CN204874354U - 一种羽毛生产胱氨酸的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种羽毛生产胱氨酸的装置，属于氨基酸生产技术领域。该装置包括盐酸回收结构和依次设置的水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜、沉淀池、第一板框压滤机、溶解罐、酸中和反应釜、第二板框压滤机、第一脱色反应釜、第三板框压滤机、第二脱色反应釜、第四板框压滤机、氨中和反应釜及离心机，所述盐酸回收结构与水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜和溶解罐连接，所述第四板框压滤机的滤渣出口通过输送结构与第一脱色反应釜的进料口连接。该装置在现有的生产装置的基础上，进行了多处调整，减少盐酸和活性炭的使用量，以减少成本和提高产品的收率，同时，本实用新型提供的装置结构紧凑、生产流畅，适合工业化应用。

Description

一种羽毛生产胱氨酸的装置

技术领域

本实用新型涉及氨基酸生产技术领域，特别涉及一种羽毛生产胱氨酸的装置。

背景技术

由于全球市场对禽类肉制品的巨大需求，禽类的屠宰加工过程中产生大量的羽毛，使得每年羽毛废弃物达数百万吨，这些羽毛如直接废弃，在自然条件下腐烂降解时间长，且腐烂发臭对环境造成污染；如焚烧填埋需大量的人力和物力，还可能造成二次污染，也浪费了宝贵的资源。由于羽毛含有大量的蛋白质，如通过化学的方法将其降解为氨基酸，既避免了羽毛废弃物产生的污染，又具有良好的经济效益，不失为是目前处理羽毛的最好方法。

目前常规的将羽毛降解为氨基酸方法是酸解法，酸解法将羽毛经物理处理后送入酸解罐内，通过酸处理产生胱氨酸，其工艺流程为：

1.1水解段

原料：毛发；辅料：盐酸，蒸汽；将毛发投入水解罐内密封，通入盐酸（浓度﹥30%），蒸汽；温度120℃，酸解时间7h；终点产物：水解液（去一次中和段）。

1.2一次中和段

辅料：液氨（或液碱）；水解液进入一次中和罐，通入液氨（或液碱）；温度80℃，中和时间20h，终点pH=5.0，过滤；终点产物：1，滤液（即一次母液，送L-精氨酸车间做原料）2，滤渣（去一次脱色段）。

1.3一次脱色段

辅料：盐酸，蒸汽，纯水，活性炭；滤渣进入脱色罐，投（通）入盐酸，蒸汽，纯水，活性炭；温度80℃，脱色时间2h，终点pH=0.5，过滤；终点产物：1，滤渣（燃烧）2,滤液（去二次中和段）。

1.4二次中和段

辅料：碳酸氢铵；滤液进入二次中和罐，投入碳酸氢铵；温度80℃，中和时间12h，终点pH=5.0，过滤；终点产物：1，滤液（即二次母液，送L-亮氨酸车间做原料）2，滤渣（去二次脱色段）。

1.5二次脱色段

辅料：盐酸，蒸汽，纯水，活性炭；滤渣进入脱色罐，投（通）入盐酸，蒸汽，纯水，活性炭，温度80℃，脱色时间2h，终点pH=0.5，过滤；终点产物：1，滤渣（回收利用）2，滤液（去三次中和段）。

1.6三次中和段

辅料：氨水；滤液进入三次中和罐，通入氨水，温度80，中和时间3h，终点pH=4.0，过滤；终点产物：1，滤液（即三次母液，送L-酪氨酸车间做原料）2，滤渣（即L-胱氨酸粗品，去精制段）。

