肌醇生产技术(二).doc

肌醇生产技术（二）一、肌醇概述肌醇系环己六醇族的六羟基环己烷，及环己六醇。分子式C6H12O6，分子量为180。肌醇的立体结构可能有八种顺式、反式结构；以旋光性来说，其中七种立体结构没有旋光性，只有一种以左旋或右旋存在，故按眩光提来分，肌醇则可分成就中。在这些异构体中，有一种异构体占绝对优势，那就是肌-肌醇，即普通工业上生产的肌醇。因这种肌醇的1，2，3，5四个羟基在同一个平面上，而4，6两个羟基则在另一个平面上，故而旋光性消失，所以又称内消旋肌醇。内消旋肌醇在自然界分布极广，它以植酸盐的形式普遍地存在于植物种子、微生物、高级动物及人体中。目前国内肌醇的生产多以米糠饼粕为原料，提取其中的植酸盐进而水解而得。产量以浙江省居全国首位，每年生产肌醇140吨左右；江苏、上海、湖南等地均有生产。肌醇的得率国内一般在0.7-0.8%之间，低于日本一倍。二、肌醇的物化性质及用途1、物理性质外观类似糖类，为白色结晶或结晶状粉末，无臭，味味甜，其甜度约为蔗糖的1/2。在空气中稳定，但易吸潮。水溶液对石蕊试纸呈中性，且无旋光性。比重D4151.752，熔点224-227，溶解热-3.38卡/克，燃烧热666.5卡/克，比热0.305卡/克，沸点319.易溶于水，为容易酒精、冰醋酸、甘油和乙二醇；不溶于乙醚、氯仿、无水丙酮等有机溶剂。肌醇在低于50温度下，可从水中结晶为无色单斜棱晶体，含有两个分子结晶水；含结晶水的肌醇在100-110下容易脱水，成为无水结晶体。现将肌醇在水和几种溶剂中的溶解度列入下标。肌醇在水中和几种溶剂中的溶解度在水中的溶解度在乙醇中的溶解度温度无水肌醇g/100g水重量沸腾温度201815.264024.155027.56990.040.01877038.56950.100.0378049.19900.260.0668874.52800.780.110在丙酮中的溶解度在甲醇中的溶解度溶剂浓度无水肌醇g/100mL丙酮溶剂浓度无水肌醇g/100mL甲醇体积%沸腾温度20重量%沸腾温度201000.000.00990.0890.032900.030.00780.7380.21080迅速溶解0.37752.9200.270703.4100.340此外，肌醇在冰醋酸中的溶解度，沸腾时为0.53（g/100g），20为0.09（g/100g）。2、化学性质肌醇在化学上可以看出是糖类转变成芳烃物质的潜在中间体，它的环状结构能抵抗很多化学试剂的作用，其他化学性质比糖类稳定。由于肌醇属于多羟基化合物，因而具有相邻羟基的多羟基化合物的一般化学性质。（1）鉴定反应（2）肌醇在加热时可生成糠醛（3）肌醇的用途肌醇是白色结晶粉末、味甜，熔点224-227，溶于水，不溶于无水乙醇、乙醚和氯仿。肌醇水溶液是中性。肌醇分子式为C6H6O12，在医药上主要用于治疗肝硬化、肝炎、血管硬化、脂肪肝、胆固醇过高等症。肌醇还可以进一步制成其他诚邀，如醇肌醇脂、脉通等。3、肌醇的生产流程图植酸钙镁水解中和分离真空浓缩 口浓缩粗结晶分离检SO42+溶解脱色结晶分离溶解脱色结晶分离烘干结晶分离成品母液回收（1）常规法生产肌醇打浆如果植酸钙原料为干品，送入水解恭喜之前需要经水打浆处理，即将原料放入打浆锅（桶）中加水充分搅拌，打浆成糊状，以利于水解和便于吸入水解锅。打浆时，夏天可直接加清水，冬天要加温水，以促使植酸钙较快地吸收水分。加水量可按植酸钙：水=1；55.5。水解植酸钙在一定条件下加水即分解为肌醇和磷酸盐等。植酸钙水解产物的组成与植酸钙的来源有关。