CN103483213B - 一种从甘氨酸母液中分离对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从甘氨酸母液中分离对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的方法，其特征在于，将含有对羟基苯甘氨酸、硫酸铵的甘氨酸母液，调节pH至3.0～8.0，在10～80℃条件下，进入装填强酸型阳离子交换树脂的连续色谱分离系统，以水作洗脱剂洗脱，分别收集洗脱液和残留液，获得对羟基苯甘氨酸和硫酸铵两种产物，实现对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的高效分离。本发明的有益效果为：设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；由于非间断操作下的连续运转，产品的成分、浓度保持基本的稳定；具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资；分离效果好，分离后的对羟基苯甘氨酸纯度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种从对羟基苯甘氨酸母液中分离提纯对羟基苯甘氨酸技术，尤其涉及一种使用色谱技术分离甘氨酸母液中分离对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的方法，属于化工分离领域。
背景技术
对羟基苯甘氨酸的合成母液中因含有大量的苯酚和硫酸铵等物质，直接排放导致废水COD含量较高，造成环境污染；另母液中又因含有对羟基苯甘氨酸等，如果外排将造成浪费。现有技术中，在对羟基苯甘氨酸合成母液的处理多采用蒸馏法中提纯，提取产物品质差，且废水中苯酚易超标，环境污染较大。CN102060311A公开了一种对甘氨酸母液进行常压浓缩再运用甲醇分离硫酸铵与对羟基苯甘氨酸的方法，此方法需要用到甲醇，对人危险性大，且易产生有机溶剂残留，引入新的杂质；CN101967106A公开了一种采用双极性膜电渗析技术结合调碱或离子交换树脂的活化处理过程处理左旋对羟基苯甘氨酸脱盐母液的方法，此法分离工艺繁琐，需要大量的化学试剂，使得成品应用在医药方面有一定的安全隐患，加之能源消耗加大，未能真正做到低碳环保。CN101759583A公开了一种DL-对羟基苯甘氨酸废料回收新技术，是按一定比例加水、回收料、盐酸、活性炭，升温溶解后加活性炭脱色、过滤，将过滤后的母液用氨水调PH值到一定范围，离心得到合格的对羟基苯甘氨酸，此法同样存在操作繁琐，能耗大的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种采用色谱技术处理对羟基苯甘氨酸合成母液的方法，该方法既能回收母液中的有价物质，又操作简单，绿色环保，成本低廉，从而达到增产增效的目的。
为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为：一种从甘氨酸母液中分离对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的方法，其特征在于，将含有对羟基苯甘氨酸、硫酸铵的甘氨酸母液，调节pH至3.0～8.0，在10～80℃条件下，进入装填强酸型阳离子交换树脂的连续色谱分离系统，以水作洗脱剂洗脱，分别收集洗脱液和残留液，获得对羟基苯甘氨酸和硫酸铵两种产物，实现对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的高效分离。
进一步，所述的连续色谱分离系统内置20个分离单元；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
吸附区：包含1个分离单元,采用正向串联进料方式，原料液依次经过该分离单元后的中间料液进入中间料罐；
水洗区：包含3个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式进行水洗，收集水洗液进入中间料罐；
第一分离区：包含7个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离对羟基苯甘氨酸，收集第一分离区的第三个分离单元的出口的料液，得对羟基苯甘氨酸；
反顶脱水区：包含2个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的硫酸铵溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
第二分离区：包含8个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，在第二分离区第7个分离单元出口处收集得硫酸铵溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理。
进一步，所述的连续色谱分离系统分离单元转动的时间为600-900s。
进一步，所述的吸附区分离单元中的原料液流速为0.3-2L/小时。
进一步，所述的第一分离单元区的纯水流速为0.6-20L/小时。
进一步，所述的水洗区分离单元中的纯水流速为0.9-40L/小时。
进一步，所述的反顶脱水区分离单元中的硫酸铵料液流速为0.6-30L/小时。
进一步，所述的第二分离区中的中间料液流速为0.8-60L/小时。
