CN110305022B - 一种利用微波提取戊二胺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用微波提取戊二胺的方法，其特点在于通过微波作用于含有戊二胺的体系中，使得体系中的戊二胺以气相的形式挥发出来，获得含有戊二胺的蒸汽或含有戊二胺的水溶液，从而达到分离戊二胺的目的，而后进一步纯化制备戊二胺纯品或者制备戊二胺二羧酸盐。本发明的有益之处在于，对戊二胺的提取效率高，提取收率高，可一步法实现戊二胺与色素、杂蛋白、无机盐等杂质的分离。

Description

一种利用微波提取戊二胺的方法

技术领域

本发明属于生物化工领域，具体涉及一种利用微波提取戊二胺的方法。

背景技术

近年来，关于戊二胺生物法制备的报道很多，常使用的方法为微生物发酵法。基本上可以分为三步，(1)发酵生产赖氨酸：以生物质为原料生产赖氨酸；(2)脱羧酶的发酵及酶转化：以赖氨酸为原料，通过脱羧酶使赖氨酸脱羧生产1，5-戊二胺；(3)产物戊二胺的分离提取纯化。目前制备戊二胺的成本还比较高，生产成本高的主要问题在于分离过程效率低，收率低，品质不过关。另一方面，分离纯化过程会产生大量难处理固废，环境问题严重。

现有关于戊二胺分离纯化的技术，主流工艺有以下几种，(1)将戊二胺转化液的pH值调节到12～14，而后经过树脂进行脱盐脱色处理，然后进行蒸馏，获得戊二胺的提取液，例如专利CN108276292A、CN106861236A；(2)将戊二胺转化液的pH值调节到12～14，而后通过丁醇萃取的方式进行戊二胺与杂质盐或色素的分离，如专利CN106984061A所报道；(3)将戊二胺转化液的pH值调节到12～14，而后用刮膜式的蒸发器或耙式干燥将体系中的戊二胺蒸发出来，如专利CN107043333A和CN107043331A所报道。

由于戊二胺为二胺类碱性物质，若想从发酵液或转化液中获得戊二胺，无论哪一种分离纯化技术，都涉及对发酵液或转化液的调碱单元操作，而且用量与戊二胺摩尔数相当，现有专利中报道调碱所用的碱有钠碱、钾碱、钙碱、镁碱、钡碱或各相应的氧化物，在调碱之后不可避免的会产生大量盐，以沉淀的形式析出，经过固液分离之后，这些不溶性沉淀连同转化液中的菌体、杂蛋白、色素等一起构成了含有戊二胺的固相，其表面吸附残留了很多戊二胺，比如使用氢氧化钙调碱的工艺，所产生的固相钙盐中，其戊二胺的含量可以占到固液分离前体系总戊二胺的20％以上，甚至更多。如果使用水洗的方式来洗涤沉淀中的戊二胺，会将大量水溶性的杂质回到洗涤液中，给后续分离带来麻烦，而且即便多次洗涤，回收率难以超过90％，再者，洗涤后的剩余固体只能做废弃固渣处理，环保问题突出。因此，如何能够简单高效的回收所述固相中的戊二胺并有效缓解固废问题是本发明所要解决的问题。

专利CN108129329A提到，先将赖氨酸发酵液经离子交换吸附、解析后，得到纯赖氨酸收集液，脱氨后，膜分离去除杂蛋白和无机盐，而后利用二元酸与赖氨酸反应生成赖氨酸二元酸盐，加入赖氨酸脱羧酶将赖氨酸二元酸盐转化为戊二胺二元酸盐，过程中通过加入二元酸调节pH，而后通过陶瓷膜过滤除菌体浓缩结晶获得尼龙5X盐。其主要问题在于尽管在酶转化前进行了杂质无机盐的脱除，但在赖氨酸脱羧酶转化过程中，会产生大量二氧化碳，形成碳酸根离子存在于体系中，其后续分离工艺并未涉及碳酸根离子的去除，实验证明后续结晶过程很难获得高纯度的戊二胺二羧酸盐，由于碳酸根的存在，所获得的戊二胺二羧酸盐中含有一定比例的戊二胺碳酸盐。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用微波提取戊二胺的方法，该方法能够从含有戊二胺的体系中一步法高效去除盐、色素、杂蛋白，分离出戊二胺。

