專利名稱：：從溶液中回收有機(jī)化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種可從含可結(jié)晶有機(jī)化合物的溶液中回收所述化合物的方法。本發(fā)明特別涉及一種可從極高粘度的過飽和水溶液中結(jié)晶水溶性有機(jī)化合物，然后從溶液中回收該化合物的方法。結(jié)晶的兩個(gè)主要步驟是形成晶種(形成晶核)和晶體生長。在大多數(shù)工業(yè)方法中，結(jié)晶主要基于晶體生長。有關(guān)結(jié)晶的現(xiàn)有技術(shù)的代表性例子是Mathlouthi，M.和Reiser，P.(編著)，蔗糖、性能和應(yīng)用，BlackieAcademic&Professional，Suffolk，GreatBritain，1995，p.49ff。該公開文獻(xiàn)就形成晶核和晶體生長解釋了結(jié)晶機(jī)理。例如對(duì)于工業(yè)上結(jié)晶蔗糖，該文獻(xiàn)指出必須避免將溶液濃縮至晶核形成區(qū)，即其中容易出現(xiàn)自發(fā)成核的區(qū)域(p.58)；必須避免形成不能控制的晶種數(shù)(p.59)；晶體與母液的比例不能增加至超過某一特定值(pp.59-60)；結(jié)晶應(yīng)在不十分接近成核區(qū)和飽和曲線的亞穩(wěn)定區(qū)進(jìn)行(pp.60-61和pp63-54)。亞穩(wěn)定區(qū)是其中只有當(dāng)存在晶體時(shí)才出現(xiàn)自發(fā)形成晶體的區(qū)域。該文獻(xiàn)強(qiáng)調(diào)，在該區(qū)域不存在晶種時(shí)無新晶體形成。此外，根據(jù)該文獻(xiàn)(例如參見pp.57和58)，不純物降低了晶體生長速率，甚至?xí)璧K晶體充分生長。隨著溶液過飽和度增加和溫度降低，溶液的粘度也增加，因此減慢并最終完全阻止了分子經(jīng)晶體或晶核周圍的液體層擴(kuò)散至晶體表面，所以現(xiàn)有技術(shù)中基于晶體生長的方法不可能再進(jìn)行。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，還認(rèn)為高粘度徹底阻礙了晶體從母液中分離。對(duì)于蔗糖結(jié)晶，這些問題也已在上面的文獻(xiàn)(Mathlouthi，M.和Reiser，P.(編著)，蔗糖、性能和應(yīng)用)中進(jìn)行了討論。在制糖工業(yè)中使用的回收蔗糖的方法通常包括三個(gè)順序結(jié)晶步驟。在被稱為′C′結(jié)晶的最后一個(gè)步驟中，起始物質(zhì)糖漿中的蔗糖含量約為73-75％(按干物質(zhì)計(jì))；這種結(jié)晶方法既慢又困難，且廢糖液(即由其獲得的糖蜜)的蔗糖純度(基于干物質(zhì)的蔗糖％)通常仍高達(dá)約58％。有幾種試圖改進(jìn)蔗糖收率(即降低糖蜜的蔗糖純度)的方法。這些方法包括Quentin和Steffen方法及公開于芬蘭專利77845(SuomenSokeriOy；Heikkila，Melaja，Millner，Virtanen；相應(yīng)于國際申請(qǐng)公開WO81/02420)的糖蜜分餾法，這種分餾法可從糖蜜中獲得富含甜菜堿的餾分，可由該餾分回收甜菜堿。在常規(guī)方法中，若木糖的純度已經(jīng)為至少約70wt％(按干物質(zhì)計(jì))，則僅可能結(jié)晶木糖。在這種情況下，首先必須通過諸如超濾、離子交換、脫色、離子排斥或色譜分離法或這些方法的結(jié)合，將由(例如)植物衍生的材料水解獲得的含木糖的溶液純化至所需的純度，同時(shí)降低木糖溶解性的輔助溶劑已用于結(jié)晶木糖。上述木糖分離、純化和結(jié)晶方法已公開于(例如)US4631129(Heikkila，H.；SuomenSokeriOy)、4075406(Melaja，A.J.&Hamalainen，L.；SuomenSokeriOy)、5084104(Heikkila，H.&Hyoky，G.；Cultor，Ltd)和4168988(Riehm，T.&Hofenk，G；InstitutvoorBewaringenVerwerkingvanLandbouwprodukten)和其中引用的參考文獻(xiàn)中。當(dāng)通過水解木聚糖制備木糖時(shí)，上述方法的另一變化是在將木聚糖水解為木糖前純化木聚糖，以制備足夠純的木糖溶液。同樣這種方法非常復(fù)雜和麻煩，例如可從如下文獻(xiàn)中顯見Browning，B.L.，木材化學(xué)方法，II，IntersciencePublishers，NewYork，1967，和Fry，S.C.，生長的植物細(xì)胞壁，化學(xué)和代謝分析，LongmanScientific&Technical，England，1988。根據(jù)德國公開1643940(Eickenmeyer，R.&Scholler，H.)，通過使含至少約70％木糖的糖漿結(jié)晶由含戊聚糖和纖維素的天然物質(zhì)的水解產(chǎn)物回收結(jié)晶木糖。將糖漿在60-70℃下加入結(jié)晶器中，然后在48-52℃下從結(jié)晶器中取出含15-33％木糖(按加入結(jié)晶器中的木糖量計(jì))的結(jié)晶物料。從該結(jié)晶物料中離心分離出晶體，將母液(其量為加入體系中的新鮮糖漿的300-100％)與起始水解產(chǎn)物混合。將所得母液與水解產(chǎn)物的混合物在陽離子和陰離子交換器中進(jìn)行處理，接著進(jìn)行脫色處理，然后將此混合物蒸發(fā)，以制備加入結(jié)晶器的糖漿。除了煩瑣的純化處理外，該方法還包括非常長的循環(huán)。根據(jù)此文獻(xiàn)，一次結(jié)晶中獲得少量木糖(與加入結(jié)晶器中的木糖量相比收率小)的原因是，當(dāng)溫度降至低于約48℃時(shí)，由于溶液粘度隨溫度降低而顯著升高，因此結(jié)晶速率很小。US3981739(Dimtrovsky等人，AmstarCorporation)涉及一種連續(xù)結(jié)晶糖類(蔗糖、葡萄糖、果糖、乳糖、碳水化合物)的方法，該方法涉及在從小尺寸種晶起始的兩階段蒸發(fā)結(jié)晶中控制晶體生長。在第一階段中晶體基本上比種晶大，并在第二階段中生產(chǎn)出尺寸增大的晶體。US4199373(Dwivedi等人，ChimicassaGmbH)涉及制備自由流動(dòng)的果糖與葡萄糖的混合物的方法，該方法避免了早期方法的缺點(diǎn)(如需要復(fù)雜的機(jī)械和小心控制，高能耗和低收率)。該方法是一種凝固方法；它包括不分離晶體和母液。在高濃縮溶液中放入晶種并使其在特定溫度和相對(duì)濕度下靜置(如此使其進(jìn)行結(jié)晶)、回收、干燥并研磨。濃度太低導(dǎo)致糊狀物料，濃度太高導(dǎo)致玻璃狀混合物。周圍的空氣必須具有相對(duì)濕度低于50％和溫度50-90°F(10-32℃)。其它所有凝固方法公開于(例如)US4297146(Mise等人；CPCInternationalInc.)、4595418(Yoshino；SanwaKosanKabushikiKaisha)和4640717(Shukla等人；Tate&LylePublicLimitedCompany)中。US4634472(Niekamp等人；A.E.StaleyManufacturingCompany)提供一種生產(chǎn)富含果糖的糖漿的方法。在此方法中，確定適合葡萄糖結(jié)晶的原料糖漿(75-89％的干固體濃度)溫度。本領(lǐng)域公知(例如)對(duì)于蜜(通常固體濃度為81-85％，按干固體計(jì)約40％的葡萄糖和約30％的果糖)，葡萄糖甚至在低純度下也容易結(jié)晶經(jīng)常是一個(gè)問題，還知道(HaroldE.Horn，“葡萄糖在小塊糖果中蔗糖的一種替代物”，糖果業(yè)生產(chǎn)，1977)在粘度10,000-100,000cP(10-100Pas)時(shí)大大限制了葡萄糖結(jié)晶。從US4634472的實(shí)施例1計(jì)算，結(jié)晶粘度僅為約2000cP，這代表非常低粘度的溶液。