专利名称：制备跑道除冰剂期间去除颜色的方法
技术领域：
本发明涉及用于在制备跑道除冰剂期间去除有色体的方法。
背景技术：
生物催化方法，例如将大量可发酵糖用作底物的生物催化方法，被视为传统石油化工方法的经济且环保的替代方法。由于石油化工方法中所用的来自化石资源的烃原料枯竭，涉及低价值碳水化合物(包括农业废弃物和林业废弃物)转化的生物催化方法日益受到关注。可以采用可发酵糖作为起始物料来通过微生物制备琥珀酸(SA)。产生琥珀酸盐的大多数微生物要求对发酵液进行中和以维持适合于最大增长、转化和生产率的PH。因此， 在产生琥珀酸盐的微生物存在的情况下，通过发酵液中的碳水化合物的转化来获取琥珀酸盐，例如琥珀酸一铵(MAS)和琥珀酸二铵(DAS)。获取所述酸需要进行阳离子消去过程，其中，中和发酵液中的所述酸所需的碱阳离子被通过用矿物酸(例如硫酸)进行质子化或电渗析置换。盐至酸的转化及其纯化包括多个单元操作，这潜在地会降低生物基SA作为制备跑道除冰剂的原材料的经济可行性。所关注的跑道除冰剂为琥珀酸二钾/醋酸钾/甲酸钾的混合盐水溶液。还关注琥珀酸二钠/醋酸钠/甲酸钠的混合盐水溶液。因此，期望直接从发酵液中制备所述盐溶液， 而不用分离和净化琥珀酸。因此，提供由发酵混合物经济地制备跑道除冰剂，而无需首先将SA或者琥珀酸盐与存在于发酵液中的大量的杂质且尤其是有色体分离并净化是有用的。
发明内容
本发明提供了一种从发酵液去除有色体的方法，其包括通过将发酵液调节至PH 值大于约13而使成色杂质(有色体)沉淀；从所述发酵液中过滤出沉淀出的成色杂质；以及通过用氧化剂处理所述发酵液以漂白第二有色杂质。本发明还提供了一种从含有琥珀酸二铵、琥珀酸一铵或其混合物的发酵液中去除有色体的方法，其包括通过将所述发酵液调节成PH值大于约13而使成色杂质(有色体) 沉淀；从所述发酵液中过滤出沉淀出的有色体；以及通过用氧化剂处理所述发酵液以漂白第二有色杂质。本发明还提供了一种制备跑道除冰剂的方法，其包括通过超滤使所述琥珀酸铵发酵液澄清；通过反渗透来浓缩所述发酵液；通过用氢氧化钾将所述发酵液的PH值调节至大于约13而使有色体沉淀；从所述发酵液中过滤出沉淀出的有色体；通过将获得的琥珀酸钾溶液中的部分水和大部分氨蒸发来浓缩所述获得的琥珀酸钾溶液；将过氧化氢添加至所述溶液中以进ー步使剩余物的颜色变浅；以及通过加入酸将PH值调节至约10. 5。
具体实施例方式应该理解，与所附的权利要求不同的是以下描述旨在涉及本文描述的具体示例并且不旨在限定或限制本发明。能够从碳水化合物糖类制备琥珀酸的微生物包括但不限干大肠杆菌(Escherichia coli 或 E.coli)、黑曲霉(Aspergillus niger)、谷氨酸棒杆菌 (Corynebacterium glutamicum)(也祢询色短杆菌(Brevibacterium flavum))、 痛肠球菌(Enterococcus faecalis)> 小,禾球 M (Veillonella parvula)、玻拍酸方又线杆菌(Actinobacillus succinogenes)、产琥拍酸曼氏杆囷(Mannheimia succiniciproducens)、产玻;t日酸厌'氧电系菌(Anaerobiospirillum succiniciproducens)、 Ff (Paeci lomyces Varioti)、酉良丫酉酵母(Saccharomyces cerevisiae)、月/b §看拟本干菌(Bacteroides fragilis)、栖瘤胃拟杆菌(Bacteroides ruminicola)、嗜淀粉拟杆菌(Bacteroides amylophilus)/i^MIf M (Aicaligenes eutrophus; >/i^Μ,^S.If M (Brevioacterium ammoniagenes) >-^L 11 .I^feilflsi (Brevibacterium lactofermentum) > 布伦氏假丝酵母(Candida brumptii)、链状假丝酵母(Candida catenulate)、假丝酵母(Candida mycoderma)、诞沫假丝酵母(Candida zeylanoides)、帕鲁迪格拿假丝酵母(Candida paludigena)、萨纳瑞西斯假丝酵母(Candida sonorensis)、产朊假丝酵母(Candida utilis)、诞沫假丝酵母(Candida zeylanoides)、汉逊德巴利酵母 (Debaryomyces nansenii)、尖抱擁ノユ菌(Fusarium oxysporum)、绵毛状腐旗菌(Humicola lanuginosa)、梓樣克勒克酵母(Kloeckera apiculata)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、威克海姆-克鲁维酵母(Kluyveromyces wickerhamii)、简青霉(Penicillium simplicissimumハ异常毕赤酵母(Pichia anomala)、贝氏毕赤酵母(Pichia besseyi)、 媒介毕赤酵母(Pichia media)、季也蒙毕赤酵母(Pichia guilliermondii)、尹氏毕赤酵母(Pichia inositovora)、其jf 氏毕赤酵母(Pichia stipidis)、巴氏酵母(Saccharomyces bayanus)、粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)、念珠球拟酵母菌白色球拟酵母 (Torulopsis Candida)和解脂耶氏酵母亚罗解脂酵母(Yarrowia lipolytica)。