CN105214342A - 一种耐腐蚀的多功能吸附塔及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耐腐蚀的多功能吸附塔及其应用，用于氨基酸的精制、分离和浓缩。包括进液装置、塔体、在线监测装置、连接管路。进液装置包括四个进液口和两个活塞式隔膜泵；塔体包括上封头、主体、下封头；在线监测装置包括pH计、电导率仪及其显示器；连接管路包括进液管路、进水管路、进气管路、排气管路、出液管路；塔体、连接管路均为耐腐蚀材质，耐强酸、强碱和高温。本发明具有功能齐全、操作简单、性能稳定、在线监测等优点，用于蛋白质水解产物的精制、分离和浓缩，满足医药、食品工业生产中对天然氨基酸的要求。

Description

一种耐腐蚀的多功能吸附塔及其应用

技术领域

本发明属于药物机械设备技术领域，涉及一种耐腐蚀的多功能吸附塔及其应用。

背景技术

前瞻产业研究院发布的《中国氨基酸行业产销需求与投资预测分析报告前瞻》显示，我国的氨基酸产业发展很快，具有一定的规模，与世界氨基酸行业发展基本类似，很多国内企业生产的氨基酸都是用于食品加工。此外，药用氨基酸的市场需求正在不断增长。

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内不可缺少的营养成分之一。

关于氨基酸精制、分离和浓缩的研究目前多处于实验阶段，少见用于工业化生产方面，特别是医药、食品行业。专利《氨基酸分离方法》专利公布号CN87104295A，涉及氨基酸的分离方法，但在分离过程中使用了大量有机溶媒醇、酮、醚和/或至少一种脂肪烃中用可能成液态的有机磷酸，操作过程中不仅存在重大安全隐患，且在精制、分离后，氨基酸溶液中的有机溶媒残留问题难以解决。本发明利用各种氨基酸的等电点不同，采用离子交换树脂的离子交换原理，可有效的对氨基酸进行精制、分离，并应用于医药或食品工业生产。设备进液装置、管道、吸附塔内表面防腐蚀衬里膜、在线检测装罡均为耐腐蚀材质，其塔体外层材质为SUS304不锈钢，使其同时具备抗冲击力强、耐腐蚀优点。上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液均不含有机溶媒，而是由酸、碱和无机盐组成或酸、碱和无机盐的混合物组成的水溶液。

发明内容

本发明公开了如下的技术内容：

一种耐腐蚀的多功能吸附塔，其特征在于它包括进液装置45、塔体14、在线监测装置44、连接管路46，进液装置45位于塔体14的一侧，在线监测装置位于塔体14的另一侧或同侧，进液装置45、塔体14、在线监测装置44通过连接管路46连接；其中所述的

进液装置45主要向吸附塔内提供液体介质，包括上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液，包括：第一进液口35、第二进液口36、第三进液口37、第四进液口38、第一活塞式隔膜泵34、第二活塞式隔膜泵32和进液管路16；其中所述第一进液口35和第二进液口36与第一活塞式隔膜泵34连接；第三进液口37和第四进液口38与第二活塞式隔膜泵32连接；各部件之间通过进液管路16连接；

塔体14为氨基酸精制、分离、浓缩的主体，包括上封头4、主体47、下封头30，塔体14内表面粘着防腐蚀衬里膜48，其中所述上封头4位于塔体14最上方，包括吊耳5、上接口2，吊耳位于上封头4两侧，用于安装、维修、拆卸时的挂吊点，上接口2位于上封头4中心轴线上，通过法兰盘3与上管路1相连，用于设备运行时液体介质或气体介质的进出口；主体47呈圆柱形，包括第一视镜6、第二视镜7、第三视镜8、第四视镜9、人孔39、进液口10、支腿19；其中所述第一视镜6和第二视镜7位于主体进液口10上方，呈对称分布，第三视镜8和第四视镜9位于主体进液口10下方，且视镜由上至下依次分布，人孔39与进液口10呈夹角分布，用于树脂填充，直径0～600mm，进液口10伸入塔体14内部，塔体14内部部分由带孔管路组成，塔体14外部通过法兰11与进液管路16相连，用于提供液体介质进口，支腿19对吸附塔起到支撑和固定作用；其中所述下封头30通过设备法兰25和主体47的设备法兰23相连，并由双头螺柱26进行固定，为保持塔体的密封性，在设备法兰23与设备法兰25之间配设有聚丙烯O形法兰垫片24；下封头30中心轴线上开有下接口27，通过法兰盘28与下管路29相连，用于液体介质或气体介质的进出口；

