連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，按工藝先后順序包括依次連接離子交換裝置、電滲析脫鹽裝置和濃縮釜，電滲析脫鹽裝置和濃縮釜之間連接有膜濃縮裝置，膜濃縮可以提高結晶速度、縮短生產(chǎn)周期、提高成品質量。另外，膜濃縮裝置包括一級膜濃縮裝置和二級膜濃縮裝置，所述一級膜濃縮裝置的透過液出口與二級膜濃縮裝置的入口連通，一級膜濃縮得到濃度為20%的氨基酸濃液，20%氨基酸溶液進入蒸發(fā)濃縮工序。一級膜濃縮的透過液含有0.5%的氨基酸，這部分料液經(jīng)二級膜濃縮，將氨基酸濃度提高到8%，重新返回一級膜濃縮；二級膜濃縮的透過液基本不含氨基酸，可作為工藝用水。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及化工領域，涉及一種連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，尤其涉及從氨 基酸的堿金屬鹽的水溶液中分離氨基酸和亞氨基二羧酸的系統(tǒng)。 連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)

【背景技術】
[0002] 甘氨酸、丙氨酸和蛋氨酸等氨基酸的制備方法采用施特雷克（Strecker)法，在Strecker方法中，獲得堿金屬鹽形式的氨基酸，如甘氨腈水解得到甘氨酸鈉水溶液，再由所 得的氨基酸的堿金屬鹽的水溶液脫鹽制備氨基酸。
[0003] 目前，氨基酸的分離純化(脫鹽）大多是采用酸中和氨基酸的堿金屬鹽的水溶液， 之后再通過結晶方法回收氨基酸。而常規(guī)的結晶方法生產(chǎn)周期長、能耗高、產(chǎn)品質量低。
[0004] 基于上述原因和現(xiàn)有技術，本實用新型提供了一種生產(chǎn)上易于操作的連續(xù)分離純 化氨基酸的純化系統(tǒng)，能夠較快的實現(xiàn)結晶，縮短生產(chǎn)周期，提高氨基酸的產(chǎn)品品質。


【發(fā)明內容】

[0005] 有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種連續(xù)分離純化氨基酸的系 統(tǒng)，可以有效的實現(xiàn)快速結晶，縮短生產(chǎn)周期，提高氨基酸的產(chǎn)品品質。。
[0006] 本實用新型的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，按工藝先后順序包括依次連接離子交 換裝置、電滲析脫鹽裝置和濃縮釜，電滲析脫鹽裝置和濃縮釜之間連接有膜濃縮裝置。
[0007] 進一步，所述膜濃縮裝置包括一級膜濃縮裝置和二級膜濃縮裝置，所述一級膜濃 縮裝置的透過液出口與二級膜濃縮裝置的入口連通。
[0008] 進一步，所述一級濃縮裝置上設有未透過液出口I，所述未透過液出口I與濃縮釜 連接。
[0009] 進一步，所述二級膜濃縮裝置上設有未透過液出口II，所述未透過液出口II與一 級膜濃縮裝置的入口之間連接。
[0010] 進一步，所述濃縮釜與一級離子交換裝置之間通過氨基酸溶液儲備池連接。
[0011] 進一步，所述二級膜濃縮裝置的透過液出口連接有水塔，所述水塔與一級離子交 換裝置的入口連通。
[0012] 進一步，所述一級連續(xù)離子交換裝置包括相互連接的進行連續(xù)離子交換反應的陽 離子交換塔I和實施陽離子交換塔I再生的再生塔I。
[0013] 進一步，所述氨基酸溶液儲備池與陽離子交換塔I之間連接有膜脫色裝置。
[0014] 進一步，還包括堿金屬鹽回收裝置，所述堿金屬鹽回收裝置與一級離子交換裝置 中的再生塔I連接。
[0015] 本實用新型的有益效果：本實用新型的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，按工藝先后 順序包括依次連接離子交換裝置、電滲析脫鹽裝置和濃縮釜，電滲析脫鹽裝置和濃縮釜之 間連接有膜濃縮裝置，膜濃縮可以提高結晶速度、縮短生產(chǎn)周期、提高成品質量。另外，膜濃 縮裝置包括一級膜濃縮裝置和二級膜濃縮裝置，所述一級膜濃縮裝置的透過液出口與二級 膜濃縮裝置的入口連通，一級膜濃縮得到濃度為20%的氨基酸濃液，20%氨基酸溶液進入蒸 發(fā)濃縮工序。一級膜濃縮的透過液含有〇. 5%的氨基酸，這部分料液經(jīng)二級膜濃縮，將氨基 酸濃度提高到8%，重新返回一級膜濃縮；二級膜濃縮的透過液基本不含氨基酸，可作為工 藝用水。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