在根據(jù)US4634472(第5欄，20-25行)的方法中不能用水作為稀釋劑，因?yàn)榫w會(huì)溶解。US4816079(Ahrens等人，F(xiàn)riedKruppGmbH)涉及連續(xù)結(jié)晶一水合葡萄糖的方法。該方法原則上是基于晶體生長的傳統(tǒng)冷卻結(jié)晶方法。將部分糖漿原料剪切處理0.01-2秒引發(fā)形成晶核，由此生產(chǎn)用于該方法的晶種。因此，需要一種經(jīng)濟(jì)和高效的方法，以從含可結(jié)晶產(chǎn)品的溶液中，特別是從與在達(dá)到相同收率的可對(duì)比的條件下可直接加工的溶液相比具有更低可結(jié)晶產(chǎn)品含量的原料中，高收率地回收結(jié)晶產(chǎn)品。本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種對(duì)從含可結(jié)晶有機(jī)化合物的溶液中回收所述化合物的總收率的改進(jìn)。本發(fā)明的另一目的是在這些方法中經(jīng)濟(jì)地使用其中含有可結(jié)晶有機(jī)化合物的不純原料流。本發(fā)明的再一目的是使用來自工業(yè)方法中的含可結(jié)晶有機(jī)化合物的廢糖液或循環(huán)流作為原料，以良好收率有效回收這些化合物。現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)過飽和值足夠高且實(shí)質(zhì)上以形成晶核的方式(即以該方法中晶體生長不明顯的方式)進(jìn)行結(jié)晶時(shí)，可通過結(jié)晶從這些溶液中回收形成高粘度溶液的可結(jié)晶有機(jī)化合物。因此甚至可從相對(duì)不純的溶液中結(jié)晶這些化合物，而以前這些化合物不能從該溶液中結(jié)晶。在本發(fā)明說明書和權(quán)利要求書中，高粘度表示晶體生長基本上被延遲時(shí)的粘度。具體而言，在本發(fā)明中，若溶液粘度在約105至106cP(100-1000Pas)范圍內(nèi)，則認(rèn)為溶液具有高粘度。因此，本發(fā)明提供一種從含可結(jié)晶有機(jī)化合物的溶液中回收所述化合物的方法，其特征在于該化合物基本上按照形成晶核的方式從具有高粘度和高過飽和度(就要回收的化合物而言)的溶液中結(jié)晶，并回收形成的晶體。本發(fā)明的結(jié)晶優(yōu)選在亞穩(wěn)區(qū)(即使用Mathlouthi，M.和Reiser，P.(編著)，蔗糖、性能和應(yīng)用中的術(shù)語)之外進(jìn)行，例如在根據(jù)所述文獻(xiàn)在蔗糖結(jié)晶中應(yīng)避免的晶核形成區(qū)中進(jìn)行。在本發(fā)明方法中，通過充分?jǐn)嚢柙鰪?qiáng)晶核形成，如此可使晶核形成自發(fā)出現(xiàn)。進(jìn)行劇烈攪拌以使高粘度的結(jié)晶物料部分在有利于晶核形成的高剪切區(qū)內(nèi)外充分連續(xù)混合，由此使物料最大限度地結(jié)晶。按照這種方式可避免結(jié)晶物料凝固，并且晶核可形成晶體形狀和生長至晶體生長被阻止為止，如此實(shí)現(xiàn)最高收率。為引發(fā)晶核形成，還可將晶種加入過飽和溶液中。通常將最終晶體的尺寸限制在約10-120μm。通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的對(duì)回收可結(jié)晶化合物的改進(jìn)原則上基于在連續(xù)混合條件下在非常粘的溶液中形成晶核的機(jī)理，通過此改進(jìn)，最大限度地提高了總結(jié)晶收率。在開始形成晶核后，獲得的懸浮母液(即結(jié)晶物料)的高粘度基本上阻止了晶體生長和過飽和狀態(tài)的解除；同時(shí)在高效攪拌下繼續(xù)形成晶核。在本發(fā)明晶核形成過程的第一階段中，將懸浮液冷卻以達(dá)到并保持母液的高過飽和狀態(tài)。隨后，結(jié)晶物料的溫度和總固體濃度實(shí)際上是恒定的。在整個(gè)結(jié)晶階段母液保持高過飽和度，即將體系繼續(xù)保持于基本上在亞穩(wěn)范圍之上。在本發(fā)明權(quán)利要求和說明書中，溶液的過飽和度是指要回收的有機(jī)化合物的表觀過飽和度，即所述化合物的測量含量與溶解度的無因次比例，可由如下方程計(jì)算其中s為過飽和度，化合物含量和溶解度的測量單位為純化合物的克數(shù)/100g溶劑。同樣術(shù)語“過飽和的”和“過飽和度”僅指溶液相對(duì)于要回收的化合物的飽和度。物質(zhì)的純度是指其在干物質(zhì)中的百分比。高過飽和度是指在形成晶核過程顯著同時(shí)晶體生長被抑制時(shí)的過飽和度。通常，在本發(fā)明方法中，當(dāng)s為1.4至4時(shí)，認(rèn)為溶液具有高過飽和度。本領(lǐng)域中已知，對(duì)于形成晶核需要較高的過飽和度，且該過飽和度在低粘度時(shí)通過施加劇烈攪拌最有效地保持。若形成晶核本身是優(yōu)選的，則顯然操作條件應(yīng)是較低粘度和劇烈攪拌。與此相反，本發(fā)明中使用高粘度，如此可實(shí)現(xiàn)最佳回收可結(jié)晶化合物。按照現(xiàn)有技術(shù)，在結(jié)晶物料粘度高時(shí)從母液中分離小晶體產(chǎn)品涉及的問題已妨礙了工業(yè)上應(yīng)用主要基于形成晶核的結(jié)晶方法。因此在傳統(tǒng)結(jié)晶方法中劇烈成核(自發(fā)形成晶體)通常被認(rèn)為是一種失敗。盡管如此，根據(jù)本發(fā)明的再一方面，當(dāng)在回收晶體之前或回收晶體時(shí)立即降低結(jié)晶物料的粘度時(shí)，可從結(jié)晶物料中分離出晶核形成中生產(chǎn)的小晶體產(chǎn)品。例如可通過加熱晶體物料和/或用起始物質(zhì)溶液或其中所含的溶劑稀釋晶體物料使粘度降低。還可以加入基本上不溶解晶體的另一種溶劑；例如在回收蔗糖中，可用甘油作為此溶劑。本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案是通過過濾回收晶核形成所獲得的小晶體部分。在通常的現(xiàn)有結(jié)晶方法中，相當(dāng)量的產(chǎn)品損失于最終母液中。本發(fā)明顯著增加了從母液中回收的所需產(chǎn)品量?；厥盏奈镔|(zhì)可進(jìn)一步通過傳統(tǒng)結(jié)晶方法精制。與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明對(duì)總收率取得的改進(jìn)為5-30％或甚至更高，可由其中傳統(tǒng)結(jié)晶無效的水溶液中獲得高達(dá)80％的總收率。本發(fā)明的方法特別適合回收碳水化合物，所述碳水化合物優(yōu)選為可容易從其水溶液中結(jié)晶的物質(zhì)如醛糖和醛醇，如糖和糖醇，羥基和氨基酸及甜菜堿。這里使用的術(shù)語“水溶液”是指最初溶解可結(jié)晶化合物的一種介質(zhì)，由此提供含足夠濃度可結(jié)晶化合物的單一均勻連續(xù)相，這樣當(dāng)溶液被濃縮至其過飽和狀態(tài)時(shí)，容易發(fā)生晶核形成。應(yīng)注意該水溶液可包括其它可混溶物質(zhì)，如原料中的不純物或有利于進(jìn)一步加工的助劑。由于該方法甚至能夠從基本上不純的溶液中回收這些化合物，因此適合用于從生物體(biomass)衍生的水溶液中回收有機(jī)化合物。這些溶液包括糖蜜和酒槽，生物體水解產(chǎn)物或其部分或由其獲得的濃縮物，如紙漿工業(yè)的蒸煮液。這些水溶液還包括目前工業(yè)結(jié)晶方法中獲得的廢糖液(其中已分離晶體的母液)，其中要回收的化合物在原料溶液中的純度相當(dāng)高，不純物在廢糖液排出。此外，本方法還適合回收通過發(fā)酵生產(chǎn)的產(chǎn)品，如從其發(fā)酵溶液中回收葡糖酸鹽、谷氨酸鹽和乳酸。例如，本發(fā)明方法適合回收下列化合物，如木糖、甘露糖、木糖醇、甘露糖醇、乳糖、乳糖醇、蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖、麥芽糖醇、異麥芽糖、異麥芽寡糖(isomaltulose)、乳果糖、α-D-吡喃葡糖基(glucopyranocylcyl)(1→6)甘露糖醇、α-D-吡喃葡糖基(1→6)山梨(糖)醇、β-環(huán)糊精、衣康酸、檸檬酸、甜菜堿、肌醇、1，4-脫水葡萄糖醇。