一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法
【專利摘要】本發明涉及殼聚糖的生產方法，公開了一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，A.將200～220千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至65～100℃，反應10～30小時；B.將步驟A得到的反應液通過20目～40目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖；C.經過20目～40目篩網過濾得到的濾液再經過120目～140目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉；D.經過120目～140目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再作為步驟A的原料使用。本發明的殼聚糖是在醇水體系中進行脫乙酰化反應得到的，所得到的產品中堿殘留量很少，幾乎不需要用水清洗，整個生產過程中無物料損失，無三廢產生。
【專利說明】
一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法
技術領域
[0001] 本發明涉及殼聚糖的生產方法，尤其涉及了一種節能環保的殼聚糖及副產物的生 產方法。
【背景技術】
[0002] 海洋節肢動物的外殼富含一種名叫幾丁質（英文名稱為Chitin)的天然高分子生 物多糖，其結構由N-乙酰-2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖以β-l、4糖苷鍵連接而成，屬于堿性氨 基多糖。該生物多糖脫去乙酰基就成為殼聚糖(又叫殼多糖、甲殼胺、殼糖胺、幾丁聚糖等， 英文名稱為Chitosan)，在醫藥、保健、食品、環保、生物工程、農業等領域有著廣泛的用途； 該生物多糖經水解等多種工藝就可制成D-氨基葡萄糖、2-脫氧-D-葡萄糖、D-氨基葡萄糖等 多種多糖衍生物，在眾多領域有著廣泛用途。目前，海洋甲殼生物多糖己被歐美譽為除蛋白 質、脂肪、糖類、維生素、礦物質以外的第六大生命要素。
[0003] 我國雖然是甲殼生物多糖材料生產大國，但90%的產品以原料形態出口國外，產 品單一，檔次不高，附加值很低，整個產業淪為發達國家的生產車間，產業創新能力嚴重不 足，缺乏核心競爭力；同時，制備工藝落后，在制備過程中需消耗和浪費很多資源，不僅污染 環境，而且處理費用較高，企業難以承受，產業發展面臨巨大的資源、環境和市場壓力。當務 之急是引入清潔生產理念，不斷開發清潔生產工藝和相關綠色技術，深化甲殼生物多糖功 能材料的高值化開發，不斷拓展應用領域，滿足市場日益增長的需求。
[0004] 甲殼生物多糖生產主要輔料為燒堿，傳統工藝是用高濃度40% - 60%的氫氧化鈉 脫乙酰基，由于堿液濃度高，反應終點固液分離后，物料中殘留堿液多，需要用大量水、長時 間浸泡、多次洗滌才可洗去殘留堿液。工藝耗時長，用水、用堿量大，產生的堿性廢水多，不 僅生產效率低、原料浪費多，也給環保帶來很大的麻煩。
[0005] 據計算，利用傳統工藝生產1噸高脫乙酰度高品質甲殼生物多糖約需消耗水300 噸，99%的氫氧化鈉固體4-6噸，其中的水不參與化學反應，主要是清洗產品用，其中的氫氧 化鈉理論消耗量不足0.25噸，其余都作為廢物排放掉。而且產品中殘留的氫氧化鈉不容易 清洗，需要用大量水、長時間浸泡、多次洗滌才可洗去，清洗中洗料廢水中含有很高濃度的 堿量，洗料廢水直接排放會對環境造成嚴重污染，根據精確計算，廢水處理合格達標排放每 噸產品約需廢用3000元、每噸甲殼生物多糖多消耗堿液每噸浪費成本1.5萬元，每噸產品多 浪費水1000元，產品生產周期、人工綜合估算，生產甲殼多糖產品每噸多增加成本2萬元。
【發明內容】
[0006] 本發明針對現有技術的缺點，提供了一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方 法。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發明通過下述技術方案得以解決：
[0008] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0009] A.將200~220千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至65~100°C，反應10~ 30小時；
[0010] B.將步驟A得到的反應液通過20目~40目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼 聚糖；
[0011 ] C.經過20~40目篩網過濾得到的濾液再經過120目~140目篩網過濾，篩網上的固 體為醋酸鈉；
[0012] D.經過120目~140目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含 量后再作為步驟A的原料使用；
[0013] 溶劑是摩爾比為1:2.0~2.5:3.0~3.5的堿、水、醇的混合物。
[0014] 作為優選，堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。
[0015]作為優選，醇為甲醇或乙醇或異丙醇。
[0016]作為優選，篩網為不銹鋼篩網。
[0017] 作為優選，步驟A中用的反應釜為不銹鋼的反應釜。
[0018] 作為優選，步驟A中，甲殼多糖為片狀甲殼多糖。
[0019] 作為優選，步驟B中，得到的殼聚糖為片狀殼聚糖。
[0020] 作為優選，步驟C中，得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
[0021] 本發明的殼聚糖是在醇水體系中進行脫乙酰化反應得到的，所得到的產品中堿殘 留量很少，幾乎不需要用水清洗，反應過程生成的醋酸鹽通過精密過濾即可完全收回，反應 過的料液可全部回用于生產，料液加溫過程蒸發出的氣體可通過回流冷凝回到反應器內， 整個生產過程中無物料損失，無三廢產生。完全克服了傳統工藝的缺點，是一種綠色環保的 制造工藝。