[0017] 圖1為本實用新型的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0018] 以從甘氨酸鈉水溶液中連續(xù)分離純化甘氨酸為例，對本實用新型所述的系統(tǒng)的優(yōu) 選實施例方案進行說明，從甘氨酸鈉水溶液中連續(xù)分離純化甘氨酸的系統(tǒng)參見圖1所示。
[0019] 本實施例的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，按工藝先后順序包括依次連接離子交換 裝置1、電滲析脫鹽裝置2和濃縮釜3,電滲析脫鹽裝置2和濃縮釜3之間連接有膜濃縮裝置 4。甘氨酸鈉溶液中含有大量有色雜質，顏色呈黑褐色，其組成如下：約12%的甘氨酸鈉，約 2%的亞氨基二乙酸鈉，約1%氫氧化鈉，約0. 2%的氨三乙酸鈉和少量的NH3。上述甘氨酸鈉 溶液先使用10%的甘氨酸溶液將原料pH調節(jié)到10-12(在生產(chǎn)中通常優(yōu)選的是將含有氨基 酸堿金屬鹽的水溶液在脫色除雜后進行離子交換，脫色除雜可以采用活性炭、陶瓷膜、有機 膜等本領域所公知的任一種方法。如采用膜分離技術脫色除雜，為了保護膜，優(yōu)選的通常是 在采用膜分離技術脫色除雜之前，將含有氨基酸堿金屬鹽的水溶液的pH值調節(jié)至10-12， 優(yōu)選的是采用與氨基酸堿金屬鹽所對應的氨基酸溶液來調節(jié)含有氨基酸堿金屬鹽的水溶 液PH，避免引入新的雜質。如采用常規(guī)的活性炭脫色，可將溶液直接脫色，脫色后再進行pH 的調節(jié)）進行脫色(采用膜脫色)，然后通入一級連續(xù)離子交換裝置1中，進入填充有弱酸性 陽離子交換樹脂的陽離子交換塔I11中進行離子交換，得到粗甘氨酸溶液，粗甘氨酸溶液 約含甘氨酸8-10%、亞氨基二乙酸氫鈉小于2%、氨三乙酸二氫鈉小于0. 2%。粗甘氨酸溶液 一部分進入電滲析脫鹽裝置2中進行電滲析脫鹽處理，分別得到含8-10%的甘氨酸溶液和 含約6-8%亞氨基二乙酸氫鈉、0. 15%氨三乙酸二氫鈉的水溶液，甘氨酸溶液通入膜濃縮裝 置4中進行膜濃縮處理，得到的液體再通入濃縮釜3中進行結晶得到甘氨酸晶體。先通過 膜濃縮裝置4將甘氨酸溶液濃縮再在濃縮釜3中進行結晶可以提高結晶速度、縮短生產(chǎn)周 期。含約6-8%亞氨基二乙酸氫鈉、0. 15%氨三乙酸二氫鈉的水溶液可進行中和得到亞氨基 二乙酸，或將含約6-8%亞氨基二乙酸氫鈉、0. 15%氨三乙酸二氫鈉的水溶液再進行一步連 續(xù)陽離子交換反應得到亞氨基二乙酸，這里陽離子交換優(yōu)選為強酸性陽離子。
[0020] 作為上述技術方案的進一步改進，所述膜濃縮裝置包括一級膜濃縮裝置41和二 級膜濃縮裝置42,所述一級膜濃縮裝置的透過液出口 412與二級膜濃縮裝置的入口 421連 通。一級膜濃縮的透過液含有0. 5%的甘氨酸，這部分料液經(jīng)二級膜濃縮，二級膜濃縮的透 過液基本不含甘氨酸，可作為工藝用水。
[0021] 作為上述技術方案的進一步改進，所述一級濃縮裝置上設有未透過液出口 1413， 所述未透過液出口 1413與濃縮釜3連接。經(jīng)一級膜濃縮得到濃度為20%的甘氨酸濃液即 未透過液出口 1413的甘氨酸，這20%甘氨酸溶液進入濃縮釜3進行蒸發(fā)濃縮工序。
[0022] 作為上述技術方案的進一步改進，所述二級膜濃縮裝置上設有未透過液出口 11423,所述未透過液出口II423與一級膜濃縮裝置的入口 411之間連接。二級膜濃縮裝置 的未透過液出口II423得到濃度8%的甘氨酸溶液，將這部分甘氨酸溶液重新返回一級膜濃 縮，重復循環(huán)生產(chǎn)。
