CN104478787A - 一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法 - Google Patents

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漫磊磊
刘帅
李利娜
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D209/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom condensed with one carbocyclic ring
    • C07D209/04—Indoles; Hydrogenated indoles
    • C07D209/10—Indoles; Hydrogenated indoles with substituted hydrocarbon radicals attached to carbon atoms of the hetero ring
    • C07D209/18—Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals
    • C07D209/20—Radicals substituted by carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals substituted additionally by nitrogen atoms, e.g. tryptophane

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Abstract

本发明公开一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭，加入NaOH溶液，得到混合液；步骤二、将混合液升温至50-60℃，保温30-50min进行洗脱，过滤得到滤渣和滤液；步骤三、将步骤二得到的滤渣在60-70℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗1-3遍，然后置于烘箱中烘烤，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭；步骤四、将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。本发明的方法可从1吨废炭中提取约70Kg色氨酸洗脱后的活性炭也可以得到重复利用，节约生产成本。

Description

一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法
技术领域
    本发明属于微生物发酵生产领域，具体涉及一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法。
背景技术
L-色氨酸是人和动物必需氨基酸,对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要作用，被称为第二必需氨基酸，广泛应用于医药、食品和饲料等方面。目前，微生物发酵法是大规模生产L-色氨酸的首选技术。色氨酸的提取工艺包括微滤、离子交换、脱色、蒸发、结晶，其中脱色工序多采用活性炭吸附脱色。吸附饱和后的活性炭使用后大多直接丢弃或直接焚烧利用，其中的色氨酸直接丢弃，造成资源的浪费，增加环保压力。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，该方法可从1吨废炭中提取约70Kg色氨酸洗脱后的活性炭也可以得到重复利用，节约生产成本。
本发明实现上述目的采用的技术方案是：一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为2-5%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至50-60℃，保温30-50min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣在60-70℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗1-3遍，然后置于烘箱中，在150-180℃条件下烘烤1-2h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
步骤三所述的滤渣进行酸处理采用的是质量百分数为5%的HCl溶液。
步骤四所述的过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa。
本发明的有益效果
本发明提供的用稀碱液洗脱脱色用废活性炭的方法，以色氨酸离子交换清液的脱色工序使用后的废活性炭为原料，可以从平时选择丢弃的吸附饱和的活性炭中提取出大量色氨酸，平均从1吨废活性炭中可提取70Kg色氨酸；且洗脱后的活性炭也可以得到重复利用，复活的活性炭可抵50%新炭重复使用，回收效果较为明显，资源可重复利用，不仅节约了生产成本，且具有良好的经济和社会效益。
具体实施方式
一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为2-5%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至50-60℃，保温30-50min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣在60-70℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗1-3遍，然后置于烘箱中，在150-180℃条件下烘烤1-2h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
步骤三所述的滤渣进行酸处理采用的是质量百分数为5%的HCl溶液。
步骤四所述的过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa。
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1：
一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为2%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至50℃，保温30min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣采用的是质量百分数为5%的HCl溶液，在60℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗1遍，然后置于烘箱中，在150℃条件下烘烤1h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
采用本实施例的方法，平均1吨废活性炭中提取得到70.6Kg色氨酸。
实施例2：
一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为5%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至60℃，保温50min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣采用的是质量百分数为5%的HCl溶液，在70℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗3遍，然后置于烘箱中，在180℃条件下烘烤2h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
采用本实施例的方法，平均1吨废活性炭中提取得到69.5Kg色氨酸。
实施例3：
一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为4%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至55℃，保温40min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣采用的是质量百分数为5%的HCl溶液，在65℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗2遍，然后置于烘箱中，在160℃条件下烘烤1.5h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
采用本实施例的方法，平均1吨废活性炭中提取得到70.0Kg色氨酸。

Claims (3)

1.一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、取色氨酸脱色使用后的废活性炭置于搅拌罐中，然后加入质量百分数为2-5%的NaOH溶液，废活性炭与NaOH溶液的重量比为1:2，添加完成后得到混合液，备用；
步骤二、将步骤一得到的混合液升温至50-60℃，保温30-50min进行洗脱，洗脱完成后进行过滤，得到滤渣和滤液，备用；
步骤三、将步骤二得到的滤渣在60-70℃条件下进行酸处理，处理完成后用清水冲洗1-3遍，然后置于烘箱中，在150-180℃条件下烘烤1-2h，烘烤结束即得到可重复使用的活性炭，备用；
步骤四、将步骤二得到的滤液转移至发酵液储罐中，然后将滤液输送至陶瓷膜过滤器中进行过滤，经过过滤的色氨酸清液输送至清液罐中保存，即得到从脱色用废活性炭中提取的色氨酸。
2.如权利要求1所述的一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，其特征在于：步骤三所述的滤渣进行酸处理采用的是质量百分数为5%的HCl溶液。
3.如权利要求1所述的一种从脱色用废活性炭中提取色氨酸的方法，其特征在于：步骤四所述的过滤过程中，控制过滤液的流速使陶瓷膜的跨膜压力差不超过0.4MPa。
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