本發(fā)明方法在其中可結(jié)晶物質(zhì)已通過已知的結(jié)晶法回收至技術(shù)上可能或經(jīng)濟(jì)上允許的程度的情況下使用是特別有利的。換言之，本發(fā)明方法對(duì)于從具有低純度可結(jié)晶物質(zhì)的溶液中回收可結(jié)晶物質(zhì)特別有利。首先使通過本發(fā)明方法從其中回收有機(jī)化合物的溶液變?yōu)槌浞诌^飽和狀態(tài)以形成晶核。通常這可通過濃縮和/或冷卻實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的濃縮方法是在低于一大氣壓下蒸發(fā)。例如可將溶液濃縮至干物質(zhì)含量為75-98wt％；優(yōu)選的干物質(zhì)含量取決于要處理的溶液，例如可為82-95wt％。將過飽和度在工作粘度范圍內(nèi)可達(dá)到的條件下最大化。為了從過飽和溶液中生產(chǎn)晶體，冷卻是最常用的，要處理的溶液質(zhì)量和結(jié)晶傾向影響冷卻時(shí)間和速率。在形成晶核的步驟中，過飽和溶液的冷卻速率和在混合過程中使用的能量在實(shí)踐中相互關(guān)聯(lián)以避免結(jié)晶物料凝固并限制晶體生長，由此提供例如通常不大于10-100μm的晶體，同時(shí)促使結(jié)晶物料進(jìn)一步形成晶核。通常在不進(jìn)行高效混合時(shí)局部剪切速率太高會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶物料凝固，因此應(yīng)避免。在給定粘度和輸入功率條件下，晶體尺寸分布由冷卻速率控制。較高純度的原料可以更快地冷卻，而具有大量不純物或天然抑制劑的原料需要更慢的速率。在開始冷卻之前，優(yōu)選將要回收的化合物的磨細(xì)的晶種加入溶液中；然而，結(jié)晶也可通過自發(fā)生成晶種的方式引發(fā)。以下使用的與生成晶種有關(guān)的術(shù)語“完全生成晶種(fullseeding)”是本領(lǐng)域公知的(參見“甜菜糖技術(shù)”，第3版，R.A，McGinnis編著(1982)，pp.371-481)并由晶種尺寸、所需最終產(chǎn)品中的晶體尺寸和收率計(jì)算，條件是晶體數(shù)量不變。達(dá)到形成晶核所需的過飽和狀態(tài)的溶液以及由此溶液和其中所含的晶體形成的懸浮液在下文也稱為結(jié)晶物料。對(duì)于從具有相當(dāng)?shù)湍咎呛?按干物質(zhì)計(jì))，即約30-50wt％(按溶解的干物質(zhì)計(jì))的溶液中回收木糖，本發(fā)明方法是特別有利的并以此為代表進(jìn)行描述。在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)方法中涉及的分離過程可顯著削弱或完全省去，并且還可不使用輔助溶劑，如此使該方法基本上比現(xiàn)有技術(shù)方法更低廉，可以結(jié)晶產(chǎn)品形式從難以通過(例如)色譜分離純化的木糖溶液中(因此色譜分離不能達(dá)到現(xiàn)有結(jié)晶方法所需的木糖純度)回收木糖。本發(fā)明目的特別是從生物體的水解產(chǎn)物中回收木糖的方法，所述水解產(chǎn)物還可以是在木材加工業(yè)中獲得的含木糖的副產(chǎn)品部分，如亞硫酸鹽蒸煮液或其一部分或由其獲得的濃縮物，例如由亞硫酸鹽蒸煮液經(jīng)色譜分離產(chǎn)生的濃縮物或蒸煮液的預(yù)水解產(chǎn)物部分或其后水解產(chǎn)物或超濾滲透物。在要處理的溶液為木糖水溶液(木糖純度為約30-50％)的情況下，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，使用的晶種量高，至少為完全生成晶種的10倍。因此在結(jié)晶過程中過飽和度為1.4-3.0，優(yōu)選1.5至2.5。獲得的晶體尺寸(晶體長度)通常為10至100μm。根據(jù)本發(fā)明對(duì)木糖進(jìn)行結(jié)晶的優(yōu)選方式是將加入晶種的結(jié)晶物料以較高的冷卻速度在約10-50小時(shí)或更少時(shí)間內(nèi)冷卻至晶核形成所需的過飽和值。這里結(jié)晶物料溫度通常為20-50℃，取決于結(jié)晶物料的干物質(zhì)含量，結(jié)晶物料的粘度為100-600Pas。將該懸浮液攪拌至達(dá)到足夠的結(jié)晶度(收率，母液中的木糖純度降低)。例如，裝有1.3-1.7m長(從軸至頂部)混合器槳葉的具有高剪切區(qū)的結(jié)晶容器通常在初始轉(zhuǎn)速3-6rpm和高粘度階段0.5-3rpm下使用。控制與混合效率相關(guān)的剪切速率以避免結(jié)晶物料凝固，同時(shí)保持形成晶核。通常施于混合器的功率為約100W/m3至約800W/m3。此范圍提供有效混合，由此將成核物質(zhì)輸入結(jié)晶物料內(nèi)部。1-4天或甚至更少的沉淀期可將母液中的木糖量降低(轉(zhuǎn)化為結(jié)晶產(chǎn)品)至約20％或更少。然后，結(jié)晶物料的過飽和度可通過升高溫度和/或用水或無明顯溶解晶體的含木糖溶液稀釋而降低，直至結(jié)晶物料的粘度降至可有效分離結(jié)晶物質(zhì)的足夠程度。降低粘度后，結(jié)晶物料的通常粘度為5-100Pas。晶體可通過過濾、潷析、離心等分離，優(yōu)選通過過濾分離。如此分離后的母液(即廢糖液)中的木糖含量已降至很低(按干物質(zhì)計(jì)，低至16％)。獲得的結(jié)晶部分的木糖純度通常為60-90％(按干物質(zhì)計(jì))，純度取決于結(jié)晶物料的木糖純度和實(shí)施的方法，且若必要所述部分可容易通過(例如)通常的結(jié)晶工藝純化。由本發(fā)明方法獲得的結(jié)晶部分的純度可通過用溶劑或空氣置換一定量的母液改進(jìn)。通過現(xiàn)有技術(shù)方法在不對(duì)溶液進(jìn)行煩瑣的純化處理的條件下，不可能從純度低于約70％的溶液中結(jié)晶木糖。現(xiàn)在開發(fā)的本發(fā)明方法能夠在木糖純度低至約30％(按干物質(zhì)計(jì))下實(shí)現(xiàn)結(jié)晶。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案，蔗糖可從其水溶液中，如從制糖工業(yè)獲得的糖蜜中結(jié)晶。在這種情況下，可將少量甘油(或某些可存在于最后的糖蜜中的其它有機(jī)溶劑)在原料糖蜜投入結(jié)晶過程之前加入原料糖蜜中。將如此制得的溶液在減壓下蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(DS)約90-95g/100g，并將在約80-90℃下獲得的結(jié)晶物料投入結(jié)晶器中。在70-90℃下將研磨的蔗糖(平均晶體尺寸5至10μm)加入結(jié)晶物料中作為晶種。使用的晶種量是其中結(jié)晶主要基于晶體生長時(shí)的至多100倍。晶種量并不十分重要，因?yàn)楹芏嘈戮w在有效混合過程中通過成核作用形成。結(jié)晶在結(jié)晶器中進(jìn)行約10天。將結(jié)晶物料在2-3天內(nèi)冷卻至約50℃并在物料過濾前在此溫度下攪拌約7天。結(jié)晶物料的粘度最大時(shí)低于800Pas，同時(shí)粘度隨結(jié)晶進(jìn)行而降低。過濾前，通過升溫5-15℃和/或非必要地加入至多約10wt％的甘油和/或水降低結(jié)晶物料的粘度。獲得的晶體尺寸通常為約10-50μm。晶體部分優(yōu)選通過加壓過濾回收。在如此進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中過濾后獲得的實(shí)際蔗糖收率為蔗糖純度40-60％(基于干物質(zhì)(DS)含量)的起始糖蜜中所含蔗糖的約30％。該收率可通過進(jìn)一步優(yōu)化工藝條件改進(jìn)?？煞奖愕赜脡簽V器，例如具有10-20塊板的Larox過濾器，使用中等孔隙率的纖維布，在2-16巴和0.5至1.0小時(shí)擠壓時(shí)間下分離，進(jìn)行回收結(jié)晶產(chǎn)品的過濾。