[0023] 作為上述技術方案的進一步改進，所述濃縮釜3與一級離子交換裝置1之間通過 氨基酸溶液儲備池5連接，濃縮釜3產(chǎn)生的甘氨酸結晶母液通入到氨基酸溶液儲備池5,用 于在脫色之前或在進入一級離子交換裝置之前對甘氨酸鈉溶液進行pH值的調節(jié)。
[0024] 作為上述技術方案的進一步改進，所述二級膜濃縮裝置的透過液出口 422連接有 水塔6,所述水塔6與一級離子交換裝置1的入口連通，二級膜濃縮裝置的透過液出口 422 得到不含甘氨酸的工藝用水，將這部分水儲備在水塔6內，水塔內的水可用于系統(tǒng)循環(huán)用 水。
[0025] 作為上述技術方案的進一步改進，所述一級連續(xù)離子交換裝置1包括相互連接的 進行連續(xù)離子交換反應的陽離子交換塔I11和實施陽離子交換塔I再生的再生塔I12。 陽離子交換塔I11中使用過的弱酸性陽離子交換樹脂轉入再生塔I12進行再生。
[0026] 作為上述技術方案的進一步改進，所述氨基酸溶液儲備池5與陽離子交換塔I11 之間連接有膜脫色裝置7,膜脫色裝置對含氨基酸的堿金屬鹽的水溶液進行脫色處理，脫色 后得到甘氨酸鈉清液。
[0027] 作為上述技術方案的進一步改進，還包括堿金屬鹽回收裝置8,所述堿金屬鹽回收 裝置8與一級離子交換裝置中的再生塔I12連接，再生塔I12中流出的液體進入堿金屬 鹽的回收塔8中進行堿金屬鹽回收。
[0028] 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1. 一種連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，按工藝先后順序包括依次連接離子交換裝置 (1)、電滲析脫鹽裝置（2)和濃縮釜（3)，其特征在于：電滲析脫鹽裝置（2)和濃縮釜（3)之 間連接有膜濃縮裝置（4)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述膜濃縮裝 置包括一級膜濃縮裝置（41)和二級膜濃縮裝置（42)，所述一級膜濃縮裝置的透過液出口 (412)與二級膜濃縮裝置的入口（421)連通。
3. 根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述一級濃縮裝 置上設有未透過液出口I(413)，所述未透過液出口I(413)與濃縮釜（3)連接。
4. 根據(jù)權利要求3所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述二級膜濃縮 裝置上設有未透過液出口Π(423)，所述未透過液出口II(423)與一級膜濃縮裝置的入口 (411)之間連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述濃縮釜（3)與 一級離子交換裝置（1)之間通過氨基酸溶液儲備池（5)連接。
6. 根據(jù)權利要求4所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述二級膜濃縮 裝置的透過液出口（422)連接有水塔（6)，所述水塔（6)與一級離子交換裝置（1)的入口連 通。
7.根據(jù)權利要求6所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述一級連續(xù)離 子交換裝置（1)包括相互連接的進行連續(xù)離子交換反應的陽離子交換塔I(11)和實施陽 離子交換塔I再生的再生塔I(12)。
8. 根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：所述氨基酸溶液 儲備池（5)與陽離子交換塔I(11)之間連接有膜脫色裝置（7)。
9.根據(jù)權利要求8所述的連續(xù)分離純化氨基酸的系統(tǒng)，其特征在于：還包括堿金屬鹽 回收裝置（8)，所述堿金屬鹽回收裝置（8)與一級離子交換裝置中的再生塔I(12)連接。
【文檔編號】C07C229/08GK203866231SQ201420281676
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權日:2014年5月29日
【發(fā)明者】韋異勇, 徐洪, 耿明剛, 覃玉芳, 金海琴, 李華萍 申請人:重慶紫光化工股份有限公司