如从米糠中提取的植酸钙，它的分子是通常为：C6H6O24P 6Mg4 Ca25H2O，水解后生成物如下：3C6H6O24P 6Mg4 Ca25H2OH2O2C6H6O12Ca3(PO4)22Mg3(PO4)2Mg2Ca(PO4) Ca(H2PO4)2由上反应式得知，植酸钙水解后可生成肌醇、磷酸钙、磷酸镁、磷酸钙镁和磷酸二氢钙等。实际上由于原料中的植酸的部分水解以及植酸的12个酸性氢原子也不一定完全被金属阳离子取代，因而植酸钙的水解产物中，可能还会含有少量的磷酸和磷酸氢钙等产物。水解作用可在常压和加压的条件下进行，但常压水解需加催化剂，水解周期也长，切肌醇得率低。所以目前国内外普遍采用加压水解。利用真空将打浆后的植酸钙吸入水解锅，开动搅拌（60转/分左右），用直接蒸器和夹层蒸汽或油浴（内装电热棒）升温升压；挡水结果内的压力达到8-10kg/cm2时，关闭直接蒸汽，以夹套蒸汽或油浴加热保持水解锅内压力。水解时间5-8小时，当水解液pH达到3左右时，即水解完毕可以出料。（如果在水解锅中加入5%的碳酸钙或碳酸镁对水解是有利的）中和在植酸钙水解产物中，磷酸钙、磷酸镁、磷酸钙镁不溶于水，而肌醇、磷酸则易溶于水，酸式磷酸盐也稍溶于水；为了提高肌醇溶液的纯度，需采用加入石灰乳的方法（浓度不宜太高）使磷酸和酸式磷酸盐变成不溶于水的磷酸钙，以便通过过滤与其它不溶于水的磷酸盐一起除去。将水解液压出中和锅，开动搅拌，粉刺将制备好的新鲜石灰乳（100Be，左右）压入中和锅，并反复取样测定pH值，当pH值达到8.2后，继续搅拌15-20分钟，如pH值稳定在8-9，中和即告完毕，可随时过滤。过滤中和后的溶液中，大部分杂质已变成沉淀物，二肌醇仍然溶解在溶液中，通过压滤将沉淀物与肌醇水溶液分离。滤渣用60热水洗涤1-2次，可作肥料使用（主要为磷酸三钙）。中和反应式为：Ca(H2PO4)3Ca(OH)2Ca3(PO4)24H3PO4水解中形成的磷酸也可以和Ca(OH)2反应：4H3PO4Ca(OH)2Ca3(PO4)2脱色、过滤将中和滤液分批吸入密闭的脱色锅，加入溶液量的1%左右的活性碳，升温至90，充分搅拌30分钟以上，然后进行压滤或用砂芯过滤机抽滤，滤液为无色透明液体，pH值不低于8。滤液送去浓缩。浓缩再浓缩罐中，当浓缩液浓缩比重达1.23-1.30时，即可出料，放入搪瓷桶或不锈钢桶中进行冷却，在温度降至32开始大量析出结晶，便可用离心机进行分离，弃出液体（因杂质太多）所的结晶即为粗制肌醇。精制A、初制品粗肌醇与蒸馏水氨1：1.2比列投入不锈钢脱色锅加热犬戎，加入粗肌醇重的2%的活性碳沸腾15分钟，以砂芯棒抽滤至不锈钢冷却锅进行冷却结晶，当冷至25时，进行离心分离，离心液加到初肌醇中做蒸馏水用，所的结晶即为初制品。B、精制品初制品色泽微黄、含有钙、氯、硫酸根离子，需要重新处理。初制品与蒸馏水仍按1：1.2投入投入不锈钢脱色锅加热全溶，再加入初制品中的3%活性炭进行脱色，搅拌15分钟，以BaCl2检验硫酸根，以草酸铵检验钙离子（如按本工艺操作，钙离子不会超标，次检验最后由化验室进行），如果硫酸根超过允许值，有白色BaSO4沉淀产生，则加Ba(OH)2以除去硫酸根离子，其反应式为：Ba2+SO42-BaSO4如Ba过量还需加入 或粗制肌醇一除去Ba，再加入Ba(OH)溶液呈碱性时，要用醋酸调节溶液pH值呈中性，去除杂质粒子的脱色也一傻滤棒抽滤冷却接近，离心分离母液加到初制品中做蒸馏水用。晶体用药用酒精冲洗（用量为肌醇重的20-30%）分离即得精制肌醇。烘干精制肌醇放在搪瓷盆中摊开，置于烘房在60-70下红，即成品。4、20吨肌醇/年生产装置的主要设备序号设备名称型号与规格数量备注1水解锅2000L2中和锅160020003浓缩锅1000L4脱色锅8001005结晶锅8008006离心机SS8007压滤机307型8砂滤机9真空泵W4