从发酵取得的DAS发酵液制取琥珀酸ニ钾(DPQ。该发酵液含有成色杂质，在制取 DPS期间必须去除所述成色杂质。如果没有去除该杂质，则这些物质产生非常深的褐色跑道除冰剂产品。通过这些方法去除这些杂质产生浅黄色的产品，该产品可容易地被染成蓝色 (跑道除冰剂所需的颜色)。所述方法扩展到对其它的生物衍生的一元羧酸、ニ元羧酸和三元羧酸以及羟基羧酸(例如，乙酸、乳酸、柠檬酸、丙ニ酸和己ニ酸)和氨基酸进行脱色。由生物质发酵所产生的DAS被包括在稀水溶液中，该稀水溶液还含有发酵副产物和痕量的成色杂质。粗发酵液与氢氧化钾的反应将其直接转化为溶解有氨的DPS稀水溶液。对反应混合物进行蒸馏，去除所述氨和部分水，产生浓缩的DPS水溶液(约35%至 50% )，该水溶液还含有一些乙酸钾和甲酸钾。由于成色杂质在该发酵液中的浓度，所产生的溶液为深褐色(黄色指数约为2 。该材料不能被有效地染成蓝色来用于最终产品用途。SA为ニ质子酸，pKal和pKa2分别等于4. 19和5. 48。对于多元酸而言典型的是，依次失去质子。当与碱反应时，从SA的分子失去第一质子，形成半酸/半盐，之后从该半酸 /半盐失去第二质子。在SA的情况中，所述第一质子来自比乙酸强的酸( 叙为4.74)，所述第二质子来自比乙酸弱的酸。可以采用可发酵糖作为起始物料来通过发酵过程制取SA。商业上最可行的并且在本文中描述的产生琥珀酸的微生物要求对发酵液进行中和以维持适于最大生长、转化和生产率的PH值。因此，从发酵反应器中得到SA的盐。通常得到SA的铵盐(DAS、MAS或它们的混合物)。因此，基于PH值控制，持续加入氨水(氢氧化铵)来进行所述发酵(见EQ-1)。
权利要求
1.一种从发酵液中去除有色体的方法，所述方法包括(a)通过将所述发酵液调节为PH值大于约13，使成色杂质(有色体)沉淀；(b)从所述发酵液中过滤出沉淀出的成色杂质；以及(c)通过用氧化剂处理所述发酵液，将第二有色杂质漂白。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过加入碱或碱性的物质调节所述PH值。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过加入氢氧化钾或氢氧化钠调节所述PH值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述氧化剂为过氧化氢。
5.如权利要求1所述的方法，所述方法还包括在步骤(c)之前，通过将所述发酵液中的部分水和大部分氨蒸发来浓缩所述发酵液。
6.ー种从含有琥珀酸ニ铵、琥珀酸ー铵或它们的混合物的发酵液中去除有色体的方法，所述方法包括(a)通过将所述发酵液调节至pH值大于约13，使有色体沉淀；(b)从发酵液中过滤出沉淀的所述有色体；以及(c)通过用氧化剂处理所述发酵液，将第二有色体漂白。
7.如权利要求6所述的方法，其中，通过加入碱或碱性的物质调节所述pH值。
8.如权利要求6所述的方法，其中，通过加入氢氧化钾或氢氧化钠调节所述pH值。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述氧化剂为过氧化氢。
10.如权利要求6所述的方法，所述方法还包括在步骤(c)之前，通过从所述发酵液中蒸发部分水和大部分氨来浓缩所述发酵液。
11.一种用于制备跑道除冰剂的方法，所述方法包括(a)通过超滤使琥珀酸铵发酵液澄清；(b)通过反渗透将所述发酵液浓缩；(c)通过用氢氧化钾将所述发酵液的PH值调节为大于约13，以将有色体沉淀出；(d)从所述发酵液中过滤出沉淀出的所述有色体；(e)通过蒸发获得的琥珀酸钾溶液中的部分水和大部分氨而浓缩所述获得的琥珀酸钾溶液；(f)将过氧化氢加入到所述溶液中以进ー步使剩余物的颜色变浅；以及(g)通过加入酸来将所述PH值调节至约10.5。
全文摘要
本发明提供了通过将足以防止或减少至少一种垢的量的可溶于水的官能有机试剂与磷酸在磷酸生产过程的一个或多个步骤中混合来防止或减少湿法磷酸生产过程中的垢的形成的方法。
文档编号A23L1/015GK102573526SQ201080043805
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月24日 优先权日2009年9月30日
发明者奥兰·S·弗吕谢 申请人:生物琥珀酸有限公司