为达到上述目的，本发明使用的技术方案如下：

一种利用微波提取戊二胺的方法，它包括如下步骤：

(1)将含有戊二胺的体系放置于微波反应器中，通过微波作用，使戊二胺以气相的形式挥发出来，获得含有戊二胺的蒸汽和剩余的固渣；

(2)将步骤(1)所获得的含有戊二胺的蒸汽经精馏塔精馏获得戊二胺纯品或将步骤(1)所获得的含有戊二胺蒸汽先冷凝获得含有戊二胺的水溶液再精馏塔精馏获得戊二胺的纯品。

其中，步骤(1)是利用戊二胺分子和水分子在微波作用下会剧烈运动，使得戊二胺和水分子以气相的形式挥发出来，与原有体系中的无机盐、色素、杂蛋白产生分离，从而达到分离戊二胺的目的，获得含有戊二胺的蒸汽。

其中，所述的含有戊二胺的体系为生物法制备、提取戊二胺的过程中产生的含有戊二胺的水相和含有戊二胺的湿沉淀中的任意一种或两种组合。

其中，所述的两种组合为含有戊二胺的水相和含有戊二胺的湿沉淀的组合，称为含有戊二胺的水相固液混合物。

其中，所述的含有戊二胺的水相为含有戊二胺的发酵液、提取液、萃取液、洗涤液中的任意一种或多种组合；所述的湿沉淀为水、戊二胺和固相的组成物；其中，所述的固相为硫酸钠、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钡、菌体细胞、不溶性蛋白等、细胞发酵过程所使用的培养基中的不溶性物质、后分离过程中所加入的水不溶性化学品中的任意一种或多种组合；其中，所述的水不溶性化学品为活性炭和吸附树脂中的任意一种；其中，所述的含有戊二胺的水相固液混合物为含有戊二胺的水相和含有戊二胺的湿沉淀的混合物。

步骤(1)中，所述的含有戊二胺的体系，其pH为11.0～14.0；其中，pH优选为11.5.0～13.5，更优选11.8～13.0，较高的pH有利于戊二胺以分子态的形式存在，在微波的作用下，更容易汽化出来，便于分离；当pH大于11.8后，增加pH，对戊二胺的提取效果不再明显；如果体系的pH较低，可以使用氢氧化钠、氢氧化钾，或者氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镁或者他们各自的氧化物进行调节，使得体系pH大于10.0，优选大于11.5，更优选大于11.8。

步骤(1)中，所述的含有戊二胺的体系，戊二胺的浓度为2～600g/kg，若体系中戊二胺的含量过低，也可以使用本方法提取，只是从成本角度考虑，失去提取的价值。

步骤(1)中，控制微波反应器的温度为60～220℃，优选170～190℃，更优选175～185℃，控制微波发射器频率为700～800W，优选750W。其中，通过控制微波发射器的功率和开关，来控制体系的温度。过低的温度会导致戊二胺的提取收率低，无法达到良好的提取效果，过高的温度容易将体系中的杂质一同汽化或产生新的杂质，导致提取后的产品纯度降低。引入负压可以降低体系提取的温度，且真空度越大，提取的温度可以降的更低，有利于减少杂质的生成。本体系整个过程无需引入外源化学品。

步骤(1)中，对微波反应器的真空度没有特定的要求，其中优选通过真空泵控制微波反应器的真空度小于200mbar，优选小于100mbar，更优选小于50mbar，在微波作用的过程中，使用真空泵降低体系压力形成真空度，可以增强微波对于戊二胺的提取效果，体系真空度越大，越有利于戊二胺的提取。

步骤(1)中，所述的微波作用为微波反应器作用反应或微波连续化作用；其中，所述的微波反应器作用过程中可以引入增强传质的方法，其中，所述的增强传质的手段为机械搅拌、机械振动和超声振动中的任意一种，该方法更有利于传质和传热，增强微波对于戊二胺的提取效果；其中，所述的微波连续化作用为将湿沉淀通过传送带连续送入微波反应器中，传送带运动速率为1m/min，同时连续地将微波提取后的湿沉淀连续输送出去，整个过程使得湿沉淀在微波反应器中有一定的停留时间，保证湿沉淀中的戊二胺提取充分。

其中，所述的微波连续化作用中其微波连续化装置中微波发射器分布于传送带的两端，随着湿物料从传送带的一段运动到另一端的过程，汽化出的戊二胺水蒸汽在箱体的顶部进行收集并以管道的形式排出来。

