CN109704368B - 一种硫酸钠提纯方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及产生废液处理技术领域，尤其涉及一种硫酸钠提纯方法。硫酸钠废液里面含有菌体蛋白，如果不把菌体蛋白去除，会使硫酸钠产品发黄，纯度降低，不符合产品要求。本申请提供一种硫酸钠提纯方法，所述提纯方法包括如下步骤：步骤1:对含有菌体蛋白的硫酸钠溶液进行浓缩后，对浓缩硫酸钠进行离心脱水得到脱水硫酸钠；步骤2:对所述脱水硫酸钠进行热解使得所述脱水硫酸钠中的菌体蛋白碳化；步骤3:将步骤2处理后的硫酸钠进行溶解后过滤，将硫酸钠溶液中碳化的菌体蛋白过滤去除，清液进行浓缩结晶，得到纯度较高的硫酸钠固体。

Description

一种硫酸钠提纯方法

技术领域

本申请涉及废液处理技术领域，尤其涉及一种硫酸钠提纯方法。

背景技术

微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。

硫酸钠(Na₂SO₄)是硫酸根与钠离子化合生成的盐，硫酸钠溶于水且其水溶液呈中性，溶于甘油而不溶于乙醇。无机化合物，高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。元明粉，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。硫酸钠暴露于空气中易吸水，生成十水合硫酸钠，又名芒硝。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。在241℃时硫酸钠会转变成六方型结晶。在有机合成实验室硫酸钠是一种最为常用的后处理干燥剂。

长链二元酸，也叫长碳链二元酸，是指含有10个或以上碳原子的直碳链芳香族饱和二元羧酸，是重要的精细化工中间体，可以合成香料、特种尼龙、聚酰胺热熔胶等一系列高附加值的特殊化学品。生产十碳至十六碳二元酸产品时，因使用生物发酵法，生产菌种经过代谢产生十碳至十六碳二元酸钠，需要在提取和精制酸沉过程中加入硫酸进行化学反应，合成十碳至十六碳二元酸，从而产生了硫酸钠废液，该硫酸钠废液里面含有菌体蛋白，如果不把菌体蛋白去除，会使硫酸钠产品发黄，纯度降低，不符合产品要求。

发明内容

本申请为解决上述生产十碳至十六碳二元酸产品时，因使用生物发酵法，生产菌种经过代谢产生十碳至十六碳二元酸钠，需要在提取和精制酸沉过程中加入硫酸进行化学反应，合成十碳至十六碳二元酸，从而产生了硫酸钠废液，该硫酸钠废液里面含有菌体蛋白，如果不把菌体蛋白去除，会使硫酸钠产品发黄，纯度降低，不符合产品要求的问题。

为此，本发明实施例提供了如下技术方案：一种硫酸钠提纯方法，所述提纯方法包括如下步骤：

步骤1:对含有菌体蛋白的硫酸钠溶液进行浓缩后，对浓缩硫酸钠进行离心脱水得到脱水硫酸钠；

步骤2:对所述脱水硫酸钠进行热解使得所述脱水硫酸钠中的菌体蛋白碳化；

步骤3:将步骤2处理后的硫酸钠进行溶解后过滤，将硫酸钠溶液中碳化的菌体蛋白过滤去除，清液进行浓缩结晶，得到纯度较高的硫酸钠固体。

可选地，所述步骤1包括将含菌体蛋白的硫酸钠溶液，通过泵送入四效强制降膜蒸发器进行初次浓缩，然后通过泵将浓缩液输送至硫酸钠粗结晶四效蒸发器进行二次浓缩后，通过泵将晶浆输送至晶浆罐缓存，晶浆罐内的粗品硫酸钠晶浆通过位差自流进入离心机进行离心脱水。

可选地，所述初次浓缩包括将含菌体蛋白的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效加热器、三效分离器、四效加热器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为25％。

可选地，所述二次浓缩包括将浓度为25％的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效结晶器、四效结晶器、三效分离器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为30％。

可选地，所述步骤2包括将离心出的硫酸钠固体送入热解炉对硫酸钠固体进行碳化，所述热解炉加热温度为300～600℃，加热0.5～5小时。

可选地，所述热解炉采用回转窑形式。

可选地，所述步骤3包括将碳化后高温的硫酸钠固体输送至冷却炉，冷却后的硫酸钠固体送入硫酸钠溶解罐溶解，溶解后输送至过滤设备进行过滤，得到的清液送至纯盐蒸发液储罐。

可选地，所述过滤设备包括高压程控板框压滤机和布袋过滤器。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请通过将蒸馏浓缩后的硫酸钠去除部分水分后进行高温处理，将硫酸钠中残留的蛋白质碳化，高温碳化之后的蛋白质成不可溶解的黑色颗粒，然后溶解过滤，取溶解过滤后清液蒸馏浓缩提纯，得到合格的硫酸钠固体。将硫酸钠溶液中的菌体蛋白去除，得到纯度较高的硫酸钠固体。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的本申请的一些方面相一致的方法的例子。

本发明实施例提供一种硫酸钠提纯方法，所述提纯方法包括如下步骤：

步骤1:对含有菌体蛋白的硫酸钠溶液进行浓缩后，对浓缩硫酸钠进行离心脱水得到脱水硫酸钠；

步骤2:对所述脱水硫酸钠进行热解使得所述脱水硫酸钠中的菌体蛋白碳化；

步骤3:将步骤2处理后的硫酸钠进行溶解后过滤，将硫酸钠溶液中碳化的菌体蛋白过滤去除，清液进行浓缩结晶，得到纯度较高的硫酸钠固体。

进一步地，所述步骤1包括将含菌体蛋白的硫酸钠溶液，通过泵送入四效强制降膜蒸发器进行浓缩后，通过泵将晶浆输送至晶浆罐缓存，晶浆罐内的粗品硫酸钠晶浆通过位差自流进入离心机进行离心脱水。

