近日,，由中國科技大學(xué)徐銅文教授課題組與合作單位完成的“雙極膜電滲析法生產(chǎn)葡萄糖酸研究”項(xiàng)目科技成果在江西南昌通過專家鑒定。

    葡萄糖酸是重要的醫(yī)藥,、食品生產(chǎn)原料,。傳統(tǒng)的葡萄糖酸生產(chǎn)工藝是離子交換法，即采用H型陽離子交換樹脂中的可交換基團(tuán)H+置換葡萄糖酸鈉中的Na+,。這種方法缺點(diǎn)在于交換飽和的離子交換樹脂必須進(jìn)行再生才能使用,，不僅耗費(fèi)大量的酸，而且產(chǎn)生大量的鹽污染。尤其是為了除糖需要增加真空濃縮和二次結(jié)晶等工藝,，耗煤耗電且產(chǎn)生大量的三廢污染。如何實(shí)現(xiàn)工藝簡化,、節(jié)能降耗和清潔生產(chǎn),，不僅關(guān)系到葡萄糖酸系列產(chǎn)品的市場競爭力還決定了生產(chǎn)企業(yè)的長遠(yuǎn)利益以及化學(xué)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

    采用雙極膜電滲析技術(shù)后,，這種傳統(tǒng)工藝的變革將成為可能,。雙極膜電滲析組件主要由雙極膜和若干陰離子交換膜和/或陽離子交換膜組合在一對電極之間，在反向偏壓下雙極膜中間層發(fā)生水解離,，產(chǎn)生H+和OH-離子,，通過與解離出的鹽離子結(jié)合形成對應(yīng)的酸和堿。雙極膜電滲析將雙極膜的水解離功能和普通電滲析功能有機(jī)地結(jié)合在一起,，有望同時實(shí)現(xiàn)葡糖糖酸傳統(tǒng)酸化和除糖,。

    在國家自然科學(xué)基金委和江西省新黃海醫(yī)藥食品化工有限公司的資助下，中國科大徐銅文教授課題組與合作單位開展了歷時兩年多的研究,，采用雙極膜電滲析法從實(shí)際工業(yè)催化氧化工段產(chǎn)生的葡萄糖酸鈉料液生產(chǎn)葡萄糖酸,，通過對膜池組合方式、電流密度,、料液濃度等條件的考察,，獲得了規(guī)模化生產(chǎn)葡萄糖酸的優(yōu)化工藝條件,，葡萄糖酸的轉(zhuǎn)化率達(dá)95.6%以上,，電流效率達(dá)71.5%。該工藝與傳統(tǒng)的催化氧化法工藝相比,，可以免去葡萄糖酸鈉的二次精制除糖,，降低真空濃縮、干燥環(huán)節(jié)的能耗,；免除90%以上的離子交換,，大大降低了離子交換樹脂再生過程中的廢酸污染；產(chǎn)生的副產(chǎn)品NaOH可以作為催化氧化原料使用,，實(shí)現(xiàn)物料的工藝內(nèi)循環(huán),；尤其是可以控制母液殘?zhí)呛浚岣咂咸烟撬岙a(chǎn)品的品質(zhì),。因此該工藝是一種安全有效,、穩(wěn)定可靠的酸化技術(shù)，可在生產(chǎn)成本,、環(huán)境保護(hù),、產(chǎn)品質(zhì)量等方面改善現(xiàn)有的葡萄糖酸生產(chǎn)工藝。經(jīng)過科技查新表明,，直接采用雙極膜法從催化氧化產(chǎn)生的葡萄糖酸鈉料液轉(zhuǎn)化葡萄糖酸未見報(bào)導(dǎo),，相關(guān)技術(shù)填補(bǔ)了國內(nèi)雙極膜法規(guī)?；a(chǎn)有機(jī)酸的空白。鑒定專家一致認(rèn)為該項(xiàng)目工藝技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)顯著,，達(dá)到國際同類技術(shù)先進(jìn)水平,。