其中，当含有戊二胺的体系为含有戊二胺的水相或水相固液混合物时，采用微波反应器作用；其中，所述的微波反应器作用优选引入增强传质，如机械搅拌，可以通过冷热循环的方式使液体物料流动起来，或使用循环泵使得物料循环起来，并在罐体中形成薄膜，以增大汽液相接触面积，使得物料中的戊二胺和水蒸汽更容易从体系中分离出来。

当含有戊二胺的体系为含有戊二胺的湿沉淀，采用微波反应器作用或微波连续化作用，其中，优选微波连续化作用；

其中，所述的微波反应器和微波连续化作用可以通过机械搅拌，使得湿沉淀在罐体中形成上下循环，搅拌桨可以设计成搅笼形式，并辅以空心圆筒，以增强物料的上下循环，增加提取效果。

步骤(1)中，所述的微波作用的同时通入高温蒸汽，其中，所述的高温蒸汽为105～180℃水蒸汽、105～180℃空气、105～180℃氮气中的任意一种，优选105～180℃水蒸气，其中，所述的空气为经过石灰水过滤后不含二氧化碳的空气。通入高温蒸汽后，当蒸汽与含有戊二胺的体系接触时，在微波作用下汽化出来的戊二胺更容易被带出来，加快戊二胺的气液平衡向气相部分移动，从而增强传质、提取效果，加速提取效率，提高提取收率。

其中，对高温蒸汽的通入量没有特定的要求，单位体积料液中的通入量较大时，有利于提高戊二胺的收率，但过大的蒸汽通入量，会降低分离后水溶液中戊二胺的浓度。

步骤(2)中，所述的精馏为减压精馏。

其中，减压精馏能够降低精馏过程的温度，避免过多的杂质产生；超重力场的引入，可以增强汽液传质效率；控制精馏塔体压力为0.01～0.5bar，塔体温度为80～150℃，塔顶回流比0.5～2.0。

其中，将步骤(1)所得的含有戊二胺蒸汽或步骤(2)所得的含有戊二胺的水溶液通入含有二酸的水相体系，制备戊二胺二羧酸盐。

其中，所述二酸为己二酸、辛二酸、癸二酸、对苯二甲酸、乙二酸、壬二酸中的任意一种。

其中，所述的制备戊二胺二羧酸盐，方法为专利CN107353198A、CN108586265A、CN109265354A、CN109265354A、CN109265353A、CN109180494A所公开的方法，以制备戊二胺二羧酸盐，即尼龙5X盐结晶体。

其中，对步骤(1)所获得的固渣可以进行循环利用或高值化利用，以解决戊二胺生产过程中的难处理固废的环境污染问题。具体指的是，对经过步骤(1)汽提后几乎不含戊二胺的湿固渣的利用。当固渣的成分主要为氢氧化钙、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁或碳酸钡，通过烘干、煅烧制得氧化钙、氧化镁或氧化钡，而后回用至下一批次的戊二胺转化液的调碱使用；当固渣为碳酸钙，则通过直接煅烧去除蛋白、菌体、色素等有机物杂质制得碳酸钙成品，以用于纳米碳酸钙制备的原料，或再经过改性制得纳米活性碳酸钙用于造纸或橡胶行业；当剩余固渣为碳酸钙和硫酸钙的混合物，则加入硫酸使得全部转化为硫酸钙，用于制备硫酸钙晶须，而后用于造纸、橡胶、沥青等行业。如此，可实现对剩余固渣的循环利用或高值化利用。

有益效果：

1、整个过程无需引入任何外源化学品。

2、可以一步实现戊二胺与盐、色素、杂蛋白等杂质的分离。

3、本方法分离效果好，分离效率高，提取收率高，可达99.1％，所得戊二胺的纯度比较高，可达99.9％。

4、本方法适用性强，对于湿沉淀和水相体系都适用，且戊二胺转化液可以不进行固液分离，调碱后以固液混合物的方式直接进行微波提取。

5、可以增加戊二胺的提取效率，具体体现在达到相同的提取收率所需的提取时间显著降低，具体地，对于戊二胺质量分数为30％的戊二胺水溶液而言，使用微波提取的方式，可以在作用20min的时间里提取收率达到95％。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

