СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТОЧНОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ МЕДИЦИНСКОЙ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ Советский патент 1996 года по МПК C07D307/62 

Изобретение относится к производству аскорбиновой кислоты, в частности к способам обработки маточного раствора, образующегося при выделении медицинской аскорбиновой кислоты.

Целью изобретения является интенсификация и упрощение процесса обработки маточных растворов, снижение коррозионного воздействия среды и сокращение потерь целевого продукта.

Поставленная цель достигается тем, что маточные растворы, образующиеся при кристаллизации медицинской аскорбиновой кислоты, предварительно подвергают нейтрализации эквимолекулярным количеством натрийсодержащего щелочного соединения с получением раствора аскорбината натрия, последующим его концентрированием до 58-70 мас. и выделением аскорбината натрия путем введения в осветленный водный концентрат подогретого до температуры не ниже 38^оС этилового спирта до концентрации аскорбината натрия в водно-этанольной смеси 22-32 мас. причем спирт вводят в два этапа, на первом этапе вводят 1/3 от общего потребного количества спирта, определяемого по формуле
V где V объем спирта, л;
G количество исходной аскорбиновой кислоты, кг;
С концентрация упаренного водного раствора, мас. с последующим внесением затравки в виде порошка аскорбината натрия при температуре смеси 38-45^оС, на втором этапе оставшееся количество спирта, который вводят со скоростью 0,02 л/мин на 1 кг исходной аскорбиновой кислоты, не допуская при этом снижения температуры ниже 30^оС. Осветление водного раствора аскорбината натрия ведут сначала трилоном Б, а затем активированным углем при 66-72^оС с последующим отделением осадка.

Трилон Б и активированный уголь предпочтительно вводить в количестве соответственно 0,2-0,4 и 3-4% от массы исходной аскорбиновой кислоты. При внесении трилона Б в количестве менее 0,2% имеет место снижение качества целевого продукта (см. пример 11). Увеличение загрузки трилона Б до более 0,4% нецелесообразно, так как качество и выход при этом не повышаются (см. пример 12). Увеличение или уменьшение загрузки активированного угля приводит к снижению выхода или ухудшению качества (см. примеры 14, 15).

Решающее значение для обеспечения высокого выхода и качества целевого продукта имеет концентрация упаренного раствора в пределах 58-70 мас. При более низкой концентрации снижается выход (см. пример 7). Дальнейшее увеличение концентрации упаренного раствора приводит к снижению качества и выхода (см. пример 8).

Чтобы обеспечить качественные показатели аскорбината натрия необходимо проводить осветление сначала трилоном Б, а затем активированным углем. При этом трилон Б образует нерастворимые комплексные соединения с красящими веществами и металлами, а активированный уголь осаждает эти комплексы. При исключении обработки или трилоном Б, или активированным углем или при нарушении указанной последовательности, а так же при полном исключении очистки имеет место получение некачественного аскорбината натрия (см. примеры 16-19). Причем трилон Б дает хороший эффект осветления раствора при 66-72^оС. При отклонении от указанного режима имеет место снижение качества и выхода (см. примеры 9 и 10).

Введение спирта при высаливании с температурой ниже 38^оС приводит к отделению аскорбината натрия в виде масла, которое при перемешивании кристаллизуется с образованием гранул, включающих в себя примеси, что ухудшает качество целевого продукта (см. пример 23).

Максимальный съем целевого продукта при высоком качестве обеспечивается при кристаллизации в среде этанол вода при их соотношении 78-85:22-15 и концентрации аскорбината натрия в водно-этанольном растворе 22-32% При отклонении от указанного режима снижаются качество или выход целевого продукта (см. примеры 20 и 22).

Введение спирта на высаливание в два этапа позволяет создать необходимую степень пересыщения на первом этапе, что способствует повышению выхода и качества целевого продукта. При одноэтапном введении спирта на высаливание качество и выход снижаются (см. пример 13).

Постепенное введение спирта на втором этапе со скоростью не более 0,02 л/мин на 1 кг исходной аскорбиновой кислоты способствует образованию дополнительного количества кристаллов аскорбината натрия и повышению его качества. При увеличении скорости подачи спирта снижается качество целевого продукта вследствие грануляции кристаллов (см. примеры 25 и 30).

С целью предупреждения неинициированной кристаллизации температура водно-спиртового раствора аскорбината натрия должна быть при внесении затравки 38-45^оС. Снижение или повышение температуры при внесении затравки приводит к ухудшению качества (см. примеры 27 и 28).

Неинициированная затравкой кристаллизация приводит к получению неравномерных кристаллов, что отрицательно сказывается на выходе и качестве аскорбината натрия (см. пример 26).

Исключение переохлаждения реакционной массы ниже 30^оС при вводе спирта на втором этапе препятствует грануляции аскорбината натрия. При отклонении от указанного режима ухудшаются качественные показатели и выход целевого продукта (см. примере 23).

