本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針對(duì)三氯蔗糖生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液進(jìn)行分離提純的方法。

背景技術(shù)：

三氯蔗糖(化學(xué)名為4,1',6'-三氯-4,1',6'-三脫氧半乳蔗糖)，是一種唯一以蔗糖為原料的功能性新型甜味劑，甜度可達(dá)蔗糖的600倍，具有無(wú)能量、甜度高，甜味純正、高度安全、抗齲齒、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。三氯蔗糖的制備以蔗糖為原料，通過(guò)?；?、氯化反應(yīng)得到的中間體三氯蔗糖-6-乙酸酯，必須進(jìn)行重結(jié)晶以除去雜質(zhì)，才能進(jìn)行下一步的反應(yīng)。而重結(jié)晶過(guò)程在得到晶體的同時(shí)必然產(chǎn)生母液，實(shí)際生產(chǎn)中，每生產(chǎn)1噸三氯蔗糖大約會(huì)產(chǎn)生10～20噸廢棄的三氯蔗糖-6-乙酸酯母液。這些廢棄母液不僅雜質(zhì)多、顏色深，而且處理時(shí)由于DMF含量高，化學(xué)需氧量大，使得生化處理相當(dāng)?shù)睦щy，因而三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的處理，給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)了不小的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)壓力。為此，如何使三氯蔗糖-6-乙酸酯母液再次利用，通過(guò)分離提純獲得產(chǎn)品以提高收率，對(duì)于提高經(jīng)濟(jì)效益顯得尤為重要，同時(shí)也可緩解對(duì)環(huán)境所造成的壓力。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)三氯蔗糖-6-乙酸酯母液的分離提純，一般都是采用常規(guī)的萃取、重結(jié)晶提純方法。然而，由于三氯蔗糖-6-乙酸酯母液中的一氯蔗糖-6-乙酸酯、二氯蔗糖-6-乙酸酯、四氯蔗糖-6-乙酸酯等許多雜質(zhì)其極性和三氯蔗糖-6-乙酸酯相差不大，同時(shí)由于雜質(zhì)含量偏高，通過(guò)萃取難以結(jié)晶，從而難以分離雜質(zhì)。為此，急需研究開(kāi)發(fā)新型的處理方法以有效實(shí)現(xiàn)三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的分離提純。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，通過(guò)將三氯蔗糖-6-乙酸酯水解成三氯蔗糖，進(jìn)而對(duì)水解后得到的處理液進(jìn)行萃取、結(jié)晶，而直接獲得終產(chǎn)品三氯蔗糖，在增加產(chǎn)品收率、提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，為工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理提供新的途徑。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明提供的一種利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，包括以下步驟：

(1)所述三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液進(jìn)行堿水解反應(yīng)，得到三氯蔗糖處理液；

(2)將所述三氯蔗糖處理液pH值調(diào)節(jié)至中性，然后在三氯蔗糖處理液中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，得到第一水相和第一有機(jī)相；

(3)在所述第一水相中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，得到第二水相和第二有機(jī)相；其中，所述第二水相作為廢水進(jìn)入生化池處理；

(4)所述第二有機(jī)相進(jìn)行濃縮結(jié)晶，得到三氯蔗糖粗品；

(5)將所述三氯蔗糖粗品溶解于水后進(jìn)行脫色、過(guò)濾、結(jié)晶，即得到三氯蔗糖成品。

本發(fā)明通過(guò)水解方式將三氯蔗糖-6-乙酸酯水解成三氯蔗糖，水解后得到的處理液中三氯蔗糖的極性和雜質(zhì)極性差距大，因此通過(guò)有機(jī)萃取可實(shí)現(xiàn)有效的分離，從而有效提高了處理液純度；然后通過(guò)進(jìn)一步的有機(jī)萃取、結(jié)晶即得到三氯蔗糖產(chǎn)品。

為進(jìn)一步提高對(duì)廢棄母液的利用、提高產(chǎn)品收率，本發(fā)明所述步驟(2)中的第一有機(jī)相經(jīng)過(guò)水反洗，得到反洗水相和反洗有機(jī)相；所述反洗水相返回合并到步驟(1)的三氯蔗糖處理液中；所述反洗有機(jī)相經(jīng)回收有機(jī)溶劑后，廢渣進(jìn)入生化池處理。