在线监测装置44用于生产时对出液口液体介质的pH值和电导率值进行在线监测，包括pH计43及pH计显示器21和电导率仪42及电导率仪显示器22；

连接管路46为耐腐蚀、耐强酸、强碱和高温材质，连接管路包括进液管路16、进水管路18、进气管路17、排气管路13、出液管路12；其中所述进液管路16为吸附塔提供液体介质，进水管路18与上接口2和下接口27连接，可对吸附塔进行正洗和反洗操作，进气管路17连接上接口2和下接口27，可对树脂进行正吹和反吹操作，排气管路13连接上接口2，用于吸附塔的泄压操作，出液管路12连接下接口27，并分支为回收液管路40和废液管路41，回收液管路40安装有线检测装置44，可对排出液进行分类回收。

本发明所述的进液装置45，可通过第一活塞式隔膜泵34的第一进液口35或第二进液口36单独为吸附塔供液；也可通过第二活塞式隔膜泵32的第三进液口37或第四进液口38单独为吸附塔供液；也可通过第一活塞式隔膜泵34的第一进液口35或第二进液口36和第二活塞式隔膜泵32的第三进液口37或第四进液口38同时供液，提供溶液包括相同种类的不同浓度或不同种类的溶液，从而达到梯度进液的目的，进液过程控制流速0～200F/min。

所述塔体14内表面粘着防腐蚀衬里膜48，防腐蚀衬里膜为乙烯-四氟乙烯共聚物膜、耐腐蚀性哈拉涂层。连接管路46耐腐蚀材质为聚丙烯、聚乙烯、增强高密度聚乙烯。所述进水管路18与上接口2和下接口27连接，对吸附塔进行正洗和反洗操作，正洗流速可控0～7t/h，反洗流速可控0～5t/h。所述的进气管路17，可对树脂进行正吹和反吹操作，树脂再生过程中，正吹操作可快速将塔内的液体排出塔外，在树脂再生中起重要作用；反吹操作可将黏在一起的树脂吹散开，使其与树脂再生溶液有较大的接触面积，有利于树脂清洗，反吹时间一般控制在10～60min。

本发明进一步公开了一种耐腐蚀的多功能吸附塔进行氨基酸精制、分离和浓缩的方法，其特征在于按如下步骤进行：

（1）平衡：将0.1～3M平衡液（100～3000kg）通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀20，将废液由废液管路41排出塔外；

（2）上样：将总氮量为0～50000g的上样液通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将50-4000kg洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀，并将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的一种或多种洗脱液100～4000kg通过进液装置输送至吸附塔内，进行洗脱，泵速控制在20～200F/min，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的100～3000kg树脂再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在20-200F/min，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，维持压力在0～0.3MPa，反吹5～60min，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分为正洗和反向冲洗，正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～7t/h，清洗1～10h，开排液阀，并将废液经废液管路排出；反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～5t/h，清洗1～10h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。所述的上样液为氨基酸混合物，来源于生化合成、蛋白质水解溶液和生物转化的产物；蛋白质水解溶液又包括蛋白质的酸解、碱解、氧化水解或酶解溶液。所述的气体是压缩空气、氮气惰性气体；上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液均不含有机溶媒；所述洗脱液为含钠离子溶液、硫酸铵溶液。

本发明更进一步公开了耐腐蚀的多功能吸附塔进行氨基酸精制、分离和浓缩的方法，在提高氨基酸纯度、浓度方面的应用。本发明具有功能齐全、操作简单、性能稳定、在线监测等优点，可对蛋白质水解产物进行有效的精制、分离和浓缩，满足医药、食品工业生产中对天然氨基酸的精度和浓度等要求。

为了顺利的实现本发明的目的，本发明主要完成了以下工作：

一、本发明目的在于利用耐腐蚀的多功能吸附塔实现氨基酸混合液的精制、分离和浓缩的工业化生产。耐腐蚀的多功能吸附塔具有功能齐全、操作简单、性能稳定、在线监测等优点，所得的氨基酸溶液纯度高、质量可靠、工艺稳定。

