭加入環(huán)糊精水合物中，攪拌均勻后，加熱至90°C，攪拌保持60分鐘； 停止加熱和攪拌，將混合物取出，置于烘箱中，加熱至110°C烘干，控制水分低于2% ； 將烘干后的混合物取出，在干燥室內(nèi)冷卻至常溫，粉碎，過篩，控制粒度在200-300目得到吸附劑； 所述吸附劑應(yīng)用是按照重量分?jǐn)?shù)計算，將所得吸附劑按甘油:吸附劑=1000:2的比例，投入甘油中，在溫度80~90°C條件下，保持溫度，控制攪拌速度60r/min，通過吸附劑對甘油中殘留的二甘醇、乙二醇、脂肪酸酯類有機(jī)物雜質(zhì)進(jìn)行吸附，同時脫色，維持1.5~2.5h，將吸附劑過濾后得到甘油成品。
2.選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，其特征在于，所述活性炭形態(tài)為顆?；钚蕴?、圓柱形活性炭、球形活性炭的任意一種。
3.選擇去除精制甘油中特定殘留有機(jī)物的方法，其特征在于，所述活性炭種類為椰殼活性炭、果殼活性炭的任意一種。
4.選擇去除精制甘油 中特定殘留有機(jī)物的方法，其特征在于，所述環(huán)糊精為a-環(huán)糊精、環(huán)糊精和Y-環(huán)糊精的任意一種。
【文檔編號】B01D15/08GK103880593SQ201410135863
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】蔣海明, 潘光亮, 賴正波, 杜云忠, 陳艷瓊 申請人:云南玉溪環(huán)騰科工貿(mào)有限公司