一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于化工領域，涉及蛋氨酸的生產(chǎn)技術領域，具體來說，涉及一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法。該方法包括：(1)將蛋氨酸皂化液進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行處理，雙極膜電滲析的溫度控制在20℃?40℃，控制酸室pH為8.0?9.5；(2)將處理后得到的酸室中的料液經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。本發(fā)明的方法是利用雙極膜電滲析裝置遷移皂化液中的陽離子，降低皂化液的pH，通過加熱分解，排出二氧化碳，從而達到降低皂化液中碳酸根的目的，大大降低后續(xù)工序離交的排氣問題，解決了二氧化碳對離交系統(tǒng)的影響，有利于保護樹脂，提高樹脂的利用率，使離交樹脂的使用壽命延長。
【專利說明】
一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于化工領域，涉及蛋氨酸的生產(chǎn)技術領域，具體來說，涉及一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法。
【背景技術】
[0002]蛋氨酸，又名甲硫氨酸，是含硫必須的α-氨基酸，廣泛用于飼料添加劑、食品添加劑和藥品原料。目前制備蛋氨酸的工藝主要包括生物酶拆解法、微生物發(fā)酵法和化學合成法;生物酶拆解法和微生物發(fā)酵法收率低，成本高，目前還不具備工業(yè)化生產(chǎn)價值。目前國內(nèi)蛋氨酸的主要生產(chǎn)工藝是采用以丙烯醛和甲硫醇為原料生成甲硫基丙醛，甲硫基丙醛與氰化鈉、碳銨的氨水溶液發(fā)生縮合反應、堿水解、酸化生產(chǎn)蛋氨酸，水解和酸化路線不同，產(chǎn)生的副產(chǎn)物也不同，現(xiàn)有國內(nèi)蛋氨酸制備工藝主要采用氫氧化鈉堿水解，生成蛋氨酸鈉，再用硫酸酸化制得成品蛋氨酸，并副產(chǎn)無水硫酸鈉。而國外蛋氨酸生產(chǎn)工藝為以甲硫基丙醛與氫氰酸為原料，合成氰醇，氰醇與碳銨氨水溶液反應，生成海因，海因經(jīng)碳酸鉀或者氫氧化鉀水解、二氧化碳酸化，生成蛋氨酸和碳酸氫鉀，碳酸氫鉀循環(huán)套用(簡稱鉀鹽工藝)。
[0003]國內(nèi)蛋氨酸生產(chǎn)企業(yè)大多采用上述氫氧化鈉水解、硫酸酸化的生產(chǎn)工藝，但由于蛋氨酸與硫酸鈉母液的分離問題、蛋氨酸產(chǎn)品純度問題、含鹽廢水排放問題等一系問題，導致蛋氨酸生產(chǎn)在環(huán)保、產(chǎn)品質量上、生產(chǎn)成本上做得比較差。專利CN103922980A和CN103933861A公開了一種利用雙極膜電滲析分離純化蛋氨酸的工藝方法，該方法直接利用雙極膜電滲析從蛋氨酸鹽與碳酸鹽的混合液中分離出蛋氨酸，副產(chǎn)氫氧化鈉，無副產(chǎn)硫酸鹽生成，解決了蛋氨酸與硫酸鹽分離難的問題。雖然該方法不需硫酸酸化，環(huán)境友好，但是由于蛋氨酸的溶解度低(3克左右)，因此，需要將蛋氨酸鹽與碳酸鹽的混合液進行大量的稀釋，而且，雙極膜電滲析的電流效率大部分是處理了混合液中的碳酸鹽，導致電流效率較低，當混合液從起點PH降至8.3左右時，雙極膜電滲析的電流效率較高，而當pH低于8時，電流效率降低，鈉離子迀移緩慢，生產(chǎn)I噸蛋氨酸需要2000多度電，電耗較高，膜的單位處理能力為5公斤皂化液/(平方米*小時)，因此膜的需求量非常大，而且雙極膜目前依賴進口，價格昂貴，每平米雙極膜價格近萬元。另一方面，該方法中，碳酸鹽中的碳酸根離子與氫離子結合最終釋放出二氧化碳氣體，而二氧化碳從雙極膜系統(tǒng)中逸出，在雙極膜的表面，二氧化碳和料液會形成氣泡，雙極膜在這種環(huán)境下長期運行，會導致雙極膜電滲析的電阻增大，運行電壓增加，易損傷膜，使膜的壽命減少，并且，由于蛋氨酸的溶解度低，易析出蛋氨酸晶體，從而在膜的表面形成蛋氨酸晶體，增加了雙極膜的電阻，當雙極膜電阻增加到一定程度時，導致電壓增大，電流會擊穿膜，致膜損傷，減少膜的使用壽命。