实施例中戊二胺浓度的检测方法为水相色谱法，具体参考专利CN106861236A所述；戊二胺纯度的检测方法是采用气相色谱-质谱联用仪进行戊二胺样品纯度的检测；色素含量的表征方法：使用料液在430nm波长下的透光T430nm来表示；总无机盐含量的表征方法：通过灰分来衡量。

实施例1：含有戊二胺的体系的制备

分别取赖氨酸硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、盐酸盐的发酵液10L，分别使用赖氨酸脱羧酶进行催化，充分催化后可获得戊二胺盐的转化液。而后分别使用钠碱、钾碱、钙碱、镁碱、钡碱或其各自的氧化物进行调碱使得pH大于11.0，充分搅拌后可以获得存在大量无机盐的调碱后的戊二胺转化液。分别使用钠碱、钾碱和各自的氧化物进行调碱的，获得戊二胺料液，其分别含有大量的硫酸钠、碳酸钠、硫酸钾、碳酸钾、磷酸钠、磷酸钾、氯化钠、氯化钾，温度降低时，这些可溶性的无机盐会存在部分析出，即为含有戊二胺的水相固液混合物。分别使用钙碱、镁碱、钡碱和其各自的氧化物对脱羧酶催化后的戊二胺转化液进行调碱，其产生大量沉淀，硫酸钙、碳酸钙、磷酸钙、碳酸镁、氢氧化镁、碳酸钡、硫酸钡，即为含有戊二胺的水相固液混合物。使用固液分离器对上述水相固液混合物进行固液分离后，分别获得含有戊二胺的水相和含有戊二胺的湿沉淀，戊二胺的浓度依据原始赖氨酸盐发酵液中赖氨酸的浓度而定，也与分离过程中的浓缩和稀释有关。对固液分离后湿沉淀进行洗涤，获得含有较低浓度的戊二胺水相和较低浓度戊二胺的固相。可以收集专利CN104974046A中所报道的戊二胺经过精馏之后的残余在釜体的高浓度戊二胺料液。上述即为含有戊二胺的体系，其中戊二胺的质量浓度为2～600g/kg，体系的pH为11.0～14.0。

实施例2：

取实施例1中的含有戊二胺的水相1.0L，主要组成为：戊二胺含量120g/kg，总无机盐含量以灰分计17％，无机盐主要成分为硫酸钠，料液的T430nm透光为28％，含有少量杂蛋白，料液pH 14.0。将1.0L料液放置于2L的双口烧瓶中，并置于微波反应炉中(含置顶搅拌，调节转速至150～200r/min)，一口连接温度探头，另一口连接玻璃弯头转接冷凝管，微波发射器功率750W，设定温度为180℃，汽化出的含有戊二胺的水蒸汽经过冷凝管流出，1h后，获得冷凝液945mL，测试得戊二胺浓度123.4g/L，提取收率97.2％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.2％，冷凝液T430nm处透光率98％，总无机盐含量以灰分计0.11％。

实施例3：

取实施例1中的含有戊二胺的水相1.0L，主要组成为：戊二胺含量140g/kg，总无机盐含量以灰分计2.2％，无机盐主要成分为硫酸钙、碳酸钙，料液的T430nm透光为32.5％，含有少量杂蛋白，料液pH 11.8。将1.0L料液放置于2L的双口烧瓶中，并置于微波反应炉中(附带超声发射装置，作用于反应体系)，一口连接温度探头，另一口连接玻璃弯头转接冷凝管，微波发射器功率750W，设定温度为130℃，冷凝端连接真空泵，保持体系绝对压力为0.1bar，汽化出的戊二胺水蒸汽经过冷凝管流出，1h后，获得冷凝液985mL，测试得戊二胺浓度138.3g/L，提取收率97.3％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度99.1％，冷凝液T430nm处透光率98.5％，总无机盐含量以灰分计0.08％。

实施例4：

取实施例1中的含有戊二胺的水相固液混合物1.0kg，主要组成为：戊二胺含量100.5g/kg，总无机盐含量以灰分计21％，无机盐主要成分为磷酸钙、碳酸钙，料液的T430nm透光为28.5％(离心后的上清液)，含有少量杂蛋白，料液pH 11.0。将1.0kg的所述固液混合物放置于2L的双口烧瓶中，并置于微波反应炉中，一口连接温度探头，另一口连接玻璃弯头转接冷凝管，微波发射器功率750W，设定温度为220℃，汽化出的戊二胺水蒸汽经过冷凝管流出，1h后，获得冷凝液905mL，测试得戊二胺提取收率82.3％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度96.1％，冷凝液T430nm处透光率95.5％，总无机盐含量以灰分计0.56％。