將通過下列實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明方法的具體實(shí)施方案，這些實(shí)施例不是用于限制本發(fā)明范圍的。在某些實(shí)施例中，通過加入純化合物增加可結(jié)晶化合物的濃度以說明在不同純度下本發(fā)明的實(shí)用性。干物質(zhì)含量通過KarlFischer滴定法(DS)或通過折射分析法(RDs)測定。碳水化合物通過使用其中離子交換樹脂為Na+或Pb2+形式的柱子的液相色譜(HPLC)分析，或用PEDLC(即使用脈沖電化學(xué)檢測器的HPLC)分析。色度通過修改的ICUMSA方法[參見，糖分析，由TheInternationalCommissionforUniformMethodsofSugarAnalysis(ICUMAS)推薦的正式和試用方法，Schneider，F(xiàn).編著，ICUMSA，Peterborough，England，1979，pp.125-128]在pH5(木糖結(jié)晶實(shí)施例)和pH7(其它實(shí)施例)時(shí)測定，并由過濾后的溶液(0.45μm)在420nm下進(jìn)行測量。實(shí)施例1結(jié)晶木糖將150l通過色譜分離(基本上根據(jù)US4631129中描述的方法的第一步)由山毛櫸的鎂基亞硫酸鹽蒸煮液獲得的木糖級(jí)分(含約105kg干物質(zhì)，其木糖純度為39.3％)在約60℃下在低于一大氣壓下蒸發(fā)至體積約80l。在58℃、過飽和值2.24下將25g磨細(xì)的木糖加入此木糖級(jí)分中作為晶種，并將該結(jié)晶物料投入100l結(jié)晶器中。將該結(jié)晶物料在同時(shí)攪拌下在約25小時(shí)內(nèi)從58℃線性冷卻至約20℃(用BrookfieldRVDV-I+粘度計(jì)測量，粘度為190Pas)，在此期間過飽和度開始在3.7小時(shí)內(nèi)降至1.66，然后升至1.93(從加入晶種開始，時(shí)間為20.9h，溫度30.7℃)，隨后再逐漸降低(在20℃時(shí)過飽和度為約1.70)。將結(jié)晶物料在約20℃下進(jìn)一步攪拌。用LaroxPF0.1H2型壓濾器從結(jié)晶物料中分離晶體部分。在不同時(shí)間從結(jié)晶物料中取樣(約20-200g)以分離母液，并繼續(xù)攪拌剩余的結(jié)晶物料。結(jié)晶物料過濾前，將其溫度升至約30℃以降低粘度。從加入晶種開始74.3小時(shí)后，結(jié)晶物料樣品的粘度在約30℃時(shí)為66Pas。將結(jié)晶物料樣品用上述Larox壓濾器過濾，開始時(shí)使用13巴的過濾壓力15分鐘，隨后使用14.5巴的過濾壓力5分鐘。獲得的晶體濾餅具有的厚度為約2.5cm。過濾前結(jié)晶物料的干物質(zhì)收率為20.2％，木糖收率為50.4％。分析結(jié)果在下表1中給出，其中術(shù)語和簡寫如下Begin＝開始冷卻前的結(jié)晶物料樣品pH5％＝用水稀釋至RDs5％的樣品pH測定值Cond.＝稀釋至RDs5％的樣品導(dǎo)電率測定值A(chǔ)sh＝通過用蔗糖系數(shù)由導(dǎo)電率計(jì)算的硫酸鹽灰分含量Filtr.＝加入過濾器中的結(jié)晶物料。進(jìn)行的試驗(yàn)證明木糖收率和純度受晶核形成區(qū)中的結(jié)晶物料的攪拌時(shí)間影響(在此情況下，在溫度范圍約20-30℃內(nèi))。過濾后的晶體部分的木糖純度最好時(shí)為約83.8％(自加入晶種開始時(shí)間為76.2h；結(jié)晶物料的粘度在29.8℃時(shí)為66Pas；在14.5巴下過濾5分鐘)，濾液(即廢糖液)的木糖純度最低時(shí)為18.1％(從加入晶種開始時(shí)間為220h；結(jié)晶物料在29.2℃時(shí)的粘度為59Pas；在13-14巴下過濾15分鐘)。結(jié)晶物料中木糖的結(jié)晶收率最高時(shí)為63.2％(自加入晶種開始時(shí)間為49.3小時(shí))。實(shí)施例2結(jié)晶木糖除非另有說明，此步驟與實(shí)施例1相似，要處理的含木糖的溶液(20.5kg)通過將由色譜分離山毛櫸的鎂基亞硫酸鹽蒸煮液獲得的木糖級(jí)分與由前面成核結(jié)晶試驗(yàn)獲得的晶體濾餅的水溶液混合制備。該溶液的干物質(zhì)含量(DS)為62.7％，木糖純度為53.0％。將該溶液蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(DS)89.7％。將制得的13.4kg結(jié)晶物料投入10l結(jié)晶器中。在65℃、過飽和值1.96下加入5g磨細(xì)的木糖(晶體尺寸50μm)作為晶種，并將該物料在約17小時(shí)內(nèi)從65℃線性冷卻至約20℃。在此期間，過飽和度降至1.7l，并且當(dāng)結(jié)晶物料在晶核形成區(qū)(在溫度20-22℃下)攪拌時(shí)其保持在1.70-1.76范圍內(nèi)。從加入晶種開始21.5小時(shí)后(在22℃時(shí)粘度為183Pas)，將結(jié)晶物料加熱至32℃并用壓濾器過濾(15分鐘，過濾壓力13.5巴)。過濾前結(jié)晶物料的晶體中的干物質(zhì)收率為38.1％，木糖收率為72.1％。分析結(jié)果在下表2中給出，其中術(shù)語和簡寫具有與實(shí)施例1中相同的含義。實(shí)施例3結(jié)晶甜菜堿要處理的溶液為通過由色譜分離糖蜜的甜菜堿部分結(jié)晶甜菜堿獲得的廢糖液(參見上述芬蘭專利77845；國際專利申請(qǐng)WO81/02420)。該溶液的干物質(zhì)含量(DS)為63.4g/100g，其分析結(jié)果在下表3中給出。將12.3kg此溶液在低于一大氣壓下在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中在溫度80℃以上蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(DS)90.2g/100g(分析結(jié)果在表3中給出)。將如此獲得的濃溶液在6l結(jié)晶器中從95℃開始線性冷卻程序，該溶液的過飽和度為1.74。在整個(gè)結(jié)晶過程中，將結(jié)晶物料劇烈攪拌。6.2小時(shí)后，溫度為76.5℃，過飽和度為3.18，并且無結(jié)晶發(fā)生。此時(shí)，加入0.6g磨細(xì)的一水合甜菜堿，此時(shí)開始形成晶核。在不同時(shí)間從結(jié)晶物料中取樣(約20-200g)以分離母液，并繼續(xù)攪拌結(jié)晶物料。繼續(xù)線性冷卻至30℃(從加入一水合甜菜堿晶種開始時(shí)間為31.1h)，此時(shí)過飽和度變?yōu)?.43。將結(jié)晶物料在此溫度下攪拌3.8小時(shí)，然后將溫度在0.8小時(shí)內(nèi)升至35℃(粘度變?yōu)?13Pas)并進(jìn)一步在0.9小時(shí)內(nèi)升至37℃。此時(shí)，粘度為84Pas，并通過實(shí)施例1的Larox壓濾器采用14-15巴的過濾壓力壓濾30分鐘，從結(jié)晶物料中分離出結(jié)晶部分。獲得厚度8mm的干晶體濾餅。分析結(jié)果在下表3中給出，其中術(shù)語和簡寫具有與前面實(shí)施例中相同的含義，不同的是在pH7時(shí)測量色度。此外，在第一欄中使用的術(shù)語“溶液”是指蒸發(fā)之前的原料溶液。晶體級(jí)分中的甜菜堿收率為原溶液中所含甜菜堿的37.7％，晶體級(jí)分中的肌醇收率為溶液中所含肌醇的55.5％。進(jìn)行的試驗(yàn)證明甜菜堿和肌醇的收率和純度受結(jié)晶物料在晶核形成區(qū)的攪拌時(shí)間影響。過濾后的晶體級(jí)分的甜菜堿和肌醇的總純度最好時(shí)(自加入晶種開始時(shí)間為37h)為87.1％。從晶體物料中分離出的濾液(即廢糖液)的甜菜堿純度最低時(shí)為33.3％，肌醇純度為7.0(自加入晶種開始時(shí)間為31h)。實(shí)施例4結(jié)晶甜菜堿要處理的溶液為實(shí)施例3的溶液。