[0004]而專利CN103772246A公開了一種采用弱酸性陽離子交換樹脂酸化蛋氨酸鹽溶液制備蛋氨酸的方法，該工藝方法同樣有效地解決了蛋氨酸與硫酸鈉的分離問題，提高了蛋氨酸的品質和收率，大大降低了含鹽廢水的排放，在工業(yè)化生產(chǎn)上得到了很好的運用。但同時也暴露出了新的問題:(I)堿水解所得的皂化液中含有大量的碳酸鈉，在進入離子交換系統(tǒng)中，碳酸鈉經(jīng)過樹脂交換，產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體，樹脂柱頂部排氣不暢，導致離交樹脂柱中壓力較大，離交樹脂在柱子里出現(xiàn)上下翻滾，在樹脂交換過程中，由于氣體的產(chǎn)生，導致了弱酸性樹脂抗機械性強度減弱，樹脂容易破損，導致樹脂大量損失，樹脂的利用率降低。(2)蛋氨酸溶液通過結晶以晶體形式分離得到蛋氨酸。分離蛋氨酸后的母液稱為蛋氨酸結晶母液，蛋氨酸結晶母液循環(huán)過程中，雜質沒有出口，雜質在系統(tǒng)里一直循環(huán)，導致雜質累積，不僅僅影響蛋氨酸產(chǎn)品的結晶，而且還會影響蛋氨酸產(chǎn)品質量。
[0005]對于上述碳酸鈉的問題，因為碳酸鈉的產(chǎn)生是由于蛋氨酸本身生產(chǎn)工藝導致的，皂化液中的碳酸鈉的多少與5-(2-甲硫乙基)_乙內(nèi)酰脲(海因)水解時堿的用量有關，降低堿的用量是可以降低皂化液中碳酸鈉的含量，但是，這必然導致海因水解不徹底，從而導致蛋氨酸結晶母液中雜質過多，母液循環(huán)次數(shù)減少。
[0006]國外蛋氨酸的鉀鹽工藝雖然較國內(nèi)鈉鹽工藝清潔，但是由于使用較海因過量2至3倍摩爾比的碳酸鉀水解，這必然導致得到的水解皂化液中碳酸鉀含量較高，二氧化碳酸化后生成的碳酸氫鉀較多，往往導致蛋氨酸產(chǎn)品結晶過程中夾雜碳酸氫鉀，需要大量的清水洗滌。降低皂化液中碳酸鉀的含量，從而二氧化碳酸化后，碳酸氫鉀不至于形成過飽和，蛋氨酸單次取晶率高，無需大量清水洗滌，減少廢水排放和蒸水能耗。
[0007]解決碳酸根問題的前提在于不引入新的雜質，目前，還未找到一種有效的降低皂化液中碳酸根含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的清潔生產(chǎn)方法，該方法能夠有效的降低皂化液中碳酸根的含量，該方法處理后的皂化液進行離子交換，有利于保護樹脂，提高樹脂的利用率。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案為:
[0010]—種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法，包括如下進行的步驟:
[0011](I)將蛋氨酸皂化液進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行處理，雙極膜電滲析的溫度控制在200C-400C，控制酸室pH為8.0-9.5；
[0012](2)將步驟(I)中雙極膜電滲析處理后得到的酸室中的料液經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。本發(fā)明的雙極膜電滲析及高溫分解的工藝流程圖如附圖1所示。
[0013]目前國內(nèi)蛋氨酸的主要生產(chǎn)工藝是采用以丙烯醛和甲硫醇為原料生成甲硫基丙醛，甲硫基丙醛與氰化鈉、碳銨的氨水溶液發(fā)生縮合反應得到5-(2-甲硫乙基)_乙內(nèi)酰脲(又名海因)，其經(jīng)堿水解得海因水解液(也稱為蛋氨酸皂化液)，海因水解液是制備蛋氨酸過程中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，主要含蛋氨酸鹽和碳酸鹽。通常是采用氫氧化鈉進行堿水解，因此，所得的海因水解液中主要含蛋氨酸鈉和碳酸鈉。
[0014]國外蛋氨酸生產(chǎn)工藝為以甲硫基丙醛與氫氰酸為原料，合成氰醇，氰醇與碳銨氨水溶液反應，生成海因，海因經(jīng)碳酸鉀或者氫氧化鉀水解得皂化液，皂化液再經(jīng)二氧化碳酸化，生成蛋氨酸和碳酸氫鉀，碳酸氫鉀循環(huán)套用。該工藝中所得的皂化液中主要含蛋氨酸鉀和碳酸鉀。
[0015]通常工業(yè)生產(chǎn)的蛋氨酸皂化液含有較多的有色雜質，因此，在本發(fā)明的工藝之前，蛋氨酸皂化液可以先通過脫色處理，過濾后再進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行處理。
[0016]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(I)中，優(yōu)選pH值為10-12的蛋氨酸皂化液進行生產(chǎn)。
[0017]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(I)中，優(yōu)選雙極膜電滲析的溫度控制在 30°C_40°C.
[0018]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(I)中，優(yōu)選控制酸室pH為8.5-9.5，更優(yōu)選控制酸室pH為8.8-9.3。
[0019]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，得到的預處理皂化液含蛋氨酸5%-10%o本發(fā)明所指的皂化液中含蛋氨酸是指以蛋氨酸計。