二、本发明的工作原理如下：

（1）平衡：将平衡液通过进液装置输送入吸附塔内，开排液阀，废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将上样液通过进液装置输送至吸附塔内，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的一种或多种洗脱液通过进液装置输送至吸附塔内，进行洗脱，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分另正洗和反洗。正洗，打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，开排液阀，将废液经废液管路排出；反洗，打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，开排液阀，将废液经废液管路排出。

三、本发明的关键点及重点保护点

一种耐腐蚀的多功能吸附塔，其特征在于它包括进液装置、塔体、在线监测装置、连接管路。进液装置位于塔体的一侧，在线监测装置位于塔体的另一侧或同侧。进液装置、塔体、在线监测装置通过连接管路连接。其中所述的

进液装置主要向吸附塔内提供液体介质，包括提供上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液。包括第一进液口、第二进液口、第三进液口、第四进液口、第一活塞式隔膜泵、第二活塞式隔膜泵和进液管路；其中所述的第一进液口和第二进液口与第一活塞式隔膜泵连接；第三进液口和第四进液口与第二活塞式隔膜泵连接；各部件之间通过进液管路连接。

塔体为氨基酸的精制、分离、浓缩的主体，包括上封头、主体、下封头。塔体内表面粘着防腐蚀衬里膜。其中所述上封头位于塔体最上方，包括吊耳、上接口，吊耳位于上封头两侧，用于安装、维修、拆卸时的挂吊点，上接口位于上封头中心轴线上，通过法兰盘与上管路相连，用于设备运行时液体介质或气体介质的进出口；主体呈圆柱形，包括第一视镜、第二视镜、第三视镜、第四视镜、人孔、进液口、支腿。其中所述第一视镜和第二视镜位于主体进液口上方。第三视镜和第四视镜位于主体进液口下方，且视镜由上至下依次分布。人孔与进液口呈夹角分布，用于树脂填充。进液口伸入塔体内部，塔体内部部分由带孔管路组成，塔体外部通过法兰与进液管路相连，用于提供液体介质进口。支腿对吸附塔起到支撑和固定作用；其中所述下封头通过设备法兰和主体的设备法兰相连，并由双头螺柱进行固定，为保持塔体的密封性，在设备法兰与设备法兰之间配设有聚丙烯O形法兰垫片。下封头中心轴线上开有下接口，通过法兰盘与下管路相连，用于液体介质或气体介质的进出口。

在线监测装置用于生产时对出口液体介质的pH值和电导率值进行在线监测。包括pH计、电导率仪及其显示器。

连接管路均属耐腐蚀材质，耐强酸，强碱和高温。连接管路包括进液管路、进水管路、进气管路、排气管路、出液管路。其中所述进液管路为吸附塔提供液体介质。进水管路与上接口和下接口连接，可对吸附塔进行正洗和反洗操作。进气管路连接上接口和下接口，可对树脂进行正吹和反吹操作。排气管路连接上接口，用于吸附塔的泄压操作。出液管路连接下接口，并分支为回收液管路和废液管路，回收液管路安装有线检测装置，可对排出液进行分类回收。

进液装置可通过第一活塞式隔膜泵的第一进液口或第二进液口单独为吸附塔供液；也可通过第二活塞式隔膜泵的第三进液口或第四进液口单独为吸附塔供液；也可通过第一活塞式隔膜泵的第一进液口或第二进液口和第二活塞式隔膜泵的第三进液口或第四进液口同时供液，提供溶液包括相同种类的不同浓度或不同种类的溶液，从而达到梯度进液的目的。进液过程控制流速0～200F/min。。

塔体内表面粘着防腐蚀衬里膜，防腐蚀衬里膜为ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）、耐腐蚀性哈拉涂层等。连接管路均属耐腐蚀材质，耐腐蚀材质为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、HDPE（增强高密度聚乙烯）。

进水管路与上接口和下接口连接，对吸附塔进行正洗和反洗操作，正洗流速可控0～7t/h，反洗流速可控0～5t/h。

进气管路，可对树脂进行正吹和反吹的操作，树脂再生过程中，正吹操作可快速将塔内的液体排出塔外，在树脂再生中起重要作用；反吹操作可将黏在一起的树脂吹散开，使其与树脂再生溶液有较大的接触面积，有利于树脂清洗，反吹时间一般控制在10～60min。

