CN112499849A - 一种牛磺酸生产废液回收利用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牛磺酸生产废液回收利用方法，包括以下步骤：原液收集‑多级电渗析浓缩分离‑氨气除亚硫酸氢根离子‑盐水收集四步，在多级电渗析浓缩分离步骤中，浓盐水的浓缩终点为电导率达到200ms/cm时，淡盐水的淡化终点为电导率小于5ms/cm。通过上述方式，本发明能够在实现牛磺酸生产废水的无害化处理的同时，降低了整个生产线的原料成本，提高了生产线的资源整合利用能力。

Description

一种牛磺酸生产废液回收利用方法

技术领域

本发明涉及牛磺酸生产领域，特别是涉及一种牛磺酸生产废液回收利用方法。

背景技术

牛磺酸（Taurine）又称牛胆酸，是一种含硫非蛋白质氨基酸，化学名为2－氨基乙磺酸，是人体内存在的一种具有多种生理功能的含硫氨基酸，具有促进大脑发育、增强视力、抗炎、解热、降血压、降血糖、强肝利胆等作用，是人体内最重要的氨基酸之一。牛磺酸无任何毒副作用，故发达国家对它的研究和应用十分重视。近年来随着对其生理作用、营养价值的深入研究，其应用变得非常广泛，牛磺酸在国外大量用作营养保健品和食品添加剂，据报道，美国和日本是最主要的消费国，年消费量分别达一万吨和五千多吨。

随着世界化工产业的转移，我国已成为全球最大和主要的牛磺酸生产国和出口国，2000年时牛磺酸总产量为2万吨左右，2008年总产量在3.38万吨左右，2010年的出口量超过4万吨；我国牛磺酸90%出口，主要目的地是欧美和东南亚，出口量逐年增加；随着我国人民生活水平的提高，国内对牛磺酸的需求也逐渐增长，如果我国牛磺酸的消费量达到欧美国家的一半，将增加至少4万吨的年需求。牛磺酸产业链正在迅速发展，下游深加工产业使牛磺酸的需求量日益增大，研究牛磺酸的工艺改进对行业发展有重要的经济和社会意义。

牛磺酸自发现以来，人们就在不断地探索其人工合成的途径。至今，有关牛磺酸的合成方法已不下数十种。目前我国工业化牛磺酸生产方法主要有乙醇胺法和环氧乙烷法，其中使用乙醇胺法生产的过程中需要使用亚硫酸盐对中间体2-氨基乙醇硫酸酯磺化制取牛磺酸，因此牛磺酸结晶过滤后形成的生产废液中包含一定量的亚硫酸盐，这种富含亚硫酸盐的生产废液如果直接排放会对环境造成严重污染。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种牛磺酸生产废液回收利用方法，能够减少废液排放，降低环境污染。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种牛磺酸生产废液回收利用方法，所述牛磺酸生产废液回收利用方法包括以下步骤：

步骤1.将牛磺酸废液收集到专用的废液储罐中作为原液；

步骤2.将所述废液储罐中的原液接入多级电渗析系统，对原液进行多级连续分离，所述多级电渗析系统的每级电渗析子系统都包括电渗析装置、淡盐水收集罐和浓盐水收集罐，每个淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上都安装有在线电导仪率检测仪和加压泵，当浓盐水的电导率达到200ms/cm时为电渗析的浓缩终点，所述淡盐水的电导率小于5ms/cm为淡化终点；

步骤3.向步骤2中到达电渗析浓缩终点的浓盐水中通入氨气反应，除去浓盐水中多余的亚硫酸氢根离子；

步骤4.将步骤3中浓缩盐水收集到专用的储料罐中用作磺化反应原料。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤3亚硫酸氢根离子消除步骤可以与步骤2调换。

在本发明一个较佳实施例中，所述多级电渗析系统为二级电渗析系统，所述二级电渗析系统包括一级电渗析子系统、二级电渗析子系统和回用水缓存罐，所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统之间还设置有浓盐水缓冲罐，所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐分别连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐与浓盐水收集罐与电渗析装置连接的管道上都安装有电磁阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述缓冲罐与二级电渗析子系统之间设置有电磁阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐之间的连接管道上也分别安装有电磁阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述二级电渗析系统的运行方式如下：

首先将废液储罐中的原液同时加入一级电渗析子系统的淡盐水收集罐和浓盐水收集罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至一级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过100ms/cm后将浓盐水通入缓冲罐中；

然后，将缓冲罐中电导率超过100ms/cm的浓盐水分别通入二级电渗析子系统中的淡盐水罐和浓盐水罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一二级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至二级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过100ms/cm后将浓盐水通入缓冲罐中。

本发明的有益效果是：本发明的技术方案是通过采用多级电渗析的方式将牛磺酸生产过程中产生的含亚硫酸根废液中无机盐分离浓缩处理，将分离出的浓盐水直接用作乙醇胺法中的磺化反应原料，减少了强污染废水的排放，实现了对含亚硫酸根的生产废水的无害化处理的同时，降低了整个生产线的原料成本，提高了生产线的资源整合利用能力，。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明一较佳实施例内容包括：

一种牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述牛磺酸生产废液回收利用方法包括以下步骤：

步骤1.将牛磺酸废液收集到专用的废液储罐中作为原液；

步骤2.将所述原液接入二级电渗析系统，对原液进行二级连续分离，所述二级电渗析系统的每级电渗析子系统都包括电渗析装置、淡盐水收集罐和浓盐水收集罐，所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上都安装有在线的电导仪率检测仪和加压泵，当浓盐水的电导率达到200ms/cm时为电渗析的浓缩终点，所述淡盐水的电导率小于5ms/cm为淡化终点；