[0020]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，得到的預處理皂化液中碳酸根的含量低于2%。
[0021]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，優(yōu)選得到的預處理皂化液的pH值為10-12。
[0022]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，高溫加熱處理的加熱溫度為500C-200 °C,優(yōu)選100 °C -150 °C，特別優(yōu)選110 °C -120 °C。加熱時間優(yōu)選5_30min，特別優(yōu)選10-20mino
[0023]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，在加熱過程中，適當進行排氣，排出的二氧化碳回收再利用。
[0024]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，將經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳后的料液冷卻后再重復所述步驟(I)的處理，處理后得到的酸室中的料液再經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。同樣，重復處理后的料液經(jīng)高溫加熱處理釋放出二氧化碳后也可再重復步驟(I)所述的處理，然后再經(jīng)過高溫加熱處理釋放出二氧化碳，如此重復操作。
[0025]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(2)中，將經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳后的料液再冷卻至20°C-40°C，過濾，濾液再次進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行處理，溫度控制在20°C_40°C，控制酸室pH為8.0-9.5，雙極膜電滲析處理后得到的酸室中的料液再經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。
[0026]同樣，優(yōu)選雙極膜電滲析的溫度控制在30°C-40°C。
[0027]優(yōu)選控制酸室pH為8.5-9.5，更優(yōu)選控制酸室pH為8.8-9.3。
[0028]優(yōu)選加熱溫度為100°C_150°C，特別優(yōu)選110°C_120°C。
[0029]進一步，得到的預處理皂化液含蛋氨酸5%_10%，直接進入離子交換系統(tǒng)。
[0030]進一步，得到的預處理皂化液中碳酸根的含量低于2%。
[0031 ]進一步，優(yōu)選得到的預處理皂化液的pH值為10-12。
[0032]本發(fā)明的方法，當?shù)鞍彼嵩砘航?jīng)過兩次的雙極膜電滲析處理后，皂化液中的陽離子(陽離子為鈉離子或者鉀離子)迀移率可高達30%-60%，堿室中堿如氫氧化鈉的濃度低于10%。加熱兩次后碳酸根的去除率可高達90%以上。
[0033]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述雙極膜電滲析系統(tǒng)為本領域任何可實現(xiàn)雙極膜電滲析的系統(tǒng)。在一個具體實施例中，本發(fā)明公開了所述雙極膜電滲析系統(tǒng)的一側及另外一側分別設有內(nèi)置陰極的陰極室(I)和設有內(nèi)置陽極的陽極室(Π)，陰極室和陽極室之間設有膜對，一膜對由相互間隔的一雙極膜(BP)和一陽離子交換膜(C)組成，所述膜對雙極膜和陽離子交換膜的相對位置是雙極膜的陽極位于陰極方向，雙極膜的陰極位于陽極方向，兩張雙極膜之間設有一張陽離子交換膜，所述的膜對雙極膜的陰極方向和陽膜構成堿室(m)，陽膜和雙極膜陽極方向構成鹽室(IV)。
[0034]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述雙極膜電滲析處理是在雙極膜電滲析系統(tǒng)的鹽室中通入蛋氨酸皂化液，堿室中通入水或稀的堿溶液，陰極和陽極通入直流電。雙極膜電滲析處理的工藝流程圖如附圖2所示。
[0035]本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，該方法中雙極膜電滲析的單位膜面積每小時處理量可達15.0-25.5公斤皂化液(未稀釋)/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.045-0.lOOKwh/kg皂化液(未稀釋)，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的方法，膜的單位處理能力提高，并且能耗顯著降低，節(jié)約了成本，具有有益的效果。
