本發(fā)明涉及長鏈二元酸的精制，具體而言，涉及一種長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法。
背景技術(shù)：
1、長鏈二元酸通常是指碳鏈中含有10個(gè)以上碳原子的脂肪族二羧酸，包括飽和及不飽和二羧酸，是一類有著重要和廣泛工業(yè)用途的精細(xì)化工產(chǎn)品。長鏈二元酸可以用作制備高分子材料、溶劑、涂料、粘合劑和塑化劑等。
2、生物法生產(chǎn)的長鏈二元酸作為一種天然、綠色的生物基材料，受到了越來越多的關(guān)注。生物法長鏈二元酸是由工程菌氧化相應(yīng)的烷烴產(chǎn)生，分子量通常在200到400之間，呈現(xiàn)出酰胺鍵的結(jié)構(gòu)特性，具有高度的可塑性、耐久性和抗老化性能。
3、生物法制備長鏈二元酸條件溫和、工藝簡便，但工藝中形成的發(fā)酵液是含有二元酸、殘留烷烴、乳化液、菌體、培養(yǎng)基及各種次生代謝產(chǎn)物的混合物，提取純化過程中如有殘留一些色素、氮類化合物，將影響后期聚合。
4、工業(yè)生產(chǎn)中，長鏈二元酸提取主要用溶劑處理和水處理，其脫色過程主要在溶劑和水中進(jìn)行。在溶劑中進(jìn)行純化的技術(shù)路線依靠的是溶劑對(duì)雜質(zhì)的包容性，長鏈二元酸在溶劑緩慢的降溫過程中晶格逐漸生長，雜質(zhì)被留在母液中，結(jié)果可以獲得高純度的長鏈二元酸結(jié)晶產(chǎn)品，但是，大量使用有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境有較大的污染。水相精制長鏈二元酸，其核心技術(shù)是在長鏈二元酸酸化結(jié)晶之前盡可能的去除掉物料中的雜質(zhì)。長鏈二元酸在水中的溶解度極低，酸化結(jié)晶過程中晶體不是緩慢生長的，而是爆發(fā)性的生成，所以極其容易裹挾雜質(zhì)，如果酸化結(jié)晶前的物料脫色除雜不徹底就難以獲得高純度的長鏈二元酸產(chǎn)品。水相精制過程中單純使用活性炭脫色和超濾膜脫色并不能達(dá)到理想的效果。
5、此外，氧化工藝也是現(xiàn)有技術(shù)中常用的長鏈二元酸脫色工藝，在現(xiàn)有技術(shù)中，長鏈二元酸氧化都采用在較低溫度與常壓范圍內(nèi)進(jìn)行氧化，氧化作用不充分，因而脫色效果并不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，以獲得高純度的長鏈二元酸產(chǎn)品。
2、為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
3、一種長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，包括：
4、步驟一，預(yù)熱含長鏈二元酸的物料；
5、步驟二，一步加酸，向預(yù)熱后的物料中加入堿性原料液，再加入酸溶液，使物料的ph值降至5.5～6.5；
6、步驟三，一級(jí)超聲輔助反應(yīng)，將經(jīng)一步加酸后的物料置于超聲設(shè)備中，超聲頻率為25～55khz，超聲時(shí)間為25~50分鐘；
7、步驟四，二步加酸，向經(jīng)一級(jí)超聲輔助反應(yīng)后的物料中再次加入酸溶液，使物料的ph值降至3.5～4；
8、步驟五，二級(jí)超聲輔助反應(yīng)，將經(jīng)二步加酸后的物料再次置于超聲設(shè)備中，超聲頻率為20～65khz，超聲時(shí)間為50～90分鐘；
9、步驟六，經(jīng)冷卻、過濾、洗滌后獲得精制的長鏈二元酸產(chǎn)品。
10、進(jìn)一步地，步驟一中，所述的長鏈二元酸為癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸中的一種或兩種以上的混合物。
11、進(jìn)一步地，步驟一中，預(yù)熱時(shí)，將含長鏈二元酸的物料加熱至73～80℃。
12、進(jìn)一步地，步驟二中，所述的堿性原料液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或堿性發(fā)酵液中的一種或多種的組合。
13、進(jìn)一步地，步驟二中，所述堿性原料液的ph值為9～10。
14、進(jìn)一步地，步驟二、步驟四中所述的酸溶液為鹽酸、硫酸或硝酸中的一種或兩種以上的組合。
15、進(jìn)一步地，步驟二、步驟四中所述的酸溶液的質(zhì)量濃度為5%～98%。
16、進(jìn)一步地，步驟六中，所述的冷卻是將經(jīng)第二次超聲輔助反應(yīng)后的物料進(jìn)行降溫至50~60℃。
17、進(jìn)一步地，步驟六中，用去離子水對(duì)過濾后的物料進(jìn)行洗滌。
18、進(jìn)一步地，洗滌后的物料進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為100～205℃，干燥時(shí)間為1.5～5小時(shí)。
19、長鏈二元酸在水中的溶解度極低，酸化結(jié)晶過程中晶體容易裹挾雜質(zhì)，本發(fā)明通過在酸化結(jié)晶前充分去除雜質(zhì)，通過多步加酸、超聲輔助，使得反應(yīng)時(shí)一鈉鹽完全被轉(zhuǎn)化，使雜質(zhì)色藏少，確保了最終產(chǎn)品的高純度。
20、本發(fā)明的工藝路線簡單，操作步驟少，易于工業(yè)化生產(chǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)中冗長的工藝流程相比，如多次活性炭脫色、酸沉和過濾等，本發(fā)明的步驟更加簡潔，生產(chǎn)效率更高，成本更低。
21、此外，本發(fā)明避免了大量使用有機(jī)溶劑，減少了對(duì)環(huán)境的污染。與傳統(tǒng)的溶劑法相比，水相精制方法更加環(huán)保。
1.一種長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟一中，所述的長鏈二元酸為癸二酸、十一碳二元酸、十二碳二元酸、十三碳二元酸、十四碳二元酸、十五碳二元酸、十六碳二元酸、十七碳二元酸、十八碳二元酸中的一種或兩種以上的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟一中，預(yù)熱時(shí)，將含長鏈二元酸的物料加熱至73～80℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟二中，所述的堿性原料液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液或堿性發(fā)酵液中的一種或多種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟二中，所述堿性原料液的ph值為9～10。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟二、步驟四中所述的酸溶液為鹽酸、硫酸或硝酸中的一種或兩種以上的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟二、步驟四中所述的酸溶液的質(zhì)量濃度為5%～98%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟六中，所述的冷卻是將經(jīng)第二次超聲輔助反應(yīng)后的物料進(jìn)行降溫至50~60℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：步驟六中，用去離子水對(duì)過濾后的物料進(jìn)行洗滌。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的長鏈二元酸超聲輔助酸化結(jié)晶方法，其特征在于：洗滌后的物料進(jìn)行干燥處理，干燥溫度為100～205℃，干燥時(shí)間為1.5～5小時(shí)。