实施例5：

取实施例1中的含有戊二胺的湿沉淀1.0kg，主要组成为：戊二胺含量85g/kg，卡尔费休法测试水含量为43％，无机盐主要成分为硫酸钡、碳酸钡，含有少量杂蛋白，总无机盐含量以灰分计48.3％，取2g湿沉淀加入10mL水，充分搅拌后，离心后得上清液T430nm透光为40.5％，pH 12.2。将1.0kg湿固渣放置于2L的双口烧瓶中，并置于微波反应炉中，一口连接温度探头，另一口连接玻璃弯头转接冷凝管，微波发射器功率750W，设定温度为100℃，冷凝端连接真空泵，保持体系绝对压力为0.01bar，汽化出的戊二胺水蒸汽经过冷凝管流出，1h后，获得冷凝液415mL，测试得戊二胺提取收率72.3％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度99.8％，冷凝液T430nm处透光率100％，总无机盐含量以灰分计0.04％。

实施例6：

取实施例1中的含有戊二胺的湿沉淀5.0kg，主要组成为：戊二胺含量182.5g/kg，卡尔费休法测试水含量为31.4％，无机盐主要成分为碳酸钙，含有少量杂蛋白，总无机盐含量以灰分计47.2％，取2g湿沉淀加入10mL水，充分搅拌后，离心后得上清液T430nm透光为29.5％，pH 13.0。将5.0kg湿固渣放置于10L的具有搅笼式搅拌桨的微波反应釜中，开启搅拌使得所述湿沉淀可以在罐体中由中心到两侧的上下运动，顶部气相出口连接换热器将挥发出的气相冷凝下来并收集，设定体系温度为185℃，打开微波发生装置开始进行提取，当温度达到185℃后，保持1h，而后从釜底通入180℃的水蒸汽，控制水蒸汽流量为10L/h，继续保持搅拌，保持1h，冷凝端共获得冷凝液12.39L，测试得戊二胺提取收率99.1％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.2％，冷凝液T430nm处透光率97.5％，总无机盐含量以灰分计0.68％。

实施例7：

和实施例6相同，差异在于经过185℃保持1h后，从釜底分别通入99.9％的事先预热至180～185℃的氮气和事先通过石灰水过滤后的预热至180～185℃的空气，进气流量均控制在10L/h，维持1h，结果测试显示戊二胺提取收率分别为97.6％和96.1％，总无机盐含量以灰分计分别为2.3％和1.8％。

从釜底分别通入99.9％的事先预热至105～110℃的氮气和事先通过石灰水过滤后的预热至105～110℃的空气，进气流量均控制在10L/h，维持1h，结果测试显示戊二胺提取收率分别为23.5％和32.1％，总无机盐含量以灰分计分别为1.3％和1.1％。

实施例8：连续微波提取工艺

取实施例1中的含有戊二胺的湿沉淀50kg，主要组成为：戊二胺含量20g/kg，卡尔费休法测试水含量为45.4％，无机盐主要成分为碳酸镁、氢氧化镁，总无机盐含量以灰分计43.1％，含有少量杂蛋白，取2g湿沉淀加入10mL水，充分搅拌后，离心后得上清液T430nm透光为67.5％，pH 12.1。将50kg的湿沉淀置于料斗之中，通过螺旋输料泵输送至水平传送带上，传送带长20m，宽50cm，传送带可以通过马达实现机械振动，在传送带的两侧安装有微波发射器探头，探头功率750W，探头之间间隔50cm，控制传送带运动速率1.0m/min，在传送带上方有气相收集装置，与换热器相连接，以使得挥发出的气相，即含有戊二胺的蒸汽冷凝下来。控制箱体的温度160℃，真空度0.5bar，当物料从传送带的始端输送至末端时，即完成了湿沉淀中戊二胺的提取。实验结束共收集冷凝液23.1L，测试得戊二胺浓度41.7g/L，戊二胺得提取收率96.3％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.0％，冷凝液T430nm处透光率98.4％，总无机盐含量以灰分计0.3％。