1.7精制段

辅料：蒸馏水，蒸汽；用蒸馏水冲洗上段工序产品并离心甩干，送入烘干机，通入蒸汽烘干，包装，入库，烘干温度100℃，烘干时间3h；终点产物：L-胱氨酸成品。

申请人在实现上述过程时，发现酸、碱和活性炭的用量大，导致生产成本较高；同时，产生了大量的废水；另外，胱氨酸的产量较低。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种羽毛生产胱氨酸的装置，用于降低成本和提高产率，以获得更大的经济效益。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种羽毛生产胱氨酸的装置，该装置包括盐酸回收结构和依次设置的水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜、沉淀池、第一板框压滤机、溶解罐、酸中和反应釜、第二板框压滤机、第一脱色反应釜、第三板框压滤机、第二脱色反应釜、第四板框压滤机、氨中和反应釜及离心机等。其中，盐酸回收结构与水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜和溶解罐连接用于回收水解反应釜、浓缩器和碱中和反应釜排出的稀盐酸，第四板框压滤机的滤渣出口通过输送结构与第一脱色反应釜的进料口连接用于再利用废活性炭。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括精氨酸工段或复合氨基酸工段，第一板框压滤机的滤液出口与精氨酸工段或复合氨基酸工段连接用于生产精氨酸或复合氨基酸。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括亮氨酸工段，第二板框压滤机的滤液出口与亮氨酸工段连接用于生产亮氨酸。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括酪氨酸工段，离心机的离心液出口与酪氨酸工段连接用于生产酪氨酸。

具体地，本实用新型实施例中的浓缩器为一效浓缩器。

前结构中，液体通过管路实现运输，而滤渣通过输送结构进行运输。前述结构中，各结构基本通过管道顺次连接（其中滤渣的输送通过输送结构进行运输），管道上根据需要设置动力泵、阀门和流量阀等结构。同时，前述各结构都为耐酸或者碱腐蚀结构，反应釜为搪瓷反应釜或玻璃反应釜（容量根据需要采用10立方、15立方或20立方），各反应釜根据需要设置搅拌、温度计、气压计、保温夹套、冷却水夹套等或者与尾气处理系统连接。进一步地，各车间分两层设置，各反应釜或沉淀池或溶解罐等设于一层，板框压滤机设于二层。输送结构包括板框压滤机的排渣口下方设置的可拆除的斜板和其一侧（排渣口一侧）平行于板框压滤机设置的收集槽，斜板将滤渣送入收集槽中，收集槽通过输送带或者输送槽将滤渣送入相应的反应釜中。

其中，本实用新型实施例中的盐酸回收结构包括回流冷凝管、抽真空结构、冷凝器、稀酸储罐和水洗塔等。其中，回流冷凝管设于水解反应釜的顶部且其出气口与冷凝器的进口连接，冷凝器的出气口与抽真空结构连接，抽真空结构的排气口和水洗塔的排气口均与尾气处理系统连接，水洗塔的废气进口与碱中和反应釜的排气口连接，水洗塔的稀酸出口、浓缩器的冷凝水出口（冷凝水中含有少量稀盐酸）和冷凝器的出液口均与稀酸储罐的进口连接，稀酸储罐的出口和溶解罐的进料口连接。其中，回流冷凝管用于冷却蒸汽，将盐酸回流到水解反应釜中，具体可以为球形、蛇形或直形结构，优选为蛇形回流冷凝管。其中，冷凝器为常见的用于回收的冷凝器。其中，抽真空结构为真空泵，其中，水洗塔为循环水洗结构，其内部设有喷淋头和浓度计，当其浓度达到一定值时，将水洗酸送入稀酸储罐。更进一步地，冷凝器与抽真空结构之间设有碱洗结构以减少含酸废气对真空结构的腐蚀。

其中，上述结构中，各步骤中可以共用一个板框压滤机或共用一个反应釜，如第三板框压滤机和第四板框压滤机可以由同一个板框压滤机实现，如第一脱色反应釜和第二脱色反应釜可以由同一反应釜实现，即上述连接关系主要从功能上进行了限定，并不作为本实用新型的限定。但是实际生产过程中，为了生产流畅的进行，前述各结构都由单独的结构实现。

其中，上述描述中“第一”、“第二”、……等描述只用于区分，以方便描述，而不具有其他特殊意义。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果为：本实用新型实施例提供了一种羽毛生产胱氨酸的装置，该装置在现有的生产装置的基础上，进行了多处调整，减少盐酸和活性炭的使用量，以减少成本和提高产品的收率，同时，本实用新型提供的装置结构紧凑、生产流畅，适合工业化应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的羽毛生产胱氨酸的装置的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的盐酸回收结构的结构框图；