將13.6kg此溶液在低于一大氣壓下在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中在溫度略低于80℃下蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(DS)97.6g/100g。此時(shí)，自發(fā)生成晶種，過飽和度為3.69。將7kg結(jié)晶物料在95℃下投入6l結(jié)晶器中，并在約90℃下向其中加入150ml水。將如此制備的結(jié)晶物料通過劇烈攪拌在10小時(shí)內(nèi)從95℃線性冷卻至70℃。將該結(jié)晶物料在此溫度下攪拌約9小時(shí)(過夜)，然后將其冷卻約5小時(shí)至恒溫36℃，在此溫度下攪拌約62小時(shí)。結(jié)晶物料的粘度在70℃時(shí)為15.6Pas，在45℃時(shí)為55Pas，攪拌90小時(shí)后(從加入晶種開始)在36℃時(shí)為347Pas。經(jīng)上述攪拌時(shí)間后，先將結(jié)晶物料的溫度升至48℃(粘度75Pas)，然后通過實(shí)施例1的Larox壓濾器，采用14.5巴的過濾壓力壓濾30分鐘，在45℃下(粘度116Pas，過飽和度17.87)從結(jié)晶物料中分離出晶體級(jí)分。獲得充分干燥的厚度8mm的晶體濾餅。分析結(jié)果在下表4中給出，其中術(shù)語和簡寫與實(shí)施例3中的相同。晶體級(jí)分中的甜菜堿收率為原溶液中所含甜菜堿的47.0％，肌醇收率為溶液中所含肌醇的60.5％。過濾出的晶體級(jí)分中甜菜堿和肌醇總純度最好時(shí)為77.3％，廢糖液的甜菜堿純度最低時(shí)為30.9％，肌醇純度最低時(shí)為6.5％。實(shí)施例5結(jié)晶木糖醇要處理的溶液為從結(jié)晶木糖醇中獲得的廢糖液。將其在壓力40毫巴、溫度70℃下用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸發(fā)至93.8g/100g的干物質(zhì)含量(RDs通過木糖醇讀取表測定)。將12.3kg獲得的結(jié)晶物料在溫度50℃下投入10l結(jié)晶器中(s＝1.5)，加入10g磨細(xì)的木糖醇作為晶種，并在10小時(shí)內(nèi)冷卻至25℃，溫度達(dá)到25℃后約3小時(shí)，該結(jié)晶物料的粘度為61.5Pas(s＝3.9)。將該結(jié)晶物料在此溫度下總共攪拌8小時(shí)，然后將溫度進(jìn)一步降低(冷卻水的溫度為15℃)。約3小時(shí)后，結(jié)晶物料的溫度為16℃(s＝4.9)。將結(jié)晶物料在此浴溫下攪拌18小時(shí)，此后當(dāng)結(jié)晶物料的溫度為18℃時(shí)粘度為250Pas(s＝3.0)。然后，將結(jié)晶物料的溫度在約3小時(shí)內(nèi)升至25℃(此時(shí)粘度為81.5Pas(s＝2.1))，并進(jìn)一步在約兩小時(shí)內(nèi)升至28℃。此時(shí)，結(jié)晶物料的粘度為59.5Pas(s＝2.0)，通過前面的實(shí)施例的Larox壓濾器，采用12巴的過濾壓力壓濾15分鐘，從結(jié)晶物料中分離出晶體級(jí)分。在已形成適當(dāng)?shù)木w濾餅之前卸出壓力。分析結(jié)果在下表5中給出，其中術(shù)語和簡寫與實(shí)施例3中的含義相同。晶體級(jí)分中木糖醇的收率為初始溶液中所含木糖醇的67％。實(shí)施例6結(jié)晶蔗糖要處理的溶液為從甜菜糖廠獲得的糖蜜。將該溶液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中蒸發(fā)至干物質(zhì)含量90.3g/100g(RDs通過蔗糖讀取表測定)。將14.5kg獲得的結(jié)晶物料在溫度62℃下投入10l結(jié)晶器中，加入10g磨細(xì)的蔗糖作為晶種，并在同時(shí)劇烈攪拌下在40小時(shí)內(nèi)冷卻至40℃。溫度達(dá)到40℃后約25小時(shí)，結(jié)晶物料的粘度為550Pas。將結(jié)晶物料的溫度在約5小時(shí)內(nèi)升至53℃，粘度為111Pas。通過Larox壓濾器，采用12巴的過濾壓力壓濾15分鐘，分離出晶體級(jí)分。在已形成足夠干燥的晶體級(jí)分之前卸出壓力。分析結(jié)果在下表6中給出，其中術(shù)語和簡寫與實(shí)施例3中的含義相同。實(shí)施例7結(jié)晶木糖醇起始物質(zhì)為從以前結(jié)晶木糖醇中獲得的廢糖液。將其通過實(shí)驗(yàn)室真空過濾器過濾。通過加入純結(jié)晶木糖醇使獲得的溶液中的木糖醇的純度(按干物質(zhì)(RDs)計(jì))升至約46％。用實(shí)驗(yàn)室真空蒸發(fā)器在浴溫60-70℃下將該溶液在6小時(shí)內(nèi)蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(Rds)94.1g/100g。將如此制得的13.58kg(體積10l)結(jié)晶物料在浴溫50℃下投入10l結(jié)晶器中并攪拌20分鐘。此時(shí)結(jié)晶物料的溫度為51℃，過飽和度為1.7。然后加入10g磨細(xì)的木糖醇作為結(jié)晶物料的晶種，并將該結(jié)晶物料在15小時(shí)內(nèi)從50℃線性冷卻至23℃(冷卻水的溫度)。此冷卻階段結(jié)束后，結(jié)晶物料的溫度為24℃，粘度為110Pas，過飽和度為3.2。將該結(jié)晶物料在此溫度下進(jìn)一步攪拌約2小時(shí)，然后在約3小時(shí)內(nèi)將其溫度降至20℃(此時(shí)粘度為200Pas；過飽和度為3.5)，并進(jìn)一步在約3小時(shí)內(nèi)降至16℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度為345Pas。在約此溫度下(冷卻水為恒溫15℃)繼續(xù)攪拌結(jié)晶物料42小時(shí)。在此溫度下攪拌17小時(shí)后取出的樣品的粘度為400Pas，過飽和度為4.0。此攪拌階段結(jié)束時(shí)，結(jié)晶物料的粘度為407Pas。然后將結(jié)晶物料的溫度在半小時(shí)內(nèi)升至20℃(此時(shí)粘度為256Pas)，并進(jìn)一步在3小時(shí)內(nèi)升至23℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度為198Pas。此時(shí)對(duì)該結(jié)晶物料取樣，并用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)從結(jié)晶物料中分離廢糖液樣品。然后從結(jié)晶器中取出結(jié)晶物料，并加入按結(jié)晶物料計(jì)5wt％的水以降低粘度，并通過前面實(shí)施例的Larox壓濾器，采用15巴的過濾壓力壓濾30分鐘，分離出晶體級(jí)分。分析結(jié)果在下表7中給出，其中術(shù)語和簡寫與實(shí)施例5中的含義相同。在Larox過濾期間結(jié)晶濾餅中的木糖醇收率為初始溶液中所含木糖醇的57％。實(shí)施例8結(jié)晶木糖醇使用與實(shí)施例7中相同的起始物質(zhì)。通過加入純結(jié)晶木糖醇使過濾溶液中的木糖醇純度升至約47％。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在浴溫70℃下將該溶液蒸發(fā)至干物質(zhì)含量(RDs)94.4g/100g。將如此制得的13.52kg結(jié)晶物料投入10l結(jié)晶器中。與實(shí)施例7相同，在整個(gè)過程中將該結(jié)晶物料充分?jǐn)嚢琛Ｔ跍囟?6℃(s＝1.4)下加入10g磨細(xì)的木糖醇作為結(jié)晶物料的晶種，并將該結(jié)晶物料進(jìn)行線性冷卻。在約26小時(shí)后，結(jié)晶物料的溫度達(dá)到20.5℃。將該結(jié)晶物料在此溫度下攪拌42小時(shí)，經(jīng)此時(shí)間后過飽和度為3.6。