上述方案中，本發(fā)明所述三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液中三氯蔗糖-6-乙酸酯的含量為6～10wt％。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟(1)中在三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液中滴加濃度為20～40wt％的氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值為11.5～12、并進(jìn)行水解反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為2～4h。

進(jìn)一步地，為有效提高分離效果，本發(fā)明所述步驟(2)中有機(jī)溶劑為乙酸乙酯、乙酸丁酯或正丁醇，所述萃取的次數(shù)為2～3次，每次萃取有機(jī)溶劑的用量為三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的15～25V％。所述步驟(3)中有機(jī)溶劑為乙酸乙酯或正丁醇，所述萃取的次數(shù)為3～5次，每次萃取有機(jī)溶劑的用量為三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的80～100V％。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟(4)中第二有機(jī)相經(jīng)濃縮后結(jié)晶濃度為35～50wt％，室溫下攪拌結(jié)晶24h以上。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述步驟(5)中加入活性炭進(jìn)行脫色，其用量為三氯蔗糖粗品的1.0～2.5wt％，在60～70℃溫度下攪拌脫色0.5～1h。所述步驟(5)中結(jié)晶濃度為50～80wt％，室溫下攪拌結(jié)晶24h以上。所述步驟(5)中結(jié)晶次數(shù)為二次。

本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明通過(guò)水解方式將三氯蔗糖-6-乙酸酯水解成三氯蔗糖，使得水解后得到的處理液中三氯蔗糖的極性和雜質(zhì)極性差距大，進(jìn)而通過(guò)有機(jī)萃取、結(jié)晶而獲得三氯蔗糖產(chǎn)品(三氯蔗糖含量為99～100％，符合三氯蔗糖國(guó)標(biāo)含量要求)，不僅大大提高了對(duì)廢棄母液的處理及利用效果，提高了三氯蔗糖產(chǎn)品收率4.5～6.0％，而且也減少了對(duì)環(huán)境所造成的壓力，為工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理提供了新的途徑。

(2)本發(fā)明利用水解方式將三氯蔗糖-6-乙酸酯水解成三氯蔗糖的同時(shí)，還會(huì)將廢棄母液中的部分其他雜質(zhì)水解成三氯蔗糖，提高了雜質(zhì)的利用率，增加了產(chǎn)品收率，變廢為寶。

(3)本發(fā)明反應(yīng)條件溫和、簡(jiǎn)單，能夠很好地滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，不僅有效提高了經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)具有重要的社會(huì)效益。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的處理工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例三氯蔗糖-6-乙酸酯母液為三氯蔗糖工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)過(guò)多次結(jié)晶的廢棄母液，經(jīng)濃縮處理其三氯蔗糖-6-乙酸酯含量為6～10wt％；其處理工藝如圖1所示。

實(shí)施例一：

本實(shí)施例利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，其步驟如下：

(1)在1000mL三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液(三氯蔗糖-6-乙酸酯含量為6wt％)中滴加濃度為20wt％的氫氧化鈉水溶液至pH值為11.5，然后在室溫下于磁力攪拌器上水解反應(yīng)4h，得到三氯蔗糖處理液；

(2)在上述三氯蔗糖處理液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為7，然后加入乙酸丁酯進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為三次，每次萃取乙酸丁酯的用量為150mL，而得到第一水相、第一有機(jī)相(三次萃取的乙酸丁酯層合并)；其中，第一水相進(jìn)入以下步驟(3)的處理；第一有機(jī)相則加入160mL水進(jìn)行反洗，得到反洗水相和反洗有機(jī)相，其中反洗水相返回合并到步驟(1)的三氯蔗糖處理液中，反洗有機(jī)相經(jīng)蒸餾回收乙酸丁酯后，廢渣進(jìn)入生化池處理；

(3)在上述第一水相中加入正丁醇進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為三次，每次萃取正丁醇的用量為1000mL，得到第二水相、第二有機(jī)相(三次萃取的正丁醇層合并)；其中，第二水相作為廢水進(jìn)入生化池處理；

(4)上述第二有機(jī)相采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾至濃度為35wt％，然后在室溫下攪拌結(jié)晶24h，得到48g三氯蔗糖粗品；