本发明公开一种耐腐蚀的多功能吸附塔进行氨基酸精制、分离和浓缩的方法，其特征在于按如下步骤进行：

（1）平衡：将0.1～3M平衡液（100～3000kg）通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀，将废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将总氮量为0～50000g的上样液通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将50-4000kg洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀，并将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的一种或多种洗脱液100～4000kg通过进液装置输送至吸附塔内，进行洗脱，泵速控制在20～200F/min，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的100-3000kg再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在20-200F/min，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，维持压力在0～0.3MPa，反吹5～60min，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分另正洗和反向冲洗（简称反洗）。正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～7t/h，清洗1～10h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～5t/h，清洗1～10h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。

上样液为氨基酸混合物，来源于生化合成、蛋白质水解溶液和生物转化等的产物；蛋白质水解溶液又包括蛋白质的酸解、碱解、氧化水解或酶解溶液。

一种耐腐蚀的多功能吸附塔进行上样液的精制、分离和浓缩。通过精制、分离和浓缩，可将上样液中的非氨基酸类物质分离，将不同种类的氨基酸进行分离，同时对氨基酸进行浓缩，提高氨基酸浓度。气体是压缩空气、氮气等惰性气体；上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液均不含有机溶媒；所述洗脱液为含钠离子溶液、硫酸铵溶液。

本发明具有功能齐全、操作简单、性能稳定、在线监测等优点，可对蛋白质水解产物进行有效的精制、分离和浓缩，满足医药、食品工业生产中对天然氨基酸的精度和浓度等要求。

四、本发明设备相关参数如下：

五、各部分的主要功能

1、上管路：用于连接上接口和连接管路。

2、上接口：吸附塔顶端接口。

3、法兰盘：上接口与管路法兰。

4、上封头：吸附塔上部密封件。

5、吊耳：设备维修吊挂点。

6、第一视镜：观察塔内情况。

7、第二视镜：观察塔内情况。

8、第三视镜：观察塔内情况。

9、第四视镜：观察塔内情况。

10、进液口：溶液入口。

11、法兰：连接入口管路与进液管路。

12、出液管路：排出吸附塔内废液。

13、排气管路：排尽吸附塔内气体，保持常压。

14、塔体：吸附塔主体。

15、排气阀：排气管路阀门。

16、进液管路：连接隔膜泵和溶液入口。

17、进气管路：输送气体。

18、进水管路：输送UF水入吸附塔内。

19、支腿：支撑、固定吸附塔。

20、排液阀：排液管路阀门。

21、pH计显示器：与pH计相连，监测pH值。

22、电导率仪显示器：与电导率仪相连，监测电导率仪。

23、设备法兰Ⅰ：吸附塔主体设备法兰。

24、O型垫片：设备法兰间用于密封。

25、设备法兰Ⅱ：下封头设备法兰。

26、双头螺柱：紧固设备法兰。

27、下接口：吸附塔低端接口。

28、法兰盘：连接下接口和下管路。

29、下管路：用于连接下接口和连接管路。

30、下封头：吸附塔下部密封件。

31、UF水总阀：与进水管路相连，控制UF水。

32、第二活塞式隔膜泵：与进液管路相连，向吸附塔内输送溶液。

33、气体阀门：与进气管路相连，控制气体。

34、第一活塞式隔膜泵：与进液管路相连，向吸附塔内输送溶液。

35、第一进液口：第一活塞式隔膜泵管路入口。

36、第二进液口：第一活塞式隔膜泵管路入口。

37、第三进液口：第二活塞式隔膜泵管路入口。

38、第四进液口：第二活塞式隔膜泵管路入口。

39、人孔：填充树脂、人员进入专用。

40、回收液管路：用于排放回收液。

41、废液管路：用于排放废液。

42、电导率仪：监测出口溶液的电导率值。

43、pH计：监测出口溶液的pH值。

44、在线监测装置：用于监测出口溶液的pH值和电导率值。

45、进液装置：应用向吸附塔内供液。

46、连接管路：连接各部件与吸附塔之间的管路。

47、主体：吸附塔垂直部分主体。

48、ETFE膜：耐腐蚀衬里。

附图说明

图1为吸附塔的平视结构示意图；

图2为吸附塔的俯视结构示意图。

其中

1、上管路2、上接口3、法兰盘4、上封头5、吊耳

6、第一视镜7、第二视镜8、第三视镜9、第四视镜

10、进液口11、法兰12、出液管路13、排气管路

14、塔体15、排气阀16、进液管路17、进气管路

18、进水管路19、支腿20、排液阀

21、pH计显示器22、电导率仪显示器23、设备法兰Ⅰ24、O型垫片

25、设备法兰Ⅱ26、双头螺柱27、下接口28、法兰盘

29、下管路30、下封头31、UF水总阀32、第二活塞式隔膜泵

33、气体阀门34、第一活塞式隔膜泵35、第一进液口36、第二进液口

37、第三进液口38、第四进液口39、人孔40、回收液管路

41、废液管路42、电导率仪43、pH计44、在线监测装置

45、进液装置46、连接管路47、主体48、ETFE膜。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明。下述各实施例仅用于说明本发明而并非对本发明的限制。