結(jié)晶物料的粘度在此攪拌階段結(jié)束時(shí)為280Pas。然后，將結(jié)晶物料的溫度在約2小時(shí)內(nèi)升至25℃(此時(shí)粘度為176Pas；s＝3.1)，并在此溫度下繼續(xù)攪拌1小時(shí)。此時(shí)對(duì)該結(jié)晶物料取樣，并用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)從結(jié)晶物料中分離廢糖液樣品。然后從結(jié)晶器中取出部分結(jié)晶物料，并在其中加入5wt％的水以降低粘度，加入水后粘度為28Pas。通過前面實(shí)施例的Larox壓濾器，采用16巴的過濾壓力壓濾1小時(shí)15分鐘，從該部分結(jié)晶物料中分離出晶體級(jí)分。將乙醇加入結(jié)晶器中余下的結(jié)晶物料中，加入量為結(jié)晶物料的5wt％，并將此物料在25℃下攪拌約半小時(shí)。然后從結(jié)晶器中取出結(jié)晶物料并按與上述過濾第一部分結(jié)晶物料相同的方式進(jìn)行過濾。分析結(jié)果在下表8中給出，其中術(shù)語和簡寫與實(shí)施例5中的相同，過濾I是指通過加入水進(jìn)行Larox過濾，過濾II是指通過加入乙醇進(jìn)行Larox過濾。經(jīng)第一次過濾(通過加入水)后晶體濾餅中木糖醇收率為68％，經(jīng)第二次過濾(通過加入乙醇)后晶體濾餅中木糖醇收率為初始溶液中所含木糖醇的74％。實(shí)施例9結(jié)晶蔗糖要處理的原料為從甜菜糖廠獲得的糖蜜。將此糖蜜過濾，并在減壓下將濾液蒸發(fā)至干物質(zhì)含量Bx93.0。將制得的100l結(jié)晶物料投入100l結(jié)晶器中，在78.5℃下加入100g磨細(xì)的蔗糖作為晶種，并將此物料在同時(shí)充分?jǐn)嚢柘略诩s60小時(shí)內(nèi)冷卻至50℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度約為800Pas，并在保持溫度基本不變下繼續(xù)攪拌。溫度達(dá)到50℃后約170小時(shí)，結(jié)晶物料的粘度為約670Pas。在約50℃下172小時(shí)后，將結(jié)晶物料的溫度在約5小時(shí)內(nèi)升至約60℃，在此溫度下約24小時(shí)后，結(jié)晶物料的粘度為約280Pas。溫度達(dá)到60℃后約60小時(shí)，結(jié)晶物料的粘度為241pas。通過加入水(2wt％)將粘度進(jìn)一步降低，并通過Larox壓濾器，采用16巴的過濾壓力壓濾60分鐘，分離出晶體級(jí)分。將Larox物料(filtr.)溫度在剛要過濾前快速升至69℃。分析結(jié)果在下表9中給出，除非另有說明，其中術(shù)語和簡寫與前面實(shí)施例中的含義相同。實(shí)施例10結(jié)晶蔗糖要處理的原料是與實(shí)施例9中相同的糖蜜，并將其按實(shí)施例9所述進(jìn)行初始處理，不同的是，蒸發(fā)前將一些甘油組分加入過濾的溶液中，將從酒槽的色譜分級(jí)獲得的甘油組分用作甘油添加物，加入的甘油量為過濾溶液中所含干物質(zhì)的10％。將如此獲得的結(jié)晶物料(Bx92.0)加入100l結(jié)晶器中，并在76℃下加入100g磨細(xì)的蔗糖作為該結(jié)晶物料的晶種。將此結(jié)晶物料在同時(shí)充分?jǐn)嚢柘略诩s60小時(shí)內(nèi)冷卻至約50℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度為約210Pas，并在此溫度下繼續(xù)攪拌11小時(shí)。然后，將溫度降至46.5℃，由此粘度先升至約280Pas，接著在該溫度下在145小時(shí)內(nèi)逐漸降至約220Pas。然后將溫度逐漸升至53℃(粘度120Pas)，在此溫度下約30小時(shí)后，通過Larox壓濾器，采用16.2巴的過濾壓力壓濾65分鐘，分離出晶體級(jí)分。分析結(jié)果在下表10中給出，其中術(shù)語和簡寫與前面實(shí)施例中的含義相同。在Larox過濾期間結(jié)晶濾餅中的蔗糖收率為原料糖漿中蔗糖的35％實(shí)施例11結(jié)晶蔗糖要處理的原料為從蔗糖廠獲得的糖蜜。將糖蜜在減壓下蒸發(fā)至干物質(zhì)含量DS88.1(通過Karl-Fisher法測定)。將獲得的12.3kg結(jié)晶物料加入10l結(jié)晶器中，并在約75℃下加入10g磨細(xì)的蔗糖作為該結(jié)晶物料的晶種。將此結(jié)晶物料在同時(shí)充分?jǐn)嚢柘略诩s60小時(shí)內(nèi)冷卻至50℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度為約860Pas，并在保持此溫度基本不變下繼續(xù)攪拌。溫度達(dá)到50℃后11天，結(jié)晶物料的粘度為約800Pas，用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)從結(jié)晶物料中分離第一個(gè)廢糖液樣品，并將50ml水混入物料中以降低粘度。加入水后4天，結(jié)晶物料的粘度為約510Pas，溫度為約50℃，用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)從結(jié)晶物料中分離出第二個(gè)廢糖液樣品，并將200ml水混入物料中以降低粘度。加入200ml水后4天，通過在約5小時(shí)內(nèi)將結(jié)晶物料的溫度升至約60℃使粘度進(jìn)一步降低。在此溫度下約1小時(shí)后，結(jié)晶物料的粘度為約75Pas，并通過Larox壓濾器，采用16巴的過濾壓力壓濾60分鐘，分離出晶體級(jí)分。過濾速率慢。濾布是孔徑約17微米的Tamfelt71-2209-L1。分析結(jié)果在下表11中給出，除非另有說明，其中術(shù)語和簡寫與前面施例中的含義相同。實(shí)施例12結(jié)晶蔗糖要處理的原料與實(shí)施例11中的相同，不同的是蒸發(fā)前加入一些蔗糖以使原料糖漿的純度為約58％/DS。將糖漿在減壓下蒸發(fā)至干物質(zhì)含量DS89.7。將獲得的8.4kg結(jié)晶物料投入6l結(jié)晶器中，在約75℃下加入8g磨細(xì)的蔗糖作為晶種，并將該物料在同時(shí)充分?jǐn)嚢柘略诩s60小時(shí)內(nèi)冷卻至50℃。此時(shí)結(jié)晶物料的粘度為約900Pas，并將60ml水混入物料中以降低粘度，在保持此溫度基本不變下繼續(xù)攪拌。溫度達(dá)到50℃后8天，結(jié)晶物料的粘度為約720Pas，用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)從結(jié)晶物料中分離第一個(gè)廢糖液樣品，并將20ml水混入物料中。加入水后4天，結(jié)晶物料的粘度為約610Pas，溫度為50℃，并將1kg63％甘油/水溶液混入物料中以降低粘度。加入甘油后5天，結(jié)晶物料的粘度為約17Pas，溫度為50℃。在此溫度下混合1天后，通過Larox壓濾器，采用16巴的過濾壓力壓濾60分鐘，分離出晶體級(jí)分。濾布與實(shí)施例11中的相同。分析結(jié)果在下表12中給出，除非另有說明，其中術(shù)語和簡寫與前面施例中的含義相同。在Larox過濾期間晶體濾餅中蔗糖收率為原料糖漿中的蔗糖的約45％。在上述實(shí)施例中所給干物質(zhì)的收率(以w/w％表示)用如下公式計(jì)算干物質(zhì)的收率＝(可結(jié)晶化合物的收率)×(Q物料/Q晶體)其中Q物料為結(jié)晶物料的純度，Q晶體為晶體濾餅的純度。在實(shí)施例1-12中的收率以及每一情況中的原料純度，即原料中要回收的化合物的濃度(按干物質(zhì)計(jì))概列于下表13中。在表13中，過濾的總收率(即實(shí)際收率)由結(jié)晶物料、過濾廢糖液和晶體濾餅純度用如下公式計(jì)算過濾的總收率＝((Q物料-Q廢糖液)/(Q晶體-Q廢糖液))×(Q晶體/Q物料)×100％其中Q物料和Q晶體為上面定義的，Q廢糖液為過濾廢糖液的純度。