【具體實施方式】
[0022] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0023] 實施例1
[0024] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0025] A.將200千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至65°C，反應30小時；
[0026] B.將步驟A得到的反應液通過20目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； [0027] C.經過20目篩網過濾得到的濾液再經過120目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉； [0028] D.經過120目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再 作為步驟A的原料使用；
[0029] 溶劑是摩爾比為1:2.0:3.0的堿、水、醇的混合物。堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為 甲醇或乙醇或異丙醇。
[0030] 得到的殼聚糖的指標為：
[0031]
[0032] 實施例2
[0033] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0034] A.將220千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至100°C，反應10小時；
[0035] B.將步驟A得到的反應液通過30目不銹鋼篩網過濾，不銹鋼篩網上固體經過烘干 得到殼聚糖；
[0036] C.經過30目不銹鋼篩網過濾得到的濾液再經過130目不銹鋼篩網過濾，不銹鋼篩 網上的固體為醋酸鈉；
[0037] D.經過130目不銹鋼篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含 量后再作為步驟A的原料使用；
[0038] 溶劑是摩爾比為1:2.5:3.5的堿、水、醇的混合物。堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為 甲醇或乙醇或異丙醇。
[0039] 步驟A中用的反應釜為不銹鋼的反應釜。步驟A中，甲殼多糖為片狀甲殼多糖。步驟 B中，得到的殼聚糖為片狀殼聚糖。步驟C中，得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副 廣品。
[0040] 得到的殼聚糖的指標為： 「00411
[0042] 實施例3
[0043] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0044] A.將210千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至85°C，反應20小時；
[0045] B.將步驟A得到的反應液通過40目不銹鋼篩網過濾，不銹鋼篩網上固體經過烘干 得到殼聚糖；
[0046] C.經過40目不銹鋼篩網過濾得到的濾液再經過140目不銹鋼篩網過濾，不銹鋼篩 網上的固體為醋酸鈉；
[0047] D.經過140目不銹鋼篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含 量后再作為步驟A的原料使用；
[0048] 溶劑是摩爾比為1:2.1:3.2的堿、水、醇的混合物。堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為 甲醇或乙醇或異丙醇。
[0049] 步驟A中用的反應釜為不銹鋼的反應釜。步驟A中，甲殼多糖為片狀甲殼多糖。步驟 B中，得到的殼聚糖為片狀殼聚糖。步驟C中，得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副 廣品。
[0050] 得到的殼聚糖的指標為：
[0051]
[0052] 實施例4
[0053] 一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0054] A.將210千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至80°C，反應15小時；
[0055] B.將步驟A得到的反應液通過30目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； [0056] C.經過30目篩網過濾得到的濾液再經過130目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉； 得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
[0057] D.經過130目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再 作為步驟A的原料使用；
[0058]溶劑是摩爾比為1:2.1:3.1的堿、水、醇的混合物。
[0059] 堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為甲醇或乙醇或異丙醇。
[0060] 得到的殼聚糖的指標為：
[0061]
[0062] 實施例5
[0063 ] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0064] A.將220千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至98°C，反應18小時；