实施例1

图1是本发明平视结构示意图；图2是俯视结构示意图。

一种耐腐蚀的多功能吸附塔，其特征在于它包括进液装置45、塔体14、在线监测装置44、连接管路46。进液装置45位于塔体14的一侧，在线监测装置44位于塔体14的另一侧或同侧。进液装置45、塔体14、在线监测装置44通过连接管路46连接。其中所述的进液装置45主要向吸附塔内提供液体介质，包括提供上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液。包括第一进液口35、第二进液口36、第三进液口37、第四进液口38、第一活塞式隔膜泵34、第二活塞式隔膜泵32和进液管路16；其中所述的第一进液口35和第二进液口36与第一活塞式隔膜泵34连接；第三进液口37和第四进液口38与第二活塞式隔膜泵32连接；各部件之间通过进液管路16连接。

塔体14为氨基酸的精制、分离、浓缩的主体，包括上封头4、主体47、下封头30。塔体14内表面粘着防腐蚀衬里膜48。其中所述上封头4位于塔体14最上方，包括吊耳5、上接口2，吊耳5位于上封头4两侧，上接口2位于上封头4中心轴线上，通过法兰盘3与上管路1相连；主体47呈圆柱形，包括第一视镜6、第二视镜7、第三视镜8、第四视镜9、人孔39、进液口10、支腿19。其中所述第一视镜6和第二视镜7位于主体进液口10上方。第三视镜8和第四视镜9位于主体进液口10下方。人孔39与进液口10呈夹角分布，用于树脂填充。进液口10伸入塔体14内部，塔体14内部部分由带孔管路组成，塔体14外部通过法兰11与进液管路16相连，用于提供液体介质进口。支腿19对吸附塔起到支撑和固定作用；其中所述下封头30通过设备法兰25和主体47的设备法兰23相连，并由双头螺柱26进行固定，为保持塔体的密封性，在设备法兰23与设备法兰25之间配设有聚丙烯O形法兰垫片24。下封头30中心轴线上开有下接口27，通过法兰盘28与下管路29相连。

在线监测装置44用于生产时对出口液体介质的pH值和电导率值进行在线监测。包括pH计43及pH计显示器21和电导率仪42及电导率仪显示器22。

连接管路46均属耐腐蚀材质，耐强酸，强碱和高温。连接管路46包括进液管路16、进水管路18、进气管路17、排气管路13、出液管路12。其中所述进液管路16为吸附塔提供液体介质。进水管路18与上接口2和下接口27连接，可对吸附塔进行正洗和反洗操作。进气管路17连接上接口2和下接口27，可对树脂进行正吹和反吹操作。排气管路13连接上接口2，用于吸附塔的泄压操作。出液管路12连接下接口27，并分支为回收液管路40和废液管路41，回收液管路40安装有线检测装置44，可对排出液进行分类回收。

进液装置45，可通过第一活塞式隔膜泵34的第一进液口35或第二进液口36单独为吸附塔供液；也可通过第二活塞式隔膜泵32的第三进液口37或第四进液口38单独为吸附塔供液；也可通过第一活塞式隔膜泵34的第一进液口35或第二进液口36和第二活塞式隔膜泵32的第三进液口37或第四进液口38同时供液，提供溶液包括相同种类的不同浓度或不同种类的溶液，从而达到梯度进液的目的。

塔体14内表面粘着防腐蚀衬里膜48，防腐蚀衬里膜48为ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）、耐腐蚀性哈拉涂层等。连接管路46均属耐腐蚀材质，耐腐蚀材质为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、HDPE（增强高密度聚乙烯）。

进水管路18与上接口2和下接口27连接，对吸附塔进行正洗和反洗操作。

进气管路17，可对树脂进行正吹和反吹操作，树脂再生过程中，正吹操作可快速将塔内的液体排出塔外，在树脂再生中起重要作用；反吹操作可将黏在一起的树脂吹散开，使其与树脂再生溶液有较大的接触面积，有利于树脂清洗。

