CN1443751A - 用于氨基酸生产的连续离子交换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法及装置，该装置由密实移动床、流动床、树脂输送设施配套组成，用于各种氨基酸生产。该方法是使离子交换过程连续化，吸附过程在密实移动床中进行，饱和树脂连续排放或分批排放。饱和树脂在流化床中采用连续或分批作业方式进行洗脱和再生。本发明的优点是可缩减设备和场地建设投资，降低化学试剂消耗和生产成本，减少废液排放量，减轻环保负担。
Description
技术领域：本发明涉及一种连续离子交换方法及装置，特别是涉及一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法及装置。
背景技术：现行各种氨基酸的生产工艺中，离子交换技术得到广泛应用，主要用于氨基酸的富集回收，纯化、分离及其形态转变方面。现有的离子交换技术存在各种弊病，一般采用的离子交换设备是固定床，它是一种分批式作业，吸附、洗脱、再生等步骤在同一床内进行，单批作业周期长，不连续，离子交换树脂容量不能充分利用，从而化学试剂消耗量大，不经济，废水排放量大等是这种交换方式的明显缺点。另一种方法是采用模拟逆流移动床，树脂不动，而料液自入口处就分离成相互反向流动的两部分，此法阀门多，自控要求很严。
发明内容：
本发明的目的是采用一种基本连续的离子交换技术取代固定床交换技术，用于氨基酸生产，克服现有的离子交换技术的上述弊病。
本发明的技术解决方案是一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法及其装置，该装置主要包含下述设备配套组成：(1)密实移动床；(2)流化床；(3)树脂输送设备。该方法是一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法，料液自密实移动床下部进入，新鲜树脂从密实移动床顶部进入，饱和树脂经由自动控制装置控制的树脂输送设备在密实移动床与流化床之间连续或间歇流动，吸附过程在密实移动床中进行，饱和树脂连续排放或分批排放；饱和树脂在流化床中采用连续或分批作业方式进行洗脱和再生。
附图说明：
图1是用于氨基酸生产的连续离子交换装置示意图
具体实施方式：
本发明结合具体实施参见附图进一步说明如下：一种用于氨基酸生产的连续离子交换装置(参见附图1)，它主要包含：(1)密实移动床；(2)流化床；(3)树脂输送设备，树脂输送设备为压缩空气装置或计量泵。密实移动床和流化床可根据需要和现场情况按一台密实移动床加数台流化床或数台密实移动床加一台流化床配套。离子交换装置主要组成部分的作用如下：
(1)密实移动床，用于有价物质(或杂质元素)吸附；
(2)流化床，用于吸附物质洗脱及树脂再生；
(3)树脂输送设备，为溶液输送和树脂输送设备。
一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法，料液自密实移动床下部进入，新鲜树脂从密实移动床顶部进入，饱和树脂经由自动控制装置控制的树脂输送设备在密实移动床与流化床之间连续或间歇流动。吸附过程在密实移动床中进行，饱和树脂连续排放或分批排放；饱和树脂在流化床中采用连续或分批作业方式进行洗脱和再生。
该方法的具体操作工艺为：
(1)吸附过程在密实移动床中进行，料液从床底进入，料液与树脂作相向移动。液体流速由待处理料液性质及树脂交换性能确定，树脂在床内的移动属活塞式移动，不乱层。有两种方式可供选择：
(i)进液时，树脂床不动，根据树脂交换性能及待处理料液吸附成份浓度及处理量，分批排放吸附饱和的树脂，每批树脂排放量为树脂总装载体积1/10～1/8。
(ii)树脂逆液体流动方向，连续移动及从床底排出，树脂移动线速度由待处理料液浓度和流速及树脂相应的工作饱和吸附容量确定。
(2)洗脱及再生过程在流化床中进行，作业方式与吸附过程中树脂排放方式相对应，分批或连续进行。
本发明的方法和设备用于下列氨基酸生产工艺的离子交换作业中：(1)柠檬酸的精制；(2)抗坏血酸钠制取抗坏血酸；(3)古龙酸钠制取古龙酸。除以上经试验检验的离子交换工艺外，用于其它氨基酸(盐)精制、转型的离子交换工艺均可使用。
用于柠檬酸精制的实施例1：
本实施例系柠檬酸精制过程，采用本发明的方法及装置，待处理料液为柠檬酸粗溶液，浓度18％，吸附树脂Ambersep 252H，流量控制为接触时间(τ)20min，饱和树脂分批排放，排放量为树脂装载总体积的1/10，吸附流出液为柠檬酸纯溶液，一次结晶后，获得食用柠檬酸。
用于从抗坏血酸钠制取抗坏血酸的实施例2：
本实施例为VcNa转型为Vc的过程，采用本发明的方法及装置，待处理料液为VcNa水溶液，浓度10％，吸附树脂为D001树脂，使用前用1mol/L HCl转化为H+型，接触时间τ＝30min，饱和树脂连续排放，得到的Vc液pH＝2.10～2.15。
用于从古龙酸钠制取古龙酸的实施例3：
本实施例将古龙酸钠液盐溶转型为古龙酸的实例，料液为古龙酸钠溶液，含量8％，pH＝6.8～7.2，吸附树脂漂莱特C145Na型，使用前用1mol/L HCl转化为H+型，接触时间τ＝40min，饱和树脂分批排放，排放量为树脂装载总体积的1/8，古龙酸回收率≥99％。
本发明中吸附过程，树脂能全部达到工业饱和吸附，能充分利用树脂的吸附容量，吸附过程连续进行，且洗脱再生不在同一床内进行，单位床体积单位时间的产能大幅度提高，从而可大幅度缩小主体设备容积和占地面积，投资节省：洗脱树脂再生过程在流态化下进行，具有以下优点：
(1)洗脱，树脂再生速度快，时间节省；
(2)减少洗脱再生化学试剂的耗量及洗涤用水量，可降低操作成本；
(3)废液排放量减少，可减小对环保的压力。
Claims (3)
1、一种用于氨基酸生产的连续离子交换装置，其特征在于它主要包含下述设备配套组成：
(1)密实移动床
(2)流化床
(3)树脂输送设备
2、一种用于氨基酸生产的连续离子交换方法，料液自密实移动床下部进入，新鲜树脂从密实移动床顶部进入，饱和树脂经由自动控制装置控制的树脂输送设备在密实移动床与流化床之间连续或间歇流动，其特征在于：
(1)吸附过程在密实移动床中进行，饱和树脂连续排放或分批排放。
(2)饱和树脂在流化床中采用连续或分批作业方式进行洗脱和再生。
3、根据权利要求1所述的用于氨基酸生产的连续离子交换装置，其特征在于树脂输送设备为压缩空气装置或计量泵。
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