例如，實(shí)施例1中木糖的收率用表1的數(shù)據(jù)計(jì)算如下木糖收率＝((40.1-22.4)/(74.5-22.4))×(74.5/40.1)×100％＝63.1％用100％晶體濾餅純度計(jì)算過濾的有效收率。這些收率說明可從低純度晶體濾餅精制多純的化合物。表1木糖結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液干物質(zhì)含量(DS)，g/100g89.288.093.379.2pH(溶液30-50％)2.52.62.62.6pH5％2.92.93.03.0Cond.(由5％干物質(zhì)的溶液)，mS/cm2.222.201.162.64Ash，％3.993.962.084.39色度，ICUMSA1400015000680019600碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)葡萄糖2.72.61.83.2木糖40.140.574.522.4半乳糖+鼠李糖3.73.81.84.6阿拉伯糖0000甘露糖3.60.70.34.5表2木糖結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液干物質(zhì)含量(DS)，g/100g89.789.994.883.7pH5％3.13.13.23.0Cond.(由5％干物質(zhì)的溶液)，mS/cm2.222.221.233.02Ash，％4.004.002.225.44色度，ICUMSA130001340070020000碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)葡萄糖2.22.31.23.1木糖52.552.878.029.2半乳糖+鼠李糖3.23.21.54.3阿拉伯糖0000甘露糖2.62.61.233.8表3甜菜堿結(jié)晶分析溶液BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液干物質(zhì)含量(DS)，g/100g63.490.291.991.189.8pH(溶液30-50％)9.910.010.010.010.0pH5％9.89.89.89.69.7Cond.(由5％干物質(zhì)的溶液)，mS/cm2.502.492.491.003.00Ash，％4.504.484.481.815.40色度，ICUMSA12750013940013250042400165000碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)棉子糖0.10.00.00.00.0蔗糖1.81.81.80.72.2其它雙糖0.50.70.70.00.4葡萄糖5.45.55.61.76.6果糖7.97.98.32.79.7肌醇11.111.211.221.67.0甘油8.18.38.83.59.7甜菜堿46.847.447.365.540.5表4甜菜堿結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液干物質(zhì)含量(DS)，g/100g97.695.596.993.6pH5％9.99.99.79.9Cond.(由5％干物質(zhì)的溶液)，mS/cm2.502.541.323.34Ash，％4.504.572.386.01色度，ICUMSA13000013500030900183000碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)棉子糖0.00.00.00.0蔗糖1.61.70.72.3其它雙糖0.40.00.00.6葡萄糖5.86.22.38.2果糖7.69.33.611.6肌醇10.411.617.16.5甘油7.07.73.39.7甜菜堿43.648.960.235.1表5木糖醇結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液1)干物質(zhì)含量(RDs)，g/100g93.892.992.517.22)碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(RDs)計(jì)單糖4.44.53.55.8甘油4.04.13.44.8甘露糖醇12.012.010.714.3鼠李糖醇0.90.90.91.1木糖醇38.038.144.1229.7山梨糖醇8.57.67.89.8其它(未檢測的物質(zhì))32.232.929.634.51)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從加入過濾器中的結(jié)晶物料中分離出廢糖液樣品。2)用水稀釋樣品，且未測定初始干物質(zhì)含量。表6蔗糖結(jié)晶分析BeginFiltr.廢糖液廢糖液2)干物質(zhì)含量(RDs)，g/100g90.391.081.9-碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(RDs)計(jì)棉子糖2.22.22.32.3蔗糖60.057.855.154.0甜菜堿5.65.96.26.42)廢糖液樣品用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中通過過濾分離出來。表7木糖醇結(jié)晶分析EndFiltr.晶體濾餅廢糖液1)廢糖液2)干物質(zhì)含量(DS)，g/100g93.989.494.377.7-碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)甘油5.14.22.35.36.3甘露糖醇10.810.25.514.416.8鼠李糖醇0.90.90.41.31.4木糖醇45.446.371.830.423.1山梨糖醇7.07.84.610.211.6其它(單糖和未檢測的30.830.615.138.442.2物質(zhì))End＝在結(jié)晶結(jié)束時(shí)的結(jié)晶物料1)來自Larox壓濾器的廢糖液2)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品表8木糖醇結(jié)晶分析BginFiltr.晶體濾餅廢糖液1)廢糖液2)碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(RDs)計(jì)過濾I干物質(zhì)含量(RDs)，g/100g94.089.994.282.4-甘油2.13.73.03.42.3甘露糖醇8.79.44.313.415.1鼠李糖醇0.70.51.10.70.9木糖醇49.546.775.228.422.9山梨糖醇5.27.410.110.410.6其它(單糖和未檢測的物33.832.36.343.748.2質(zhì))過濾II干物質(zhì)含量(RDs)，g/100g94.089.094.779.5-甘油2.13.3---甘露糖醇9.79.14.112.6-鼠李糖醇0.70.50.00.8-木糖醇49.545.274.524.9山梨糖醇5.27.23.59.5其它(單糖和未檢測的物32.834.717.952.2質(zhì))1)來自Larox壓濾器的廢糖液樣品2)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品表9蔗糖結(jié)晶分析原料糖漿BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液1)干物質(zhì)含量Brix77.092.790.893.6-碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(RDs)計(jì)棉子糖2.52.63.51.83.7蔗糖60.961.561.070.852.9甜菜堿5.25.35.43.25.81)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品表10蔗糖結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液1)廢糖液2)干物質(zhì)含量Brix92.092.295.290.0-碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(RDs)計(jì)棉子糖2.62.61.13.23.1蔗糖54.852.280.546.744.1葡萄糖2.82.81.93.23.2果糖0.60.50.90.50.6肌醇0.40.30.10.30.4甘油8.38.22.99.89.5甜菜堿5.15.01.86.15.81)來自Larox壓濾器的廢糖液2)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品表11蔗糖結(jié)晶分析Begin第一次第二次廢糖液2)廢糖液1)廢糖液1)干物質(zhì)含量(DS)，g/100g88.139.63)45.73)25.73)碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)棉子糖1.21.41.31.4蔗糖43.036.038.841.4葡萄糖3.62.22.22.1果糖1)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品2)來自Larox壓濾器的廢糖液3)樣品稀釋后測量DS表12蔗糖結(jié)晶分析BeginFiltr.