乙醇酸(glycolic acid)是一種兼有羥基和羧酸基的天然化合物,廣泛存在于甘蔗、甜菜、葡萄和水果中。作為一種重要的精細化工品,乙醇酸在化學清洗、醫藥合成、手術縫合線及可降解塑料等高端聚合物應用中具有廣泛的用途。乙醇酸可以通過氯乙酸或羥基乙腈水解等化學方法合成,也可以由專用菌體或酶反應轉化合成。
傳統的沉淀法是乙醇酸分離提純的主要方法,但近年來,液液離心萃取技術因其高效性和環保性受到了越來越多的關注。通過結合液液離心萃取新工藝和傳統沉淀法,可以獲得高純度的乙醇酸固體,這有望重塑乙醇酸行業的格局。
一、化學萃取技術突破
乙醇酸的辛醇水分配系數為-1.11,這意味著它更傾向于溶解在水中,而不是常用的有機溶劑中。因此,單次物理萃取乙醇酸的收率較低,遠小于1/3。文獻資料也指出,常用的有機溶劑無法有效地從乙醇酸水溶液中萃取出乙醇酸。為了克服這一難題,化學萃取成為了一種有效的替代方案。
化學萃取是指萃取劑能與目標物發生化學反應,從而使其更容易與原所在體系分離。這種技術已經在乳酸、檸檬酸、丁二酸等有機酸與水的分離過程中得到了廣泛應用。
例如,使用三辛胺(TOA)作為化學萃取劑,并分別使用二氯甲烷或正癸醇作為溶劑時,乙醇酸的分配系數最高可達12。這意味著,在理想條件下,單次萃取乙醇酸的收率可以高達92%。反萃過程相對簡單,在稍高的溫度下,純水就能實現較好的反萃效果。
二、離心萃取裝備創新
鄭州天一萃取科技有限公司的CWL-M系列離心萃取機在液液萃取過程中表現出色,集混合與分液功能于一體,能夠在極短時間內(最短幾秒鐘)完成一次高效的液液萃取操作。單臺設備所需的萃取劑量較少,特別適用于那些受動力學影響顯著或萃取劑價格較高的液液分離過程。此外,CWL-M系列離心萃取機可通過多級逆流萃取設計(如3-5級),提高目標溶質的提取效率和純度。
CWL-M離心萃取技術裝備的工作流程:
1. 混合:含有目標溶質的水溶液和與水不相溶的有機試劑(即萃取劑)分別從離心萃取設備的兩個進料口進入。兩相在設備的轉鼓中實現高效混合傳質,確保充分接觸以最大化目標溶質的轉移。
2. 分相: 經過混合后,輕相和重相在離心力的作用下迅速分離,并分別從設備的兩個出料口排出。這種快速而有效的分離機制不僅提高了處理效率,還減少了相間夾帶現象。
3. 反萃取: 含有目標溶質的有機相(負載相)隨后與特定的反萃劑(如純水)一起進入下一級離心萃取設備進行進一步的混合和分離。通過這一過程,可以獲得高純度的目標物溶液,同時再生的萃取劑可以返回用于下一次萃取循環,實現了資源的有效利用。總結CWL-M系列離心萃取機以其獨特的多級逆流萃取設計、在線pH監測調控系統和熱集成反萃模塊,在目標溶質提純過程中展現了卓越的性能。
該設備不僅能夠高效地完成液液萃取操作,還能顯著提升目標產物的純度和回收率,適用于多種精細化工品的生產需求。其緊湊的設計和低萃取劑用量也使其成為眾多工業應用的理想選擇。
通過結合液液離心萃取新工藝和化學萃取技術的應用顯著提高了乙醇酸的分離效率,具備工業化應用條件。天一萃取的CWL-M系列離心萃取機將一如既往地發揮其卓越性能,助力乙醇酸行業走向高質量發展的未來。