CN107216264B - 一种l-丙氨酸废母液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种L‑丙氨酸废母液的处理方法，包括以下步骤：1.取L‑丙氨酸废母液，在室温条件下调节其PH值至5‑7，先后加入一定量的膨润土和无机絮凝剂进行吸附和絮凝；2.将吸附‑絮凝后的L‑丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理；3.将搅拌、沉淀处理后的L‑丙氨酸废母液进行分离，得吸附‑絮凝澄清液；4.在75℃温度下将澄清液浓缩至干物质含量达到55‑65%；再将降温至20℃进行结晶洗涤；5.结晶洗涤结束后，将结晶体与结晶母液进行分离；6.将结晶体烘干，既得L‑丙氨酸。本发明采用吸附‑絮凝法沉淀去除废母液中得盐分、残糖和色素等杂质，减少设备投入，避免物料损失，并提高L‑丙氨酸收率。

Description

一种L-丙氨酸废母液的处理方法
技术领域
本发明涉及化学化工废液处理技术领域，特别是一种L-丙氨酸废母液的处理方法。
背景技术
L-丙氨酸（L-Alanine），又名L-α-丙氨酸，是一种重要的天然氨基酸，是血液中含量最多的氨基酸，与糖代谢密切相关，是转氨反应中主要的氨基工体，具有重要的生理功能。它是一种营养增补剂，是多种复方氨基酸输液的主要组成部分，还可以供作医药中间体，是维生素B6的主要原料，还可作为食品添加剂，提高食品的营养价值，改善人工合成甜味剂的味感。
L-丙氨酸的生产方法有蛋白水解提取法、化学合成法、发酵法提取和酶转化法生产。发酵法生产L-丙氨酸成本低，且符合绿色健康的消费理念，具有广阔的市场前景。发酵法生产L-丙氨酸结束后，一般采用多次结晶的方法提纯L-丙氨酸，结晶废液中一般含有部分L-丙氨酸，此外结晶废液中的有机物（主要为L-丙氨酸，氨基酸和多肽等）较多。废液的直接排放不仅会浪费部分未回收的L-丙氨酸，同时会对环境造成污染。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种L-丙氨酸废母液的处理方法，提高L-丙氨酸的回收率，降低环保压力。
一种L-丙氨酸废母液的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：取L-丙氨酸废母液，在室温条件下调节其PH值至5-7，加入一定量的膨润土进行吸附，搅拌一定时间后，再加入一定量的无机絮凝剂进行絮凝；
步骤2：将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理；
步骤3：将搅拌、沉淀处理后的L-丙氨酸废母液放入预涂层真空转鼓过滤设备中进行分离，得吸附-絮凝澄清液；
步骤4：将澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量达到55-65%；再将降温至20℃进行结晶洗涤；
步骤5：结晶洗涤结束后，将结晶体与结晶母液进行分离；
步骤6：将分离出来的结晶体在60℃温度下烘干，既得L-丙氨酸。
优选的，待处理的L-丙氨酸废母液中L-丙氨酸含量为15%～25%；更优选的，待处理的L-丙氨酸废母液中L-丙氨酸含量为19%～21%。
优选的，所述膨润土添加量为80mg-120mg/L。
优选的，所述无机絮凝剂为聚合氯化铝溶液；所述聚合氯化铝溶液中聚合氯化铝浓度为9%～11%；所述聚合氯化铝溶液添加量为40mg-60mg/L。
优选的，在对废母液进行吸附-絮凝前，在室温条件下调节其PH值至6。
优选的，在每升L-丙氨酸废母液中加入80mg-120mg膨润土搅拌5分钟，搅拌结束后加入40mg-60mg浓度为9%～11%聚合氯化铝溶液，缓慢搅拌2分钟，再静置1小时；更优选的，在每升L-丙氨酸废母液中加入100mg的膨润土搅拌5分钟，搅拌结束后加入50mg浓度为9%～11%聚合氯化铝溶液，缓慢搅拌2分钟，再静置1小时。