晶體濾餅廢糖液1)第一次廢糖液2)干物質(zhì)含量(DS)，g/100g89.786.345.53)34.53)47.93)碳水化合物含量，％按干物質(zhì)(DS)計(jì)棉子糖1.01.10.61.11.4蔗糖57.350.266.341.837.5葡萄糖2.71.51.01.92.3果糖6.35.33.20.37.1甘油011.77.213.401)來自Larox壓濾器的廢糖液2)用實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)(4500rpm)從結(jié)晶物料中分離出的廢糖液樣品3)樣品稀釋后測量DS表13</tables>權(quán)利要求1.一種從含可結(jié)晶有機(jī)化合物的溶液中回收所述化合物的方法，其特征在于該化合物基本上通過形成晶核的方式從具有高粘度和就要回收的化合物而言具有高過飽和度的溶液中結(jié)晶，然后回收形成的晶體。2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于通過蒸發(fā)使溶液形成過飽和狀態(tài)并通過冷卻達(dá)到高粘度。3.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于冷卻在10-100小時(shí)期間進(jìn)行。4.如權(quán)利要求3的方法，其特征在于冷卻在溫度范圍95-20℃內(nèi)進(jìn)行。5.如權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)的方法，其特征在于形成晶核在具有高粘度的過飽和溶液中通過充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行。6.如權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)的方法，其特征在于為引發(fā)形成晶核，在蒸發(fā)或冷卻期間將要回收的化合物晶種加入過飽和溶液中。7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于晶種的用量為完全生成晶種時(shí)的至少10倍。8.如權(quán)利要求1-7任何一項(xiàng)的方法，其特征在于回收晶體前立即降低含過飽和溶液和要回收的化合物晶體的懸浮液粘度。9.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于通過加熱和/或稀釋懸浮液降低粘度。10.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于通過用不明顯溶解晶體的溶劑稀釋懸浮液降低粘度。11.如權(quán)利要求8的方法，其特征在于通過將蒸汽混入懸浮液中降低粘度。12.如權(quán)利要求1-11任何一項(xiàng)的方法，其特征在于通過過濾回收晶體。13.如權(quán)利要求12的方法，其特征在于通過加壓過濾回收晶體。14.如權(quán)利要求1-13任何一項(xiàng)的方法，其特征在于要處理的溶液為要回收的有機(jī)化合物的水溶液。15.如權(quán)利要求1-14任何一項(xiàng)的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為糖、糖醇或其它多醇、或糖醇酐。16.如權(quán)利要求1-14任何一項(xiàng)的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為碳水化合物、羥基酸或其鹽或氨基酸或其鹽。17.如權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物選自木糖、甘露糖、木糖醇、甘露糖醇、乳糖、乳糖醇、蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖、麥芽糖醇、異麥芽糖、異麥芽寡糖、乳果糖、α-D-吡喃葡糖基(1→6)甘露糖醇、α-D-吡喃葡糖基(1→6)山梨(糖)醇、β-環(huán)糊精、衣康酸、檸檬酸、肌醇、乳酸、1，4-脫水葡萄糖醇、葡糖酸鹽和谷氨酸鹽。18.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為木糖。19.如權(quán)利要求18的方法，其特征在于就木糖而言溶液的過飽和度在結(jié)晶期間為1.4-4.0。20.如權(quán)利要求18或19的方法，其特征在于過飽和溶液的粘度在形成晶核期間為約100至約1000Pas。21.如權(quán)利要求20的方法，其特征在于在回收晶體前將懸浮液的粘度降至5-100Pas。22.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為木糖醇。23.如權(quán)利要求17的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為蔗糖。24.如權(quán)利要求1-14任何一項(xiàng)的方法，其特征在于要回收的有機(jī)化合物為甜菜堿。25.如權(quán)利要求18、22、23或24的方法，其特征在于結(jié)晶期間就要回收的物質(zhì)而言，溶液的過飽和度大于1.3。26.如權(quán)利要求25的方法，其特征在于過飽和溶液的粘度在形成晶核期間大于100Pas。27.如權(quán)利要求26的方法，其特征在于在回收晶體前將粘度降至低于100Pas。28.如權(quán)利要求25-27任何一項(xiàng)的方法，其特征在于冷卻時(shí)間少于100小時(shí)。29.如權(quán)利要求25-28任何一項(xiàng)的方法，其特征在于到晶體分離開始的總時(shí)間少于300小時(shí)。30.如權(quán)利要求1-29任何一項(xiàng)的方法，其特征在于含有機(jī)化合物的溶液為生物體衍生水溶液或發(fā)酵溶液。31.如權(quán)利要求30的方法，其特征在于生物體衍生水溶液選自糖蜜、酒糟、生物體水解產(chǎn)物以及其部分和由其獲得的濃縮物。32.如權(quán)利要求1-31任何一項(xiàng)的方法，其特征在于使用在回收晶體中分離的廢糖液制備用于主要基于形成晶核的結(jié)晶的新過飽和溶液。33.如權(quán)利要求1-32任何一項(xiàng)的方法，其特征在于將獲得的晶體通過重復(fù)所述方法或按本身已知的方式重結(jié)晶。全文摘要本發(fā)明涉及從含可結(jié)晶有機(jī)化合物的溶液回收所述化合物的方法。根據(jù)此方法,該化合物基本以形成晶核的方式由具有高粘度和就要回收的化合物而言具有高過飽和度的溶液結(jié)晶,然后回收形成的晶核。文檔編號(hào)C13B30/04GK1179797SQ96192971公開日1998年4月22日申請(qǐng)日期1996年3月1日優(yōu)先權(quán)日1995年3月1日發(fā)明者J·紐密,O－P·伊羅馬,K·伊里克森申請(qǐng)人:賽羅芬公司