[0036]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述的酸室的pH控制為8.0-9.5，優(yōu)選8.5-9.5，特別優(yōu)選8.8-9.3。
[0037]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，當酸室的pH為8.0-9.5時，采出堿室中的堿，加水稀釋堿室中的堿溶液濃度。
[0038]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，所述步驟(I)中，蛋氨酸皂化液為主要含有碳酸鈉和蛋氨酸鈉的水溶液，其中蛋氨酸鈉含量為10%-25%，碳酸鈉含量為5%~15%；或者蛋氨酸皂化液為主要含有蛋氨酸鉀和碳酸鉀的水溶液，蛋氨酸鉀含量為10%_25%，碳酸鉀含量為 5%-20 %。
[0039]進一步，本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法，當?shù)鞍彼嵩砘褐械鞍彼猁}及碳酸鹽含量較高時，將蛋氨酸皂化液先加水稀釋，稀釋后的蛋氨酸皂化液中的蛋氨酸鹽含量為5.5%~9.0%再進行處理。優(yōu)選稀釋后的蛋氨酸皂化液的PH值為10-12。
[0040]本發(fā)明的有益效果:
[0041](I)本發(fā)明的減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法，是利用雙極膜電滲析裝置迀移皂化液中的陽離子(如鈉離子或鉀離子)，降低皂化液的pH，通過加熱分解，排出二氧化碳，從而達到降低皂化液中碳酸根的目的，碳酸根的最大去除率可達到90 %以上，皂化液陽離子迀移率可高達30%_60%，大大降低后續(xù)工序離交的排氣問題，解決了二氧化碳對離交系統(tǒng)的影響，并且擴大后續(xù)離交能力，降低后續(xù)副產(chǎn)無機酸鹽。通過本發(fā)明生產(chǎn)工藝，可以降低蛋氨酸皂化液中碳酸根的含量，大大降低后續(xù)工序離交的排氣問題，解決了二氧化碳對離交系統(tǒng)的影響，有利于保護樹脂，提高樹脂的利用率，使離交樹脂的使用壽命延長。
[0042](2)本發(fā)明的減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法，該方法中雙極膜電滲析的單位膜面積每小時處理量可達15.0-25.5公斤皂化液(未稀釋)/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.045-0.lOOKwh/kg皂化液(未稀釋)，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的方法，膜的單位處理能力提高，并且能耗顯著降低，節(jié)約了成本，具有有益的效果。
【附圖說明】
[0043]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
[0044]圖1雙極膜電滲析處理及處理后物料高溫分解工藝流程圖。
[0045]圖2為本發(fā)明中雙極膜電滲析處理的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0046]為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。
[0047]以下實施例中，皂化液中含蛋氨酸是指以蛋氨酸計。
[0048]實施例1
[0049]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鈉含量為14.07 %，碳酸鈉含量為7.66 %，總鈉離子含量為5.5%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鈉含量為7.04%，碳酸鈉含量為3.83%，總鈉離子含量為2.75%，？!1為10.38。