实施例2

如图1和图2所示，一种耐腐蚀的多功能吸附塔，其特征在于它包括进液装置、塔体、在线监测装置、连接管路。进液装置位于塔体的一侧，在线监测装置位于塔体的另一侧或同侧。进液装置、塔体、在线监测装置通过连接管路连接。

如图1和图2所示，塔体包括上封头、主体、下封头。上封头位于塔体最上方，包括吊耳、上接口，吊耳位于上封头两侧，上接口位于上封头中心轴线上，通过法兰盘与上管路相连；主体呈圆柱形，包括第一视镜、第二视镜、第三视镜、第四视镜、人孔、进液口、支腿。其中所述第一视镜和第二视镜位于主体进液口上方。第三视镜和第四视镜位于主体进液口下方。人孔与进液口呈夹角分布，用于树脂填充。进液口伸入塔体内部，塔体内部部分由带孔管路组成，塔体外部通过法兰与进液管路相连。支腿对吸附塔起到支撑和固定作用；其中所述下封头通过设备法兰和主体的设备法兰相连，并由双头螺柱进行固定，为保持塔体的密封性，在设备法兰与设备法兰之间配设有聚丙烯O形法兰垫片。下封头中心轴线上开有下接口，通过法兰盘与下管路相连。塔体内表面粘着防腐蚀衬里膜，防腐蚀衬里膜为ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）、耐腐蚀性哈拉涂层等。

如图1和图2所示，在线监测装置用于生产时对出口液体介质的pH值和电导率值进行在线监测。包括pH计及pH计显示器和电导率仪及电导率仪显示器。

如图1和图2所示，连接管路均属耐腐蚀材质，耐强酸，强碱和高温。连接管路包括进液管路、进水管路、进气管路、排气管路、出液管路。所述连接管路均属耐腐蚀材质，耐腐蚀材质为PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、HDPE（增强高密度聚乙烯）。

如图1和图2所示，进水管路与上接口和下接口连接。

如图1和图2所示，进气管路，可对树脂进行压干和反吹操作。其中所述气体是压缩空气、氮气等惰性气体。

实施例3

本发明精制、分离和浓缩氨基酸的方法：

（1）平衡：将平衡液通过进液装置输送入吸附塔内，开排液阀，废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将上样液通过进液装置输送至吸附塔内，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，开排液阀，将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的一种或多种洗脱液通过进液装置输送至吸附塔内，进行洗脱，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分别正洗和反向冲洗（简称反洗）。正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，开排液阀，并将废液经废液管路排出；反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，开排液阀，并将废液经废液管路排出。

实施例4

采用本发明精制、分离和浓缩氨基酸的方法：

（1）平衡：将1M平衡液（1500kg）通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在140F/min，开排液阀，废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将总氮量为20000g的上样液通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在140F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将2000kg洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在140F/min，开排液阀，并将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的2种洗脱液各2000kg通过进液装置输送至吸附塔内，进行梯度洗脱，泵速控制在140F/min，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的2000kg再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在140F/min，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，维持压力在0.2MPa，反吹20min，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分别正洗和反向冲洗（简称反洗）。正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0.2MPa，流速控制在4t/h，清洗4h，开排液阀，并将废液经废液管路排出；反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，水压控制在0.2MPa，流速控制在1/h，清洗5h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。

实施例5

采用本发明精制、分离和浓缩氨基酸的方法：

（1）平衡：将1M平衡液（2000kg）通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在120F/min，开排液阀，将废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将总氮量为15000g的上样液通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在120F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将3000kg洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在160F/min，开排液阀，并将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的2种洗脱液各1500kg通过进液装置输送至吸附塔内，进行梯度洗脱，泵速控制在120F/min，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的1000kg再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在160F/min，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，维持压力在0.15MPa，反吹30min，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分别正洗和反向冲洗（简称反洗。正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0.15MPa，流速控制在3t/h，清洗2h，开排液阀，并将废液经废液管路排出；反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，水压控制在0.15MPa，流速控制在2/h，清洗3h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。

实施例6

采用本发明精制、分离和浓缩氨基酸的方法：

（1）平衡：将3M平衡液（1000kg）通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在130F/min，开排液阀，将废液由废液管路排出塔外；

（2）上样：将总氮量为20000g的上样液通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在130F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将3500kg洗净液通过进液装置输送入吸附塔内，泵速控制在160F/min，开排液阀，并将塔内溶液经废液管路排出塔外；