图3是本实用新型实施例提中羽毛生产胱氨酸的工艺流程图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

参见图1，本实用新型实施例提供了一种羽毛生产胱氨酸的装置，该装置包括盐酸回收结构1和依次设置的水解反应釜2、浓缩器3、碱中和反应釜4、沉淀池5、第一板框压滤机6、溶解罐7、酸中和反应釜8、第二板框压滤机9、第一脱色反应釜10、第三板框压滤机11、第二脱色反应釜12、第四板框压滤机13、氨中和反应釜14及离心机15等。其中，盐酸回收结构1与水解反应釜2、浓缩器3、碱中和反应釜4和溶解罐7连接，第四板框压滤机13的滤渣出口通过输送结构与第一脱色反应釜10的进料口连接。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括精氨酸工段或复合氨基酸工段16，第一板框压滤机6的滤液出口与精氨酸工段或复合氨基酸工段16连接。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括亮氨酸工段17，第二板框压滤机9的滤液出口与亮氨酸工段17连接。

优选地，本实用新型提供的羽毛生产胱氨酸的装置还包括酪氨酸工段18，离心机15的离心液出口与酪氨酸工段18连接。

具体地，本实用新型实施例中的浓缩器3为一效浓缩器。

前述结构基本通过管道顺次连接，管道上根据需要设置动力泵、阀门和流量阀。同时，前述各结构都为耐酸或者碱腐蚀结构，反应釜为搪瓷反应釜或玻璃反应釜。进一步地，各车间分两层设置，反应釜设于一层，板框压滤机设于二层。其中，用于输送滤渣的输送结构包括板框压滤机的排渣口下方设置的可拆除的斜板和其一侧平行于板框压滤机设置的收集槽，斜板将滤渣送入收集槽中，收集槽通过输送带或者输送槽将滤渣送入相应的反应釜中。

其中，参见图2，盐酸回收结构1包括回流冷凝管19、抽真空结构20、冷凝器21、稀酸储罐22和水洗塔23等。其中，回流冷凝管19设于水解反应釜2的顶部且其出气口与冷凝器21的进口连接，冷凝器21的出气口与抽真空结构20连接，抽真空结构20的排气口的排气口和水洗塔23的排气口均与尾气处理系统连接，水洗塔23的废气进口与碱中和反应釜4的排气口连接，水洗塔23的稀酸出口、浓缩器3的冷凝水出口和冷凝器21的出液口均与稀酸储罐22的进口连接，稀酸储罐22的出口和溶解罐7连接。

参见图3，下面对上述装置的工艺流程进行说明，包括以下步骤：

101水解：将经过选毛机选毛后的4吨鸭毛送入15立方的水解反应釜2中用30wt%的盐酸进行水解，水解温度为115℃，水解时间5h，鸭毛（干重）与盐酸的质量比为1:1.8，同时盐酸回收结构1回收盐酸备用。

102浓缩：将步骤101得到的水解液用浓缩器3浓缩至原重量的1/3，浓缩温度为90℃，同时盐酸回收结构1回收盐酸备用，得到约3吨浓缩液。

103碱中和：将10吨步骤102得到的浓缩液送入碱中和反应釜4中，并加入500KgNa₂CO₃固体和3吨30wt%的NaOH溶液进行反应，反应温度70℃，反应时间8h，同时盐酸回收结构1回收盐酸备用。

104一母分离：将步骤103得到的中和液送入沉淀池5中自然沉降30小时，再送入第一板框压滤机6中进行压滤，得一次母液送精氨酸工段或复合氨基酸工段16用于生产精氨酸或复合肥，滤渣通过输送结构送溶解罐7。