本发明采用吸附-絮凝法沉淀去除废母液中得盐分、残糖和色素等杂质，省去了现有技术中钙盐沉淀和过膜除杂等工序，大大简化了处理过程，减少设备投入，避免物料损失，减少环保压力，节能环保，并提高L-丙氨酸收率。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种L-丙氨酸废母液的处理方法，包括以下步骤：1.取L-丙氨酸废母液，在室温条件下调节其PH值至5-7，加入一定量的膨润土进行吸附，搅拌一定时间后，再加入一定量的无机絮凝剂进行絮凝；2.将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理；3.将搅拌、沉淀处理后的L-丙氨酸废母液放入预涂层真空转鼓过滤设备中进行分离，得吸附-絮凝澄清液；4.将澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量达到55-65%；再将降温至20℃进行结晶洗涤；5.结晶洗涤结束后，将结晶体与结晶母液进行分离；6.将分离出来的结晶体在60℃温度下烘干，既得L-丙氨酸。
在实际应用中，需要选择L-丙氨酸浓度合适的L-丙氨酸废母液，一般可以选择L-丙氨酸含量为15%～25%的L-丙氨酸废母液；优选L-丙氨酸含量为19%～21%的L-丙氨酸废母液。
需要注意的是，加入无机絮凝剂时，应当一边加入无机絮凝剂一边进行搅拌。
另外，在具体操作时，可以将浓缩后的剩余液体和结晶洗涤残留液体重复进行步骤2-6，这样可以在一定程度上进一步提高回收率。
下面通过具体实施例对本发明提供的方法进行详细介绍。
实施例1
取1000L PH值为6、L-丙氨酸含量为20%的L-丙氨酸废母液于干净干燥的搅拌罐中，向L-丙氨酸废母液中加入100g膨润土，一边加入一边搅拌，膨润土全部加入后，再搅拌5分钟；然后加入50g浓度为10%的聚合氯化铝溶液，一边加入一边搅拌，聚合氯化铝溶液全部加入后，再搅拌2分钟，最后静置1小时。
将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理，然后放入真空转鼓过滤设备中进行分离，得到吸附-絮凝澄清液；得到约1000L吸附-絮凝澄清液，其中残糖去除率为39.60%，透光度81%，L-丙氨酸损失率为15 %。所述真空预涂层转鼓过滤设备中的预涂层材质为珍珠岩。
将吸附-絮凝澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量为58%，再降温至20℃进行结晶；结晶结束后，将结晶体与液体分离；加入去离子水进行洗晶，将分离出的结晶体在57℃温度下进行烘干，既得L-丙氨酸。
为进一步提高L-丙氨酸的回收率，还可以将L-丙氨酸结晶母液和洗晶残留液重新进入吸附、絮凝、沉淀、浓缩、干燥的循环中。
本实施例制得L-丙氨酸成品质量为164千克，收率82%，产品质量符合国家标准。
实施例2
取1000L PH值为7、L-丙氨酸含量为20%的L-丙氨酸废母液于干净干燥的搅拌罐中，向所述L-丙氨酸废母液中加入100g膨润土，一边加入一边搅拌，膨润土全部加入后，再搅拌5分钟；然后加入50g浓度为10%的聚合氯化铝溶液，一边加入一边搅拌，聚合氯化铝溶液全部加入后，再搅拌2分钟，最后静置1小时。
将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理，然后放入真空转鼓过滤设备中进行分离，得到吸附-絮凝澄清液；得到约1000L吸附-絮凝澄清液，其中残糖去除率为41.24%，透光度73%，L-丙氨酸损失率为14 %；。所述真空预涂层转鼓过滤设备中的预涂层材质为珍珠岩。
将吸附-絮凝澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量为58%，再降温至20℃进行结晶；结晶结束后，将结晶体与液体分离；加入去离子水进行洗晶，将分离出的结晶体在57℃温度下进行烘干，既得L-丙氨酸。
为进一步提高L-丙氨酸的回收率，还可以将L-丙氨酸结晶母液和洗晶残留液重新进入吸附、絮凝、沉淀、浓缩、干燥的循环中。
还可以将L-丙氨酸结晶母液和洗晶残留水重新重新进入吸附、絮凝、沉淀，浓缩干燥循环中，提高回收率。