[0050]取上述稀釋后的皂化液進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析處理的工藝流程如圖2所示，雙極膜電滲析系統(tǒng)一側及另外一側分別設有內(nèi)置陰極的陰極室(I)和設有內(nèi)置陽極的陽極室(Π)，陰極室和陽極室之間設有膜對，一膜對由相互間隔的一雙極膜(BP)和一陽離子交換膜(C)組成，所述膜對雙極膜和陽離子交換膜的相對位置是雙極膜的陽極位于陰極方向，雙極膜的陰極位于陽極方向，兩張雙極膜之間設有一張陽離子交換膜，所述的膜對雙極膜的陰極方向和陽膜構成堿室(ΙΠ)，陽膜和雙極膜陽極方向構成鹽室(IV);在鹽室中通入上述稀釋后的皂化液，堿室中通入質量分數(shù)為2%的氫氧化鈉溶液，陰極和陽極通入直流電，雙極膜電滲析的溫度控制在30°C_40°C，酸室pH控制為9.13，皂化液鈉離子迀移率為22.3%，將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫20分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為10.76，皂化液中蛋氨酸含量為6.70%，碳酸鈉含量為1.26%，碳酸根的總去除率為70.2%。
[0051 ]單位膜面積每小時處理量為20.67公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.059Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0052]實施例2
[0053]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鉀含量為12.84%，碳酸鉀含量為9.73 %，總鉀離子含量為8.87%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鉀含量為6.42%,碳酸鉀含量為4.87%,總鈉離子含量為4.44%, pH為11.60。
[0054]取上述稀釋后的皂化液進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析處理的工藝流程如圖2所示，雙極膜電滲析系統(tǒng)一側及另外一側分別設有內(nèi)置陰極的陰極室(I)和設有內(nèi)置陽極的陽極室(Π)，陰極室和陽極室之間設有膜對，一膜對由相互間隔的一雙極膜(BP)和一陽離子交換膜(C)組成，所述膜對雙極膜和陽離子交換膜的相對位置是雙極膜的陽極位于陰極方向，雙極膜的陰極位于陽極方向，兩張雙極膜之間設有一張陽離子交換膜，所述的膜對雙極膜的陰極方向和陽膜構成堿室(ΙΠ)，陽膜和雙極膜陽極方向構成鹽室(IV);在鹽室中通入上述稀釋后的皂化液，堿室中通入質量分數(shù)為2%的氫氧化鈉溶液，陰極和陽極通入直流電，雙極膜電滲析的溫度控制在25°C_30°C，酸室pH控制為8.30，皂化液鉀離子迀移率為26.5%，將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為11.75，皂化液中蛋氨酸含量為6.20%,碳酸鉀含量為1.06%，碳酸根的總去除率為83.2%。
[0055]單位膜面積每小時處理量為24.70公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.069Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0056]實施例3
[0057]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鈉含量為14.07%，碳酸鈉含量為7.66 %，總鈉離子含量為5.5%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鈉含量為7.04%，碳酸鈉含量為3.83%，總鈉離子含量為2.75%，？!1為10.38。
[0058]將上述物料進行雙極膜電滲析處理，第一次雙極膜電滲析，雙極膜電滲析的溫度控制在30 °C-40 °C，酸室pH控制為9.13,皂化液鈉離子迀移率為22.3%；將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫20分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為10.76;將排氣處理后的皂化液再次進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析的溫度控制在30°C-4(TC，酸室pH控制為9.10，皂化液鈉離子迀移率為21.2%;經(jīng)過雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫20分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為10.90;兩次雙極膜電滲析處理，皂化液鈉離子總迀移率為43.5%，經(jīng)過處理兩次雙極膜電滲析處理和兩次排氣處理后的皂化液中蛋氨酸含量為7.10%，碳酸鈉含量為1.07%，碳酸根的總去除率為71.9%。