105酸中和；将步骤104得到的滤渣送入溶解罐7，采用盐酸回收结构1回收的步骤101、102和103回收的全部盐酸进行溶解（比例约为滤渣与回收盐酸的质量比为1:2.5左右），调整pH为0.85，完全溶解后，送入酸中和反应釜8中，加入30wt%盐酸或盐酸回收结构1回收的盐酸进行二次中和，调整pH为0.55，室温反应时间25分钟，反应完成后送入第二板框压滤机9进行压滤，得二次母液送入亮氨酸工段17用于生产亮氨酸，滤渣通过输送结构送第一脱色反应釜10。

106一次脱色：将步骤105得到的滤渣送入第一脱色反应釜10中，加入适量纯水、活性炭和30wt%盐酸进行脱色，脱色条件为：温度65℃，pH为0.5，活性炭为步骤107产生的全部废活性炭，反应时间30分钟，脱色完成后送入第三板框压滤机11进行压滤，滤液送第二脱色反应釜12，滤渣送固体废物处理。

107二次脱色：将步骤106得到的滤液送入第二脱色反应釜12中，加入适量纯水、活性炭和30wt%盐酸进行脱色，脱色条件为：温度65℃，pH为0.5，活性炭的使用量为新鲜活性炭20Kg/吨毛，反应时间30分钟，脱色完成后送入第四板框压滤机13进行压滤，滤渣进行回收得活性炭通过输送结构送步骤106（第一脱色反应釜10）使用，滤液送氨中和反应釜14。

108氨中和：将步骤107得到的滤液送入氨中和反应釜14中，加入20wt%的氨水进行中和，中和条件为：温度75℃，氨水的使用量为200Kg/吨毛，反应完成后送入离心机15离心分离得胱氨酸粗品和三次母液，三次母液送入酪氨酸工段18用于生产酪氨酸，胱氨酸粗品送步骤109。

109胱氨酸精制：步骤108得到的胱氨酸粗品经洗涤、干燥和粉碎后得到胱氨酸精品，经国标规定的色谱法检测，胱氨酸精品的纯度为95.4%，产量为42.1Kg每吨毛。

本实用新型实施例提供了一种羽毛生产胱氨酸的装置，该装置包括盐酸回收结构、水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜、沉淀池、第一板框压滤机、溶解罐、酸中和反应釜、第二板框压滤机、第一脱色反应釜、第三板框压滤机、第二脱色反应釜、第四板框压滤机、氨中和反应釜及离心机，该装置在现有的生产装置的基础上，进行了多处调整，减少盐酸和活性炭的使用量，以减少成本和提高产品的收率，同时，本实用新型提供的装置结构紧凑、生产流畅，适合工业化应用。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，包括盐酸回收结构和依次设置的水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜、沉淀池、第一板框压滤机、溶解罐、酸中和反应釜、第二板框压滤机、第一脱色反应釜、第三板框压滤机、第二脱色反应釜、第四板框压滤机、氨中和反应釜及离心机，所述盐酸回收结构与水解反应釜、浓缩器、碱中和反应釜和溶解罐连接，所述第四板框压滤机的滤渣出口通过输送结构与第一脱色反应釜的进料口连接。

2.根据权利要求1所述的羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，所述装置还包括精氨酸工段或复合氨基酸工段，所述第一板框压滤机的滤液出口与精氨酸工段或复合氨基酸工段连接。

3.根据权利要求1所述的羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，所述装置还包括亮氨酸工段，所述第二板框压滤机的滤液出口与亮氨酸工段连接。

4.根据权利要求1所述的羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，所述装置还包括酪氨酸工段，所述离心机的离心液出口与酪氨酸工段连接。

5.根据权利要求1所述的羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，所述浓缩器为一效浓缩器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的羽毛生产胱氨酸的装置，其特征在于，所述盐酸回收结构包括回流冷凝管、抽真空结构、冷凝器、稀酸储罐和水洗塔，所述回流冷凝管设于水解反应釜的顶部且其出气口与冷凝器的进口连接，所述冷凝器的出气口与抽真空结构连接，所述水洗塔的废气进口与碱中和反应釜的排气口连接，所述水洗塔的稀酸出口、浓缩器的冷凝水出口和冷凝器的出液口均与稀酸储罐的进口连接，所述稀酸储罐的出口和溶解罐的进料口连接。