CN103361268A - 丙烯酰胺连续催化水合制备系统及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于包括水合反应釜、冷却器及膜分离装置，前述冷却器的进料端与前述的水合反应釜的出料端连接，前述冷却器的出料端一路与膜分离装置连接，另一路循环连接至水合反应釜的进料端。本发明还公开了丙烯酰胺的制备方法。与现有技术相比，本发明的优点在于：水合反应釜出来的物料在冷却器中继续均匀地反应成丙烯酰胺，同时，冷却器中物料受热均匀，冷却器水平方向设备长度按照催化反应所需时间进行精确设定，从而实现均温均质的反应状态，增加的循环回路可以保证连续加料和连续出料的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种丙烯酰胺制备系统，本发明还涉及利用该制备系统的丙烯酰胺制备方法。
背景技术
传统的丙烯酰胺生物制备方法如下：发酵得到的发酵液通过细胞分离装置进行分离，将发酵液中的大部分水、无机盐、剩余培养基去除，所得的发酵液送入水合反应釜，同时加入定量水，然后滴加丙烯腈，控制一定的反应温度，根据丙烯腈的残存控制丙烯腈的加入量，一般反应8—10小时。然后出料的丙烯酰胺水溶液送入细胞分离装置分离，除去大部分杂质、细胞体和可溶性蛋白质后，进入成品储槽。可见现有的制备方法存在生产过程不连续，只能一批一批的生产，生产效率较低，同时带来能耗较大的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种生产效率高的丙烯酰胺连续催化水合制备系统。
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种生产效率高的丙烯酰胺制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于包括水合反应釜、冷却器及膜分离装置，前述冷却器的进料端与前述的水合反应釜的出料端连接，前述冷却器的出料端一路与膜分离装置连接，另一路循环连接至水合反应釜的进料端。
所述的冷却器为板式换热器。所述的冷却器包括反应腔及环形绕制于反应腔外壁的水冷盘管。冷却器即可以实现物料的温度下降，同时可以供物料进行进一步完全的反应。
进一步，所述的水合反应釜的出料端设有一输出泵。
进一步，所述的水合反应釜内设有搅拌器。
一种利用丙烯酰胺的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将水、生物酶发酵液及丙烯腈加入到水合反应釜中进行反应，反应温度为20℃，然后物料经过冷却器，一路循环至水合反应釜内，另一路输送到膜分离装置，出品，以此循环进行连续水合反应。
作为优选，所述的生物酶发酵液为诺卡式菌。
与现有技术相比，本发明的优点在于：水合反应釜出来的物料在冷却器中继续均匀地反应成丙烯酰胺，同时，冷却器中物料受热均匀，冷却器水平方向设备长度按照催化反应所需时间进行精确设定，从而实现均温均质的反应状态，增加的循环回路可以保证连续加料和连续出料的目的，整体制备系统在单位时间内的生产效率比传统的提高了一倍，同时，能耗也大大降低。
附图说明
图1为实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例中的丙烯酰胺连续催化水合制备系包括水合反应釜1、冷却器2及膜分离装置3，冷却器2的进料端与水合反应釜1的出料端连接，冷却器2的出料端一路与膜分离装置3连接，另一路循环连接至水合反应釜1的进料端。冷却器2为板式换热器，冷却器2包括反应腔21及环形绕制于反应腔外壁的水冷盘管22。水合反应釜1的出料端设有一输出泵4。水合反应釜1内设有搅拌器(图中无显示)。
制备方法，包括如下步骤：
将水、生物酶发酵液及丙烯腈加入到水合反应釜中进行反应，反应温度为20℃，然后物料经过冷却器，一路循环至水合反应釜内，另一路输送到膜分离装置，除去大部分杂质、细胞体和可溶性蛋白质后，进入成品储槽，可以出品，其中细胞体和可溶性蛋白质后可以再次加入到冷却器内，实现连续生物催化，以此循环进行连续水合反应。本实施例中的生物酶发酵液为诺卡式菌。
丙烯腈与水在发酵液催化剂作用下，加成反应成丙烯酰胺，丙烯腈和水及发酵液在水合反应釜，在搅拌器的作用下，均匀地反应，进入到冷却器中，在低温下，均匀地反应成丙烯酰胺。经过冷却器后，丙烯腈的残余极低，产品纯度极高。因为在板片换热器中，物料与冷却介质充分进行热交换，反应充分。
水合反应釜出来的物料在冷却器中继续均匀地反应成丙烯酰胺，同时，冷却器中物料受热均匀，冷却器水平方向设备长度按照催化反应所需时间进行精确设定，从而实现均温均质的反应状态，增加的循环回路可以保证连续加料和连续出料的目的，整体制备系统在单位时间内的生产效率比传统的提高了一倍，同时，能耗也大大降低。
Claims (7)
1.一种丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于包括水合反应釜、冷却器及膜分离装置，前述冷却器的进料端与前述的水合反应釜的出料端连接，前述冷却器的出料端一路与膜分离装置连接，另一路循环连接至水合反应釜的进料端。
2.根据权利要求1所述的丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于所述的冷却器包括反应腔及环形绕制于反应腔外壁的水冷盘管。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于所述的冷却器为板式换热器。
4.根据权利要求1所述的丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于所述的水合反应釜的出料端设有一输出泵。
5.根据权利要求1所述的丙烯酰胺连续催化水合制备系统，其特征在于所述的水合反应釜内设有搅拌器。
6.一种利用权1～5任一一种丙烯酰胺连续催化水合制备系统的丙烯酰胺的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将水、生物酶发酵液及丙烯腈加入到水合反应釜中进行反应，反应温度为20℃，然后物料经过冷却器，一路循环至水合反应釜内，另一路输送到膜分离装置，出品，以此循环进行连续水合反应。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述的生物酶发酵液为诺卡式菌。
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2013
- 2013-08-06 CN CN2013103390635A patent/CN103361268A/zh active Pending
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