（4）洗脱：将配制的洗脱液3000kg通过进液装置输送至吸附塔内，进行洗脱，泵速控制在130F/min，开排液阀，将塔内溶液经回收液管路排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液。

（5）再生：将配制的1500kg再生溶液，通过进液装置输送至吸附塔内，泵速控制在160F/min，开排液阀，废液经废液管路排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门，通过进气管路将气体经下接口输送至吸附塔内，维持压力在0.15MPa，反吹30min，打开排气阀门，使塔内气体由排气管路排出。

（7）水洗：分别正洗和反洗。正洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经上接口输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0.15MPa，流速控制在3t/h，清洗2h，开排液阀，并将废液经废液管路排出；反洗：打开工艺用水阀门，通过进水管路将工艺用水经下接口输送至吸附塔内，水压控制在0.15MPa，流速控制在2/h，清洗3h，开排液阀，并将废液经废液管路排出。

Claims (10)

1.一种耐腐蚀的多功能吸附塔，其特征在于它包括进液装置（45）、塔体（14）、在线监测装置（44）、连接管路（46），进液装置（45）位于塔体（14）的一侧，在线监测装置（44）位于塔体（14）的另一侧或同侧，进液装置（45）、塔体（14）、在线监测装置（44）通过连接管路（46）连接；其中所述的

进液装置（45）主要向吸附塔内提供液体介质，包括上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液，包括：第一进液口（35）、第二进液口（36）、第三进液口（37）、第四进液口（38）、第一活塞式隔膜泵（34）、第二活塞式隔膜泵（32）和进液管路（16）；其中所述第一进进液口（35）和第二进液口（36）与第一活塞式隔膜泵（34）连接；第三进液口（37）和第四进液口（38）与第二活塞式隔膜泵（32）连接；各部件之间通过进液管路（16）连接；

塔体（14）为氨基酸精制、分离、浓缩的主体，包括上封头（4）、主体（47）、下封头（30），塔体（14）内表面粘着防腐蚀衬里膜（48），其中所述上封头（4）位于塔体（14）最上方，包括吊耳（5）、上接口（2），吊耳（5）位于上封头（4）两侧，用于安装、维修、拆卸时的挂吊点，上接口（2）位于上封头（4）中心轴线上，通过法兰盘（3）与上管路（1）相连，用于设备运行时液体介质或气体介质的进出口；主体（47）呈圆柱形，包括第一视镜（6）、第二视镜（7）、第三视镜（8）、第四视镜（9）、人孔（39）、进液口（10）、支腿（19）；其中所述第一视镜（6）和第二视镜（7）位于主体进液口（10）上方，呈对称分布，第三视镜（8）和第四视镜（9）位于主体进液口（10）下方，且视镜由上至下依次分布，人孔（39）与进液口（10）呈夹角分布，用于树脂填充，直径0～600mm，进液口（10）伸入塔体（14）内部，塔体（14）内部部分由带孔管路组成，塔体（14）外部通过法兰（11）与进液管路（16）相连，用于提供液体介质进口，支腿（19）对吸附塔起到支撑和固定作用；其中所述下封头（30）通过设备法兰（25）和主体（47）的设备法兰（23）相连，并由双头螺柱（26）进行固定，为保持塔体的密封性，在设备法兰（23）与设备法兰（25）之间配设有聚丙烯O形法兰垫片（24）；下封头（30）中心轴线上开有下接口（27），通过法兰盘（28）与下管路（29）相连，用于液体介质或气体介质的进出口；

在线监测装置（44）用于生产时对出液口液体介质的pH值和电导率值进行在线监测，包括pH计（43）及pH计显示器（21）和电导率仪（42）及电导率仪显示器（22）；

连接管路（46）为耐腐蚀、耐强酸、强碱和高温材质，连接管路（46）包括进液管路（16）、进水管路（18）、进气管路（17）、排气管路（13）、出液管路（12）；其中所述进液管路（16）为吸附塔提供液体介质，进水管路（18）与上接口（2）和下接口（27）连接，可对吸附塔进行正洗和反洗操作，进气管路（17）连接上接口（2）和下接口（27），可对树脂进行正吹和反吹操作，排气管路（13）连接上接口（2），用于吸附塔的泄压操作，出液管路（12）连接下接口（27），并分支为回收液管路（40）和废液管路（41），回收液管路（40）安装有线检测装置（44），可对排出液进行分类回收。