本发明所述的从对羟基苯甘氨酸母液中分离提取对羟基苯甘氨酸，其原理为：连续色谱分离技术基于不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具有不同的分配系数，在采用流动相洗脱过程中呈现不同停留时间，从而实现分离。具体的为对羟基苯甘氨酸与硫酸铵在强酸型阳离子交换树脂中呈现了不同停留时间，通过纯水洗脱，实现了母液中对羟基苯甘氨酸与硫酸铵的分离。
采用上述技术方案，本发明所述的采用连续色谱分离对羟基苯甘氨酸与硫酸铵方法所具有的有益效果为：
1)设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；
2)由于非间断操作下的连续运转，产品的成分、浓度保持基本的稳定；
3)具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资；
4)分离效果好，分离后的对羟基苯甘氨酸纯度高，且可获得浓度高的高价值的对羟基苯与硫酸铵溶液，进一步分离、浓缩可以得到高浓度的对羟基苯甘氨酸溶液，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明所述的连续色谱分离系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1所示，本实施方式采用的连续色谱分离系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充强酸型阳离子交换树脂；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
吸附区（11#分离单元）：包含1个分离单元,采用正向进料方式，原料液依次经过该分离单元后的12#分离单元流出的中间料液进入中间料罐；
第一分离洗区（4#-10#分离单元）：包含7个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式用水洗区（1-3#）的出料作为第一分离区的进料，收集11#分离单元流出的水洗液进入中间料罐；
水洗区（#1-3#）：包含3个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离对羟基苯甘氨酸，收集3#分离单元料液，得较纯净的对羟基苯甘氨酸；
反顶脱水区（19#-20#）：包含2个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的硫酸铵溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
第二分离区（12#-18#）：包含8个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，收集18#分离单元出口处的流出液得硫酸铵溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理。
将上述方法用于对羟基苯甘氨酸母液进行分离结果见表一、表二。
表一：中试实验结果
表二：各区料液流速
通过上述结果可知，采用上述方法，可以较好的将母液中的对羟基苯甘氨酸与硫酸铵分离，即18#出口中的对羟基苯甘氨酸极低，硫酸铵含量高，且由结果也可知，对羟基苯甘氨酸由3#分离单元出来,3#分离单元中的硫酸铵含量极低，大大的提高了对羟基苯甘氨酸的浓度，通过后续进一步的分离、浓缩，可以得到高浓度的对羟基苯甘氨酸溶液，具有较大的经济价值。
需要说明的是，本实施例仅仅以采用20个分离单元的连续色谱分离系统为实施例，进行说明本发明采用连续色谱分离技术处理对羟基苯甘氨酸母液所能达到的技术效果，对于本领域的技术人员来说，根据需要设置不同数据的分离单元来实现本发明，均为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种从甘氨酸母液中分离对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的方法，其特征在于，将含有对羟基苯甘氨酸、硫酸铵的甘氨酸母液，调节pH至3.0～8.0，在10～80℃条件下，进入装填强酸型阳离子交换树脂的连续色谱分离系统，以水作洗脱剂洗脱，分别收集洗脱液和残留液，获得对羟基苯甘氨酸和硫酸铵两种产物，实现对羟基苯甘氨酸和硫酸铵的分离；所述的连续色谱分离系统内置20个分离单元；所述的连续色谱分离系统分成五个区域，每个区域组成如下：
吸附区：包含1个分离单元,采用正向串联进料方式，原料液依次经过该分离单元后的中间料液进入中间料罐；
水洗区：包含3个分离单元，经吸附区吸附的分离单元，采用正向串联进纯水方式进行水洗，收集水洗液进入中间料罐；
第一分离区：包含7个分离单元，经过水洗区水洗的分离单元，采用正向串联进纯水分离对羟基苯甘氨酸，收集第一分离区的第三个分离单元的出口的料液，得对羟基苯甘氨酸；
反顶脱水区：包含2个分离单元，经过第一分离区的分离单元，采用反向串联进第二分离区得到的硫酸铵溶液，将树脂间隙的纯水挤出；
第二分离区：包含8个分离单元，反顶脱水区处理完后，采用正向串联进中间料罐中的中间料液，在第二分离区第7个分离单元出口处收集得硫酸铵溶液，第二分离区的分离单元处理完后进入吸附区循环处理；
所述的连续色谱分离系统分离单元转动的时间为600-900s；所述的吸附区分离单元中的原料液流速为0.3-2L/小时；所述的第一分离单元区的纯水流速为0.6-20L/小时；所述的水洗区分离单元中的纯水流速为0.9-40L/小时；所述的反顶脱水区分离单元中的硫酸铵料液流速为0.6-30L/小时；所述的第二分离区中的中间料液流速为0.8-60L/小时。
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