乙醇酸(glycolic acid)是一种兼有羟基和羧酸基的天然化合物,广泛存在于甘蔗、甜菜、葡萄和水果中。作为一种重要的精细化工品,乙醇酸在化学清洗、医药合成、手术缝合线及可降解塑料等高端聚合物应用中具有广泛的用途。乙醇酸可以通过氯乙酸或羟基乙腈水解等化学方法合成,也可以由专用菌体或酶反应转化合成。
传统的沉淀法是乙醇酸分离提纯的主要方法,但近年来,液液离心萃取技术因其高效性和环保性受到了越来越多的关注。通过结合液液离心萃取新工艺和传统沉淀法,可以获得高纯度的乙醇酸固体,这有望重塑乙醇酸行业的格局。
一、化学萃取技术突破
乙醇酸的辛醇水分配系数为-1.11,这意味着它更倾向于溶解在水中,而不是常用的有机溶剂中。因此,单次物理萃取乙醇酸的收率较低,远小于1/3。文献资料也指出,常用的有机溶剂无法有效地从乙醇酸水溶液中萃取出乙醇酸。为了克服这一难题,化学萃取成为了一种有效的替代方案。
化学萃取是指萃取剂能与目标物发生化学反应,从而使其更容易与原所在体系分离。这种技术已经在乳酸、柠檬酸、丁二酸等有机酸与水的分离过程中得到了广泛应用。
例如,使用三辛胺(TOA)作为化学萃取剂,并分别使用二氯甲烷或正癸醇作为溶剂时,乙醇酸的分配系数最高可达12。这意味着,在理想条件下,单次萃取乙醇酸的收率可以高达92%。反萃过程相对简单,在稍高的温度下,纯水就能实现较好的反萃效果。
二、离心萃取装备创新
郑州天一萃取科技有限公司的CWL-M系列离心萃取机在液液萃取过程中表现出色,集混合与分液功能于一体,能够在极短时间内(最短几秒钟)完成一次高效的液液萃取操作。单台设备所需的萃取剂量较少,特别适用于那些受动力学影响显著或萃取剂价格较高的液液分离过程。此外,CWL-M系列离心萃取机可通过多级逆流萃取设计(如3-5级),提高目标溶质的提取效率和纯度。
CWL-M离心萃取技术装备的工作流程:
1. 混合:含有目标溶质的水溶液和与水不相溶的有机试剂(即萃取剂)分别从离心萃取设备的两个进料口进入。两相在设备的转鼓中实现高效混合传质,确保充分接触以最大化目标溶质的转移。
2. 分相: 经过混合后,轻相和重相在离心力的作用下迅速分离,并分别从设备的两个出料口排出。这种快速而有效的分离机制不仅提高了处理效率,还减少了相间夹带现象。
3. 反萃取: 含有目标溶质的有机相(负载相)随后与特定的反萃剂(如纯水)一起进入下一级离心萃取设备进行进一步的混合和分离。通过这一过程,可以获得高纯度的目标物溶液,同时再生的萃取剂可以返回用于下一次萃取循环,实现了资源的有效利用。总结CWL-M系列离心萃取机以其独特的多级逆流萃取设计、在线pH监测调控系统和热集成反萃模块,在目标溶质提纯过程中展现了卓越的性能。
该设备不仅能够高效地完成液液萃取操作,还能显著提升目标产物的纯度和回收率,适用于多种精细化工品的生产需求。其紧凑的设计和低萃取剂用量也使其成为众多工业应用的理想选择。
通过结合液液离心萃取新工艺和化学萃取技术的应用显著提高了乙醇酸的分离效率,具备工业化应用条件。天一萃取的CWL-M系列离心萃取机将一如既往地发挥其卓越性能,助力乙醇酸行业走向高质量发展的未来。