步骤3.将步骤2中到达电渗析浓缩终点的浓盐水收集到反应罐中，向反应罐中通入氨气反应，除去浓盐水中多余的亚硫酸氢根离子；

步骤4.将步骤3中浓缩盐水收集到专用的储料罐中用作磺化反应原料。

本发明另一较佳实施例的内容包括：

一种牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述牛磺酸生产废液回收利用方法包括以下步骤：

步骤1.将牛磺酸废液收集到专用的废液储罐中作为原液；

步骤2.向步骤1中的原液导入反应罐中，并向反应罐中通入氨气反应，除去原液中多余的亚硫酸氢根离子；

步骤3.将反应后的原液接入二级电渗析系统，对原液进行二级连续分离，所述二级电渗析系统的每级电渗析子系统都包括电渗析装置、淡盐水收集罐和浓盐水收集罐，所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上都安装有在线的电导仪率检测仪和加压泵，当浓盐水的电导率达到200ms/cm时为电渗析的浓缩终点，所述淡盐水的电导率小于5ms/cm为淡化终点；

步骤4.将步骤3中浓缩盐水收集到专用的储料罐中用作磺化反应原料。

在上述两个较佳实施例中：

所述二级电渗析系统包括一级电渗析子系统、二级电渗析子系统和回用水缓存罐，所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统之间还设置有浓盐水缓冲罐，可以临时储存未分配处理的一次浓盐水。所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐分别连接，可以随时将达到回用水标准的淡盐水从淡盐水收集罐中取走。

所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐与浓盐水收集罐和电渗析装置连接的管道上都安装有电磁阀。所述缓冲罐与二级电渗析子系统之间设置有电磁阀。所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐之间的连接管道上也分别安装有电磁阀。上述各个电磁阀于整个电渗析析系统的控制装置连接，可以实现对电渗析的自动化控制。

所述二级电渗析系统的运行方式如下：

首先将废液储罐中的原液同时加入一级电渗析子系统的淡盐水收集罐和浓盐水收集罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至一级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过100ms/cm后将浓盐水通入缓冲罐中；

然后，将缓冲罐中电导率超过100ms/cm的浓盐水分别通入二级电渗析子系统中的淡盐水罐和浓盐水罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一二级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至二级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过200ms/cm后将浓盐水通入储料罐中用作磺化反应中原料液。

其中浓盐水电导率采用200ms/cm为浓缩终点的原因是此电导率对应的盐溶液浓度为14%左右，可以满足原料液直接添加使用的需要，而淡盐水的电导率终点为5ms/cm的原因是该电导率对应的盐溶液浓度不超过0.5%，基本可以满足厂区日常洒扫用水和生产回用水的需求，如有需要还可以继续通过电渗析的方式将电导率降低到0.1ms/cm以下，进一步纯化。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述牛磺酸生产废液回收利用方法包括以下步骤：

步骤1.将牛磺酸废液收集到专用的废液储罐中作为原液；

步骤2.将所述废液储罐中的原液接入多级电渗析系统，对原液进行多级连续分离，所述多级电渗析系统的每级电渗析子系统都包括电渗析装置、淡盐水收集罐和浓盐水收集罐，每个淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上都安装有在线电导仪率检测仪和加压泵，当浓盐水的电导率达到200ms/cm时为电渗析的浓缩终点，所述淡盐水的电导率小于5ms/cm为淡化终点；

步骤3.向步骤2中到达电渗析浓缩终点的浓盐水中通入氨气反应，除去浓盐水中多余的亚硫酸氢根离子；

步骤4.将步骤3中浓缩盐水收集到专用的储料罐中用作磺化反应原料。

2.根据权利要求1所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述步骤3亚硫酸氢根离子消除步骤可以与步骤2调换。

3.根据权利要求1所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述多级电渗析系统为二级电渗析系统，所述二级电渗析系统包括一级电渗析子系统、二级电渗析子系统和回用水缓存罐，所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统之间还设置有浓盐水缓冲罐，所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐分别连接。

4.根据权利要求3所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐与浓盐水收集罐与电渗析装置连接的管道上都安装有电磁阀。

5.根据权利要求3所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述缓冲罐与二级电渗析子系统之间设置有电磁阀。

6.根据权利要求3所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述回用水缓存罐与一级电渗析子系统和二级电渗析子系统的淡盐水收集罐之间的连接管道上也分别安装有电磁阀。

7.根据权利要求3所述的牛磺酸生产废液回收利用方法，其特征在于，所述二级电渗析系统的运行方式如下：

首先将废液储罐中的原液同时加入一级电渗析子系统的淡盐水收集罐和浓盐水收集罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至一级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过100ms/cm后将浓盐水通入缓冲罐中；

然后，将缓冲罐中电导率超过100ms/cm的浓盐水分别通入二级电渗析子系统中的淡盐水罐和浓盐水罐中，通过所述淡盐水收集罐和浓盐水收集罐上的加压泵泵入电渗析装置中进行电渗析分离，分离后的淡盐水重新回至一二级电渗析子系统的淡盐水收集罐中，分离后的浓盐水重新回至二级电渗析子系统的浓盐水收集罐中，重复进行上述动作，并在线监测淡盐水和浓盐水的电导率，当淡盐水的电导率低于5ms/cm时将淡盐水从淡盐水收集罐中抽出回收，用作车间回用水，当浓盐水电导率超过100ms/cm后将浓盐水通入缓冲罐中。