(5)將上述三氯蔗糖粗品溶解于60mL水中，加入0.48g活性炭在60℃溫度下攪拌0.5h進(jìn)行脫色，過(guò)濾后結(jié)晶濃度為50wt％，室溫下結(jié)晶24h，得到28g三氯蔗糖水結(jié)晶體；然后再加入30mL水，加熱溶解后結(jié)晶濃度為50wt％，在室溫下結(jié)晶24h，得到18g三氯蔗糖成品，其三氯蔗糖的含量為99.5％。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，其步驟如下：

(1)在1000mL三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液(三氯蔗糖-6-乙酸酯含量為10wt％)中滴加濃度為30wt％的氫氧化鈉水溶液至pH值為11.8，然后在室溫下于磁力攪拌器上水解反應(yīng)2.5h，得到三氯蔗糖處理液；

(2)在上述三氯蔗糖處理液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為6.8，然后加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為二次，每次萃取乙酸乙酯的用量為200mL，而得到第一水相、第一有機(jī)相(二次萃取的乙酸乙酯層合并)；其中，第一水相進(jìn)入以下步驟(3)的處理；第一有機(jī)相則加入200mL水進(jìn)行反洗，得到反洗水相和反洗有機(jī)相，其中反洗水相返回合并到步驟(1)的三氯蔗糖處理液中，反洗有機(jī)相經(jīng)蒸餾回收乙酸丁酯后，廢渣進(jìn)入生化池處理；

(3)在上述第一水相中加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為五次，每次萃取乙酸乙酯的用量為800mL，得到第二水相、第二有機(jī)相(五次萃取的乙酸乙酯層合并)；其中，第二水相作為廢水進(jìn)入生化池處理；

(4)上述第二有機(jī)相采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾至濃度為42wt％，然后在室溫下攪拌結(jié)晶30h，得到80g三氯蔗糖粗品；

(5)將上述三氯蔗糖粗品溶解于60mL水中，加入1.5g活性炭在60℃溫度下攪拌0.8h進(jìn)行脫色，過(guò)濾后結(jié)晶濃度為68wt％，室溫下結(jié)晶35h，得到62g三氯蔗糖水結(jié)晶體；然后再加入50mL水，加熱溶解后，結(jié)晶濃度為65wt％，室溫下結(jié)晶34h，得到48g三氯蔗糖成品，其三氯蔗糖的含量為99.67％。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，其步驟如下：

(1)在1000mL三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液(三氯蔗糖-6-乙酸酯含量為8wt％)中滴加濃度為40wt％的氫氧化鈉水溶液至pH值為12，然后在室溫下于磁力攪拌器上水解反應(yīng)2h，得到三氯蔗糖處理液；

(2)在上述三氯蔗糖處理液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為7，然后加入正丁醇進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為二次，每次萃取正丁醇的用量為250mL，而得到第一水相、第一有機(jī)相(二次萃取的正丁醇層合并)；其中，第一水相進(jìn)入以下步驟(3)的處理；第一有機(jī)相則加入160mL水進(jìn)行反洗，得到反洗水相和反洗有機(jī)相，其中反洗水相返回合并到步驟(1)的三氯蔗糖處理液中，反洗有機(jī)相經(jīng)蒸餾回收乙酸丁酯后，廢渣進(jìn)入生化池處理；

(3)在上述第一水相中加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取，萃取次數(shù)為四次，每次萃取乙酸乙酯的用量為900mL，得到第二水相、第二有機(jī)相(四次萃取的乙酸乙酯層合并)；其中，第二水相作為廢水進(jìn)入生化池處理；

(4)上述第二有機(jī)相采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾至濃度為50wt％，然后在室溫下攪拌結(jié)晶31h，得到65g三氯蔗糖粗品；

(5)將上述三氯蔗糖粗品溶解于35mL水中，加入1.62g活性炭在70℃溫度下攪拌1h進(jìn)行脫色，過(guò)濾后結(jié)晶濃度為80wt％，室溫下結(jié)晶40h，得到55g三氯蔗糖水結(jié)晶體；然后再加入30mL水，加熱溶解后，結(jié)晶濃度為80wt％，在室溫下結(jié)晶46h，得到46g三氯蔗糖成品，其三氯蔗糖的含量為99.9％。

本發(fā)明一種利用水解方式處理三氯蔗糖-6-乙酸酯廢棄母液的方法，其工藝參數(shù)不局限于上述列舉的實(shí)施例。