[0065] B.將步驟A得到的反應液通過40目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； [0066] C.經過40目篩網過濾得到的濾液再經過140目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉； 得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
[0067] D.經過140目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再 作為步驟A的原料使用；
[0068] 溶劑是摩爾比為1:2.5:3.5的堿、水、醇的混合物。
[0069] 堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為甲醇或乙醇或異丙醇。
[0070] 得到的殼聚糖的指標為：
[0071]
[0072] 實施例6
[0073] -種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0074] A.將218千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至98°C，反應29小時；
[0075] B.將步驟A得到的反應液通過30目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； [0076] C.經過40目篩網過濾得到的濾液再經過140目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉； 得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
[0077] D.經過140目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再 作為步驟A的原料使用；
[0078]溶劑是摩爾比為1:2.4:3.4的堿、水、醇的混合物。
[0079] 堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為甲醇或乙醇或異丙醇。
[0080] 得到的殼聚糖的指標為：
[0081] L0082J 買施例7
[0083] 一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，包括以下步驟，
[0084] A.將210千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至85°C，反應20小時；
[0085] B.將步驟A得到的反應液通過30目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； [0086] C.經過30目篩網過濾得到的濾液再經過130目篩網過濾，篩網上的固體為醋酸鈉； 得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
[0087] D.經過130目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后再 作為步驟A的原料使用；
[0088] 溶劑是摩爾比為1:2.5:3.5的堿、水、醇的混合物。
[0089] 堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀。醇為甲醇或乙醇或異丙醇。
[0090] 得到的殼聚糖的指標為：
[0091]
[0092]
[0093] 總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所作的均等 變化與修飾，皆應屬本發明專利的涵蓋范圍。
【主權項】
1. 一種節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于:包括以下步驟， A. 將200~220千克甲殼多糖投入到2500L溶劑中，溫度升至65~100°C，反應10~30小 時； B. 將步驟A得到的反應液通過20目~40目篩網過濾，篩網上固體經過烘干得到殼聚糖； C. 經過20~40目篩網過濾得到的濾液再經過120目~140目篩網過濾，篩網上的固體為 醋酸鈉； D. 經過120目~140目篩網過濾得到的濾液為堿和酒精的混合物，經檢測確定堿含量后 再作為步驟A的原料使用； 溶劑是摩爾比為1:2.0~2.5:3.0~3.5的堿、水、醇的混合物。2. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于:堿為氫 氧化鈉或氫氧化鉀。3. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于:醇為甲 醇或乙醇或異丙醇。4. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于:篩網為 不銹鋼篩網。5. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于：步驟A 中用的反應釜為不銹鋼的反應釜。6. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于：步驟A 中，甲殼多糖為片狀甲殼多糖。7. 根據權利要求1或6所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于：步 驟B中，得到的殼聚糖為片狀殼聚糖。8. 根據權利要求1所述的節能環保的殼聚糖及副產物的生產方法，其特征在于：步驟C 中，得到的醋酸鈉再經過烘干，得到的醋酸鈉為副產品。
【文檔編號】C08B37/08GK106008748SQ201610521912
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發明人】石勇, 閆福根, 林榮業, 林昌敏, 占懷濤
【申請人】浙江金殼藥業有限公司