实施例9：

取实施例1中的经过专利CN104974046A中所报道的戊二胺精馏技术进行戊二胺精馏之后在釜体的残余的高浓度戊二胺料液1.0L，主要组成为：戊二胺含量600g/kg，总无机盐含量以灰分计0.6％，料液的T430nm透光为22.5％，料液pH 13.1。将1.0L料液放置于2L的双口烧瓶中，并置于微波反应炉中，一口连接温度探头，另一口连接玻璃弯头转接冷凝管，微波发射器功率750w，设定温度为160℃，冷凝端连接真空泵，保持体系绝对压力为0.3bar，汽化出的戊二胺水蒸汽经过冷凝管流出，1h后，获得冷凝液991mL，提取收率98.5％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度96.1％，冷凝液T430nm处透光率96.5％，总无机盐含量以灰分计0.05％。

实施例10：微波提取液的减压精馏

按照实施例3中的方法获得100L冷凝液，进行减压精馏，进料速率为3L/h，塔顶回流比设置为0.5～2.0，控制真空度0.1bar，再沸器的温度控制在140℃，塔顶采出水和轻组分，戊二胺从提馏段下部采出，回流比影响塔顶和塔底的采出量。实验结果显示，所得戊二胺色谱纯度为98.1～99.8％，卡尔费休法测试含水量0.85～0.1％。

实施例11：微波提取液的减压精馏

按照实施例8中的方法对含有戊二胺的体系进行提取，提取液不经过冷凝，将含有戊二胺的蒸汽直接以气相的方式进入减压精馏塔，控制提取液的流量为3.0kg/h，进行减压精馏，塔体温度控制在80～150℃，塔顶采出水和轻组分，戊二胺从提馏段下部采出，塔体温度受真空度的影响。

当塔顶回流比设置为2.0，分别控制真空度为0.01、0.1、0.5bar进行实验，实验结果显示，所得戊二胺精馏产品的色谱纯度为99.5％、99.7％、99.9％，T430nm透光率为100％。当塔顶回流比设置为1.0时，控制真空度为0.01bar进行实验，实验结果显示，所得戊二胺精馏产品的色谱纯度为99.8％，T430nm透光率为100％。当塔顶回流比设置为0.5时，控制真空度为0.01bar进行实验，实验结果显示，所得戊二胺精馏产品的色谱纯度为100％，T430nm透光率为100％。

实施例12：微波提取液的超重力精馏

按照实施例8中的方法获得3000L戊二胺水溶液，使用超重力精馏塔进行超重力减压精馏，进料速率100kg/h，塔顶回流比设置为2.0，控制真空度0.1bar，控制再沸器的温度在133～135℃塔顶采出水和轻组分，戊二胺从塔底采出。实验结果显示，使用超重力精馏塔进行超重力减压精馏，可以充分提高气液传质效果，所得戊二胺的色谱纯度为99.8％，T430nm透光率为100％。

实施例13：尼龙5X单体盐的结晶

按照实施例2至实施例9所给出的方法提取获得戊二胺溶液，可以直接通入含有己二酸的水相体系、或含有辛二酸的水相体系、或含有癸二酸的水相体系、或含有对苯二甲酸的水相体系等二羧酸盐的水相体系，而后按照专利CN107353198A、CN108586265A、CN109265354A、CN109265354A、CN109265353A、CN109180494A所给出方法获得尼龙5X盐结晶体，制得尼龙5X盐的纯度使用气相色谱质谱联用法测得结果均大于99.8％，灰分含量小于20ppm。

实施例14：剩余固渣的高值化利用

取实施例3中的剩余固渣500g，主要成分为硫酸钙和碳酸钙，含有微量的戊二胺和少量色素、杂蛋白等其他物质，使用4L水将固渣悬浮获得固液混合物，而后加入硫酸酸化，调节pH至5.0～6.0，使得固渣全部转化为硫酸钙，向所述体系中加入晶型转化剂，然后进行水热处理，水热处理的温度为130～160℃，水热处理的时间为3～6h，而后得到硫酸钙晶须悬液，将其进行固液分离、烘干、煅烧，制得硫酸钙晶须，可以用于塑料、橡胶、造纸等行业，实现固废的资源化利用。

实施例15：剩余固渣的高值化利用

取实施例6中的剩余固渣500g，主要成分为碳酸钙，含有微量的戊二胺和少量色素、杂蛋白等其他物质，湿滤饼经过50～80℃真空干燥至自由水含量小于10％后，直接放入管式炉中950℃煅烧0.5～6h，获得氧化钙粉末。所获得的氧化钙粉末可以用于下一批次催化后的戊二胺碳酸盐溶液进行的调碱。以实现剩余固渣的循环利用。