[0059]單位膜面積每小時處理量為22.67公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.059Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0060]實施例4
[0061]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鈉含量為13.22%，碳酸鈉含量為7.41 %，總鈉離子含量為5.26%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鈉含量為6.61%，碳酸鈉含量為3.71%,總鈉離子含量為2.63%，pH為10.45。
[0062]將上述物料進行雙極膜電滲析處理，第一次雙極膜電滲析，雙極膜電滲析的溫度控制在30°C_40°C，酸室pH控制為8.96，皂化液鈉離子迀移率為28% ;將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為10.80;將排氣處理后的皂化液再次進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析的溫度控制在30°C-4(TC，酸室pH控制為8.68，皂化液鈉離子迀移率為25.5%；經(jīng)過雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110 °C，保溫20分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，，測其pH為11.10；兩次雙極膜電滲析處理，皂化液鈉離子總迀移率為53.5%，經(jīng)過處理兩次雙極膜電滲析處理和兩次排氣處理后的皂化液中蛋氨酸含量為6.63%，碳酸鈉含量為0.48%，碳酸根的總去除率為86.9%。
[0063]單位膜面積每小時處理量為24.00公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為0.063Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0064]實施例5
[0065]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鈉含量為12.84%，碳酸鈉含量為7.48 %，總鈉離子含量為5.23%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鈉含量為6.42%，碳酸鈉含量為3.74%，總鈉離子含量為2.62% @為10.60。
[0066]將上述物料進行雙極膜電滲析處理，第一次雙極膜電滲析，雙極膜電滲析的溫度控制在25 °C-30 °C，酸室pH控制為8.70，皂化液鈉離子迀移率為26.5%；將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為10.95;將排氣處理后的皂化液再次進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析的溫度控制在25°C-30°C，酸室pH控制為8.60，皂化液鈉離子迀移率為17.9% ;經(jīng)過雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為11.00;兩次雙極膜電滲析處理，皂化液鈉離子總迀移率為44.4%，經(jīng)過處理兩次雙極膜電滲析處理和兩次排氣處理后的皂化液中蛋氨酸含量為6.45%，碳酸鈉含量為1.19%，碳酸根的總去除率為68%。
[0067]單位膜面積每小時處理量為25.00公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為
0.053Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0068]實施例6
[0069]取經(jīng)過脫色后的皂化液860克(800ml)，其中蛋氨酸鉀含量為12.84%，碳酸鉀含量為9.73 %，總鉀離子含量為8.87%,加水稀釋I倍后(1600ml)，皂化液中的蛋氨酸鉀含量為6.42%,碳酸鉀含量為4.87%,總鈉離子含量為4.44%, pH為11.60。
[0070]將上述物料進行雙極膜電滲析處理，第一次雙極膜電滲析，雙極膜電滲析的溫度控制在25 °C-30 °C，酸室pH控制為8.30，皂化液鉀離子迀移率為26.5%；將雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為11.75;將排氣處理后的皂化液再次進行雙極膜電滲析處理，雙極膜電滲析的溫度控制在25°C-30°C，酸室pH控制為8.30，皂化液鈉離子迀移率為27.9% ;經(jīng)過雙極膜電滲析處理的皂化液加熱至110°C，保溫15分鐘，在保溫過程中要連續(xù)進行排氣處理，及時排除釋放的二氧化碳，得到的排氣后的皂化液加水稀釋至1200ml，測其pH為11.8;兩次雙極膜電滲析處理，皂化液鉀離子總迀移率為54.4%，經(jīng)過處理兩次雙極膜電滲析處理和兩次排氣處理后的皂化液中蛋氨酸含量為6.45%，碳酸鉀含量為0.45%，碳酸根的總去除率為90.7%。