2.根据权利要求1所述的进液装置（45），可通过第一活塞式隔膜泵（34）的第一进液口（35）或第二进液口（36）单独为吸附塔供液；也可通过第二活塞式隔膜泵（32）的第三进液口（37）或第四进液口（38）单独为吸附塔供液；也可通过第一活塞式隔膜泵（34）的第一进液口（35）或第二进液口（36）和第二活塞式隔膜泵（32）的第三进液口（37）或第四进液口（38）同时供液，提供溶液包括相同种类的不同浓度或不同种类的溶液，从而达到梯度进液的目的，进液过程控制流速0～200F/min。

3.根据权利要求1所述塔体（14）内表面粘着防腐蚀衬里膜（48），防腐蚀衬里膜（48）为乙烯-四氟乙烯共聚物膜、耐腐蚀性哈拉涂层。

4.根据权利要求1所述连接管路（46）耐腐蚀材质为聚丙烯、聚乙烯、增强高密度聚乙烯。

5.根据权利要求1所述进水管路（18）与上接口（2）和下接口（27）连接，对吸附塔进行正洗和反洗操作，正洗流速可控0～7t/h，反洗流速可控0～5t/h。

6.根据权利要求1所述的进气管路（17），可对树脂进行正吹和反吹操作，树脂再生过程中，正吹操作可快速将塔内的液体排出塔外，在树脂再生中起重要作用；反吹操作可将黏在一起的树脂吹散开，使其与树脂再生溶液有较大的接触面积，有利于树脂清洗，反吹时间一般控制在10～60min。

7.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的多功能吸附塔进行氨基酸精制、分离和浓缩的方法，其特征在于按如下步骤进行：

（1）平衡：将0.1～3M平衡液（100～3000kg）通过进液装置（45）输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀（20），将废液由废液管路（41）排出塔外；

（2）上样：将总氮量为0～50000g的上样液通过进液装置（45）输送至吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；

（3）洗净：将50-4000kg洗净液通过进液装置（45）输送入吸附塔内，泵速控制在20～200F/min，开排液阀（20），并将塔内溶液经废液管路（41）排出塔外；

（4）洗脱：将配制的一种或多种洗脱液100～4000kg通过进液装置（45）输送至吸附塔内，进行洗脱，泵速控制在20～200F/min，开排液阀（20），将塔内溶液经回收液管路（40）排出塔外，并监测出口溶液pH值和电导率值的变化；分段接收回收液，（5）再生：将配制的100～3000kg树脂再生溶液，通过进液装置（45）输送至吸附塔内，泵速控制在20-200F/min，开排液阀（20），废液经废液管路（41）排出塔外；

（6）反吹：开气体阀门（33），通过进气管路（17）将气体经下接口（27）输送至吸附塔内，维持压力在0～0.3MPa，反吹5～60min，打开排气阀门（15），使塔内气体由排气管路（13）排出，（7）水洗：分为正洗和反向冲洗，正洗：打开工艺用水阀门（31），通过进水管路（18）将工艺用水经上接口（2）输送至吸附塔内，工艺用水水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～7t/h，清洗1～10h，开排液阀（20），并将废液经废液管路（41）排出；反洗：打开工艺用水阀门（31），通过进水管路（18）将工艺用水经下接口（27）输送至吸附塔内，水压控制在0～0.3MPa，流速控制在0～5t/h，清洗1～10h，开排液阀（20），并将废液经废液管路（41）排出。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述的上样液为氨基酸混合物，来源于生化合成、蛋白质水解溶液和生物转化的产物；蛋白质水解溶液又包括蛋白质的酸解、碱解、氧化水解或酶解溶液；其中所述的气体是压缩空气、氮气惰性气体；上样液、平衡液、洗脱液和树脂再生溶液均不含有机溶媒；所述洗脱液为含钠离子溶液、硫酸铵溶液。

9.根据权利要求1所述的一种耐腐蚀的多功能吸附塔进行上样液的精制、分离和浓缩，

通过精制、分离和浓缩，可将上样液中的非氨基酸类物质分离，并将不同种类的氨基酸进行分离，同时对氨基酸进行浓缩，提高氨基酸浓度。

10.权利要求7所述耐腐蚀的多功能吸附塔进行氨基酸精制、分离和浓缩的方法，在提高氨基酸纯度、浓度方面的应用。