对比例1：

同实施例2，整个过程中保持微波发生装置关闭，在相同时间后，获得冷凝液780mL，测试得戊二胺浓度100.3g/L，提取收率65.2％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.0％，冷凝液T430nm处透光率97.5％，总无机盐含量以灰分计0.10％。

同实施例2，整个过程中保持微波发生装置关闭，并从底部通入175～180℃的蒸汽，在相同时间后，获得冷凝液1100mL，测试得戊二胺浓度93.2g/L，提取收率85.4％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度99.0％，冷凝液T430nm处透光率99.0％。

对比例2：

同实施例6，整个过程中保持微波发生装置关闭，关闭釜底蒸汽阀门，通过夹层循环油浴控制相同温度(185℃)，在相同时间后，获得戊二胺冷凝液，测试得戊二胺提取收率45.3％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.0％，冷凝液T430nm处透光率97.0％。

同实施例6，整个过程中保持微波发生装置关闭，保持蒸汽阀门打开，在相同时间后，获得戊二胺冷凝液，测试得戊二胺提取收率82.5％，气相色谱质谱联用测试得戊二胺的色谱纯度98.5％，冷凝液T430nm处透光率98.0％。

Claims (9)

1.一种利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将含有戊二胺的体系放置于微波反应器中，通过微波作用，使戊二胺以气相的形式挥发出来，获得含有戊二胺的蒸汽；

(2)将步骤(1)所获得的含有戊二胺的蒸汽经精馏塔精馏获得戊二胺纯品或将步骤(1)所获得的含有戊二胺蒸汽先冷凝获得含有戊二胺的水溶液再精馏塔精馏获得戊二胺的纯品；

步骤(1)中，所述的含有戊二胺的体系，其pH为11.0～14.0，戊二胺的浓度为2～600g/kg；

步骤(1)中，控制微波反应器的温度为170～190℃；

步骤(1)中，所述的微波作用为同时通入高温蒸汽，其中，所述的高温蒸汽为105～200℃水蒸汽、105～200℃空气、105～200℃氮气中的任意一种；其中，所述的空气为经过石灰水过滤后不含二氧化碳的空气。

2.根据权利要求1所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的含有戊二胺的体系为生物法制备、提取戊二胺的过程中产生的含有戊二胺的水相和含有戊二胺的湿沉淀中的任意一种或两种组合物。

3.根据权利要求2所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，所述的含有戊二胺的水相为含有戊二胺的发酵液、提取液、萃取液、洗涤液中的任意一种或多种组合；所述的含有戊二胺的湿沉淀为水、戊二胺和固相的组成物；

其中，所述的固相为硫酸钠、硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙、碳酸镁、氢氧化镁、硫酸钡、菌体细胞、不溶性蛋白、细胞发酵过程所使用培养基中的不溶性物质、后分离过程中所加入的水不溶性化学品中的任意一种或多种组合；

其中，所述的水不溶性化学品为活性炭和吸附树脂中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，通过真空泵控制微波反应器的真空度小于200mbar。

5.根据权利要求1所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的微波作用为微波反应器作用反应或微波连续化作用，

其中，当含有戊二胺的体系为含有戊二胺的水相或水相固液混合物时，采用微波反应器作用，当含有戊二胺的体系为含有戊二胺的湿沉淀时，采用微波反应器作用或微波连续化作用。

6.根据权利要求5所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，所述当含有戊二胺体系为含有戊二胺的湿沉淀时，采用微波连续化作用。

7.根据权利要求5所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，所述微波反应器作用的过程为微波反应器引入增强传质，其中，所述的增强传质为机械搅拌、机械振动和超声振动中的任意一种。

8.根据权利要求6或7所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，所述的微波连续化作用为将湿沉淀通过传送带连续送入微波反应器中，传送带运动速率为1m/min，同时连续地将微波提取后的湿沉淀连续输送出去。

9.根据权利要求1所述的利用微波提取戊二胺的方法，其特征在于，将步骤(1)所得的含有戊二胺蒸汽或步骤(2)所得的含有戊二胺的水溶液通入含有二酸的水相体系，制备戊二胺二羧酸盐，

其中，所述二酸为己二酸、辛二酸、癸二酸、对苯二甲酸、乙二酸、壬二酸中的任意一种。