本实施例制得L-丙氨酸成品质量为166千克，收率83%，产品质量符合国家标准。
实施例3
取1000L PH值为6、L-丙氨酸含量为20%的L-丙氨酸废母液于干净干燥的搅拌罐中，向L-丙氨酸废母液中加入120g膨润土，一边加入一边搅拌，膨润土全部加入后，再搅拌5分钟；然后加入50g浓度为10%的聚合氯化铝溶液，一边加入一边搅拌，聚合氯化铝溶液全部加入后，再搅拌2分钟，最后静置1小时。
将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理，然后放入真空转鼓过滤设备中进行分离，得到吸附-絮凝澄清液；得到约1000L吸附-絮凝澄清液，其中残糖去除率为38.66%，透光度88%，L-丙氨酸损失率为26 %。所述真空预涂层转鼓过滤设备中的预涂层材质为珍珠岩。
将吸附-絮凝澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量为58%，再降温至20℃进行结晶；结晶结束后，将结晶体与液体分离；加入去离子水进行洗晶，将分离出的结晶体在57℃温度下进行烘干，既得L-丙氨酸。
为进一步提高L-丙氨酸的回收率，还可以将L-丙氨酸结晶母液和洗晶残留液重新进入吸附、絮凝、沉淀、浓缩、干燥的循环中。
本实施例制得L-丙氨酸成品质量为142千克，收率71%，产品质量符合国家标准。
最后，还需要注意的是，以上列举仅是本发明一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：取L-丙氨酸废母液，在室温条件下调节其PH值至5-7，加入一定量的膨润土进行吸附，搅拌一定时间后，再加入一定量的聚合氯化铝溶液进行絮凝；
步骤2：将吸附-絮凝后的L-丙氨酸废母液进行搅拌、沉淀处理；
步骤3：将搅拌、沉淀处理后的L-丙氨酸废母液放入预涂层真空转鼓过滤设备中进行分离，得吸附-絮凝澄清液；
步骤4：将澄清液在75℃温度下进行浓缩，直至澄清液中干物质含量达到55-65％；再将降温至20℃进行结晶洗涤；
步骤5：结晶洗涤结束后，将结晶体与结晶母液进行分离；
步骤6：将分离出来的结晶体在60℃温度下烘干，既得L-丙氨酸。
2.根据权利要求1所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，待处理的L-丙氨酸废母液中L-丙氨酸含量为15％～25％。
3.根据权利要求2所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，待处理的L-丙氨酸废母液中L-丙氨酸含量为19％～21％。
4.根据权利要求1所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，所述膨润土添加量为80mg-120mg/L。
5.根据权利要求1所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，所述聚合氯化铝溶液中聚合氯化铝浓度为9％～11％。
6.根据权利要求5所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，所述聚合氯化铝溶液添加量为40mg-60mg/L。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，在对废母液进行吸附-絮凝前，在室温条件下调节其PH值至6。
8.根据权利要求7所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，在每升L-丙氨酸废母液中加入80mg-120mg膨润土搅拌5分钟，搅拌结束后加入40mg-60mg浓度为9％～11％聚合氯化铝溶液，缓慢搅拌2分钟，再静置1小时。
9.根据权利要求7所述的L-丙氨酸废母液的处理方法，其特征在于，在每升L-丙氨酸废母液中加入100mg的膨润土搅拌5分钟，搅拌结束后加入50mg浓度为9％～11％聚合氯化铝溶液，缓慢搅拌2分钟，再静置1小时。
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