Способ осуществляют следующим образом. Маточный раствор после выделения медицинской аскорбиновой кислоты, а также промывные и спиртовые воды от промывки готового продукта и отработанного угля с содержанием аскорбиновой кислоты 110-180 г/л нейтрализуют эквивалентным количеством натрийсодержащего щелочного соединения с получением раствора аскорбината натрия. Затем начинают подогрев и концентрирование под вакуумом при температуре не выше 60^оС. При концентрации 58-70% по рефрактометру в реакционную массу добавляют трилон Б в количестве 0,2-0,4% от массы исходной аскорбиновой кислоты, концентрат подогревают до 65-72^оС и перемешивают в течение 5-10 мин, после чего загружают 3-4% активированного угля от веса аскорбиновой кислоты и перемешивают еще 5-7 мин. Уголь вместе с осадком комплексов трилона Б отделяют фильтрацией. Аналогичным образом можно проводить осветление перед упариванием (см. примеры 3 и 4).

Определяют общее потребление количества спирта на высаливание аскорбината натрия по формуле
V где V объем спирта;
G количество исходной аскорбиновой кислоты;
С концентрация упаренного водного раствора.

Спирт подогревают до температуры не ниже 38^оС и вводят в осветленный концентрат в два этапа. На первом этапе 1/3 от общего потребного количества спирта при температуре реакционной массы 38-45^оС. После чего вносят затравку в виде пудры аскорбината натрия в количестве 1 г на 1 кг исходной аскорбиновой кислоты. На втором этапе вводят оставшийся спирт со скоростью 0,02 л/мин на 1 кг исходной кислоты, не допуская переохлаждения реакционной массы ниже 30^оС. После введения всего количества спирта начинают постепенное охлаждение суспензии до 3 минус 10^оС, отделяют кристаллы фильтрацией, промывают спиртом до светлых капель и сушат под вакуумом при 40-60^оС.

Выход аскорбината натрия составляет 84,5-86,0% от исходной аскорбиновой кислоты. Содержание аскорбината натрия 98,5-99,0% Аскорбинат натрия полностью соответствует установленным требованиям.

Примеры осуществления способа обработки маточных растворов аскорбиновой кислоты с получением аскорбината натрия в различных режимах приведены в таблице.

Таким образом, способ обработки маточного раствора, образующегося при выделении медицинской аскорбиновой кислоты, позволяет:
интенсифицировать и упростить технологический процесс за счет исключения трех стадий упаривания и кристаллизации аскорбиновой кислоты, а следовательно, уменьшить трудозатраты и оборудоемкость;
снизить коррозионное действие среды за счет упаривания предварительно нейтрализованного раствора;
сократить потери аскорбиновой кислоты на 6-10% с одновременным получением более дорогого целевого продукта аскорбината натрия.

Сущность изобретения: способ обработки маточных растворов аскорбиновой кислоты обработкой эквимолярным количеством NaHCO₃ или Na₂CO₃, концентрированием полученного раствора аскорбината натрия до 68 - 70 мас.%, обработкой при 66 - 72^oС сначала трилоном Б (0,2 - 0,4 мас.%), затем активированным углем (3 - 4 мас.%) с последующим выделением аскорбината натрия из смеси H₂O : C₂H₅OH = 22 : 78 добавлением в водный раствор подогретого до температуры не ниже 38^oС C₂H₅OH в два этапа на первом 1/3 от общего потребного количества спирта, определяемого по формуле

где V - объем спирта, л; G - количество исходной аскорбиновой кислоты, кг; C - концентрация упаренного водного раствора, мас.%, с последующим внесением затравки в виде порошка аскорбината натрия при температуре реакционной массы 38 - 45^oС, на втором этапе оставшегося количества спирта, который вводятся со скоростью ≅ 0,02 л/мин на 1 кг исходной аскорбиновой кислоты, не допуская охлаждения реакционной массы ниже 30^oС, с последующим охлаждением до 0 - минус 10^oС, отделением кристаллов аскорбината натрия, промывкой их этиловым спиртом и сушкой. 1 табл.

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МАТОЧНОГО РАСТВОРА, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ ВЫДЕЛЕНИИ МЕДИЦИНСКОЙ АСКОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ, включающий осветление активированным углем, кристаллизацию целевого продукта при 0 минус 10^oС, промывку и сушку, отличающийся тем, что, с целью упрощения и интенсификации процесса, а также сокращения потерь целевого продукта, маточный раствор нейтрализуют эквимолярным количеством натрийсодержащего щелочного соединения с получением раствора аскорбината, последующим его концентрированием до 58 70 мас. и выделением целевого продукта из водно-этанольной среды при соотношении спирт вода 78 85 22 15 и концентрации аскорбината натрия 22 32 мас. путем введения в осветленный водный концентрат подогретого до температуры не ниже 38^oС этилового спирта в две стадии, при этом на первой стадии вводят 1/3 от общего количества спирта, определяемого по формуле

где V объем спирта, л;
G количество исходной аскорбиновой кислоты, кг;
C концентрация упаренного водного раствора, мас.

с последующим внесением затравки в виде порошка аскорбината натрия при 38 45^oС, на второй стадии оставшееся количество спирта, который вводят со скоростью не более 0,02 л/мин на 1 кг исходной аскорбиновой кислоты при температуре не ниже 30^oС, а осветление водного раствора аскорбината натрия ведут при 66 72^o сначала трилоном Б, а затем активированным углем с последующим отделением осадка.