[0071]單位膜面積每小時處理量為25.50公斤皂化液/(平方米*小時)，雙極膜能耗為
0.069Kwh/kg皂化液(所述的皂化液指未稀釋)。
[0072]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種減少蛋氨酸皂化液中碳酸根的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括如下進行的步驟: (1)將蛋氨酸皂化液進入雙極膜電滲析系統(tǒng)進行處理，雙極膜電滲析的溫度控制在200C-400C，控制酸室pH為8.0-9.5； (2)將步驟(I)中雙極膜電滲析處理后得到的酸室中的料液經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。2.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(I)中，蛋氨酸皂化液的PH值為10-12。3.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中，得到的預處理皂化液中含蛋氨酸5%_10%。4.根據(jù)權利要求1或3所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中，得到的預處理皂化液中碳酸根的含量低于2%。5.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中，高溫加熱處理的加熱溫度為 50°C_200°C。6.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(2)中，將經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳后的料液冷卻后再重復所述步驟(I)的處理，處理后得到的酸室中的料液再經(jīng)過高溫加熱處理，釋放出二氧化碳，得到預處理皂化液，直接進入離子交換系統(tǒng)。7.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述雙極膜電滲析系統(tǒng)的一側及另外一側分別設有內(nèi)置陰極的陰極室(I)和設有內(nèi)置陽極的陽極室(Π)，陰極室和陽極室之間設有膜對，一膜對由相互間隔的一雙極膜(BP)和一陽離子交換膜(C)組成，所述膜對雙極膜和陽離子交換膜的相對位置是雙極膜的陽極位于陰極方向，雙極膜的陰極位于陽極方向，兩張雙極膜之間設有一張陽離子交換膜，所述的膜對雙極膜的陰極方向和陽膜構成堿室(ΙΠ)，陽膜和雙極膜陽極方向構成鹽室(IV)。8.根據(jù)權利要求7所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述雙極膜電滲析處理是在雙極膜電滲析系統(tǒng)的鹽室中通入蛋氨酸皂化液，堿室中通入水或稀的堿溶液，陰極和陽極通入直流電。9.根據(jù)權利要求1所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(I)中，蛋氨酸皂化液為主要含有碳酸鈉和蛋氨酸鈉的水溶液，其中蛋氨酸鈉含量為10 %-25%，碳酸鈉含量為5%-15% ;或者蛋氨酸皂化液為主要含有蛋氨酸鉀和碳酸鉀的水溶液，蛋氨酸鉀含量為10%-25%，碳酸鉀含量為5%-20%。10.根據(jù)權利要求9所述的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述步驟(I)中，將蛋氨酸皂化液先加水稀釋，稀釋后的蛋氨酸皂化液中的蛋氨酸鹽含量為5.5%-9.0%。
【文檔編號】C07C319/28GK106083674SQ201610389457
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月3日 公開號201610389457.5, CN 106083674 A, CN 106083674A, CN 201610389457, CN-A-106083674, CN106083674 A, CN106083674A, CN201610389457, CN201610389457.5
【發(fā)明人】吳傳隆, 韋異勇, 覃玉芳, 譚俊, 樓永通, 楊勇, 李嘉, 廖常福, 唐玉平, 劉邦林, 秦嶺
【申請人】寧夏紫光天化蛋氨酸有限責任公司, 杭州藍然環(huán)境技術有限公司