进一步地，所述初次浓缩包括将含菌体蛋白的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效加热器、三效分离器、四效加热器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为25％。

进一步地，所述二次浓缩包括将浓度为25％的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效结晶器、四效结晶器、三效分离器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为30％。

进一步地，所述步骤2包括将离心出的硫酸钠固体送入热解炉对硫酸钠固体进行碳化，所述热解炉加热温度为300～600℃，加热0.5～5小时。

进一步地，所述热解炉采用回转窑形式。

热解炉采用回转窑形式，主体部分为预热窑、碳化窑和冷却窑。预热窑采用碳化窑燃烧烟气对粗品硫酸钠进行预热，并配备天然气燃烧装置补偿加热。碳化窑热源为天然气，配数套天然气燃烧加热装置，窑内温度500～600℃，粗品硫酸钠中的蛋白等有机质在高温中碳化。加热产生的烟气经除尘、除湿后，送入电厂锅炉焚烧。

进一步地，所述步骤3包括将碳化后高温的硫酸钠固体输送至冷却炉，冷却后的硫酸钠固体送入硫酸钠溶解罐溶解，溶解后输送至过滤设备进行过滤，得到的清液送至纯盐蒸发液储罐。

进一步地，所述过滤设备包括高压程控板框压滤机和布袋过滤器。

实施例

自提取车间送来的含菌体蛋白的3.6％浓度硫酸钠的溶液，通过泵分别送入四效强制降膜蒸发器进行浓缩。先后经一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效加热器、三效分离器、四效加热器、四效分离器，稀硫酸钠废液被浓缩到硫酸钠浓度25％左右后，自四效加热器底部用泵将浓缩液，送至一套硫酸钠粗结晶四效蒸发器进行浓缩。物料先后经一级预热器、二级预热器、三级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效结晶器和四效结晶器、三效分离器和四效分离器，硫酸钠废液浓缩到硫酸钠浓度30％后，自三效分离器和四校分离器底部通过泵排除晶浆，输送至晶浆罐缓存，晶浆罐内的粗品硫酸钠晶浆通过位差自流进入离心机进行离心脱水。离心母液送入母液罐缓存，离心出的硫酸钠固体则通过皮带送入高位料仓，高位料仓内硫酸钠通过给料机送入热解炉对硫酸钠进行碳化，加热温度300～600℃，加热时间0.5～5小时，硫酸钠中少量蛋白质或有机杂质在高温碳化后变成不可溶解的黑色颗粒。碳化后高温的硫酸钠进入冷却炉冷却，冷却后的硫酸钠固体用螺旋输送机送入硫酸钠溶解罐溶解，溶解后用溶解泵送至高压程控板框压滤机，压滤清液送至纯盐蒸发液储罐。使用时取溶解清液蒸馏浓缩提纯，得到合格的硫酸钠。使硫酸钠达到下列质量标准(见表1)。

表1硫酸钠固体质量标准

本申请通过将蒸馏浓缩后的硫酸钠去除部分水分后进行高温处理，将硫酸钠中残留的蛋白质碳化，高温碳化之后的蛋白质成不可溶解的黑色颗粒，然后溶解取溶解清液蒸馏浓缩提纯，得到纯度较高的硫酸钠固体。

以上所述仅是本发明实施例的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述提纯方法包括如下步骤：步骤1:对含有菌体蛋白的3.6％浓度硫酸钠溶液进行浓缩，浓缩步骤为将含菌体蛋白的硫酸钠溶液，通过泵送入四效强制降膜蒸发器进行初次浓缩至硫酸钠溶液浓度为25%，然后通过泵将浓缩液输送至硫酸钠粗结晶四效蒸发器进行二次浓缩至硫酸钠溶液浓度为30%后，通过泵将晶浆输送至晶浆罐缓存，晶浆罐内的粗品硫酸钠晶浆通过位差自流进入离心机进行离心脱水，得到脱水硫酸钠；步骤2:对所述脱水硫酸钠进行热解使得所述脱水硫酸钠中的菌体蛋白碳化，将离心出的硫酸钠固体送入热解炉对硫酸钠固体进行碳化，所述热解炉加热温度为300～600℃，加热0.5～5小时；步骤3:将步骤2处理后的硫酸钠进行溶解后过滤，将硫酸钠溶液中碳化的菌体蛋白过滤去除，清液进行浓缩结晶，得到纯度较高的硫酸钠固体。

2.根据权利要求1所述的硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述初次浓缩中，将含菌体蛋白的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效加热器、三效分离器、四效加热器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为25％。

3.根据权利要求2所述的硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述二次浓缩为将浓度为25％的硫酸钠溶液经一级预热器、二级预热器、三级预热器、一效加热器、一效分离器、二效加热器、二效分离器、三效结晶器、四效结晶器、三效分离器和四效分离器后，硫酸钠溶液浓度为30％。

4.根据权利要求1所述的硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述热解炉采用回转窑形式。

5.根据权利要求1所述的硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述步骤3包括将碳化后高温的硫酸钠固体输送至冷却炉，冷却后的硫酸钠固体送入硫酸钠溶解罐溶解，溶解后输送至过滤设备进行过滤，得到的清液送至纯盐蒸发液储罐。

6.根据权利要求5所述的硫酸钠提纯方法，其特征在于，所述过滤设备包括高压程控板框压滤机和布袋过滤器。