JPH03204844A - 結晶廃液からグリシン及び芒硝の回収 - Google Patents
結晶廃液からグリシン及び芒硝の回収Info
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- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
溶液から、グリシン及び芒硝(Glauber’ 5s
alt)(Na2SO*・1OH20)の回収に関する
。
和物の固体混合物であるスラリーを形成し、次いで混合
した結晶を分離することによh、グリシン、fIirj
1ナトリウム及び不純物を含む原料溶液からグリシンと
硫酸ナトリウム10水和物が分離されることである。
方法の典型的な既往技術は、米国特許路3゜904.5
85号及び6,947.496号に開示されている。
、4.5−8.5のpH,約1−5:1のアミノ酸対硫
酸ナトリウムのモル比を有し、少なくとも5%のアミノ
酸を含む硫酸ナトリウムとアミノ酸の原料水溶液からグ
リシン又はβ−アラニンの回収方法を開示しておh、参
照して参考とされたい。該方法はアミノ酸の沈澱を防ぐ
ために有効な範囲内の温度(60又は70℃から最高通
常の沸点までの温度)に保ちながら原料溶液を蒸発する
ことによh、アミノ酸を沈澱させることなく第一のスラ
リ=(第一のスラリーは沈澱した硫酸ナトリウムと第一
の母液の混合物である)を形成し、沈澱した硫酸ナトリ
ウムから第一の母液を分離し、分離した第一の母液をア
ミノ酸が沈澱するのに有効な範囲の温度(33−40℃
)まで冷却し、そして分離し、及び沈澱したアミノ酸を
回収することから成る。
4.585号と類似したグリシンと硫酸ナトリウムの原
料水溶液からグリシンを回収する方法であh、参照して
参考とされたい。該方法は原料水溶液をグリシンが沈澱
するように約33℃以上の温度に冷却し、そして分離し
、及び沈澱したグリシンを回収することから成る。その
先の工程は分離した第一の母液から水を蒸発することに
より無水硫酸ナトリウムを沈澱させることを含んでいる
。
に沈澱することを避けるように、温度は33℃又はそれ
以上と特定されている方法を使用している。これらの方
法は相当量の生成物を含む流出廃液を発生させる。例え
ば、グリシン製造工程中に発生した不純物はグリシン母
液槽から廃棄物除去流分として除去される。この除去流
分の主な成分はグリシン、イミドジ酢酸(IDA)モノ
ナトリウム塩、Na、So、、及び水である。典型的な
組成は約グリシン18%、I DAH2として表された
IDA11%、N a z S Oa l 2%であh
、残りが水と、同定されていない有機化合物である。
4Clから分離する米国特許路3.510゜575号、
事実上無機イオン(硫酸ナトリウムのような)を含まな
い系からイオン交換樹脂によりアミノ酸を単離する米国
特許第4,691.054号、及びグリシンを分離後の
母液液を酸性化してIDA硫酸水素塩を単離し、形成す
る新しい母液を工程に再循環する米国特許第4.299
.978号が含まれる。芒硝は発生しない。
ようなアミノカルボン酸塩を含む溶液からグリシン及び
硫酸ナトリウム10水和物(芒硝)を分離する工程を提
供する本発明により克服されt二。
最少限とする方法を提供することである。
ら有価物を回収する方法を提供することである。
費用を軽減させる方法を提供することである。
及び他の目的は例えば液の温度をグリシンと芒硝が結晶
化するのに充分な程度まで調節して、沈澱したグリシン
、硫酸ナトリウム1o水和物及び母液のスラリーを形成
させ、次いで混合した結晶を母液から分離することを伴
う、グリシン及び硫酸ナトリウムを含む液からグリシン
及び硫酸ナトリウム10水和物を分離し、回収する方法
を提供することによって完遂される。混合した結晶はグ
リシン製造工程中の或時点に再循環することができる。
ような反応順序によって完遂することができる: HzNCHzCN+HzO+Na0H−−−HxNCH
zCOONa+NH*2H,NH,COONa+H2S
O,−−−2H2NCR,C0OH+Na、SO。
ジ(purge)液中の廃棄物に新しく送られた約45
%のグリシンは回収でき、少なくとも部は随時再循環さ
れる。これはグリシン及び芒硝を沈澱させるのに効果的
な温度までパージ液をバッチ方式か又は連続的に冷却結
晶化することにより達成することができる。バッチ法に
おいては、グリシンの製造工程中に生じた廃液又は再循
環液のようなグリシン、硫酸ナトリウム、及び不純物を
含む溶液が冷却結晶槽に装入される。混合物はグリシン
及び芒硝を沈澱させるのに有効な温度まで冷却される。
の飽和温度の近辺において添加することができる。同様
にグリシンの種子結晶を溶液に添加することができる。
回収された固体は、例えば遠心分離によって母液から分
離される。固体は製造工程の早期の時点に再循環するこ
とができる。例えば、米国特許第3.904゜585号
に開示された製造方法l二おいて、固体は最初のスラリ
ー形成段階に再循環することができる。少なくとも一部
の母液(例えば50%)はスラリーの密度を減少させる
ために結晶槽に再循環することができる。
シン、芒硝及び液のスラリーか任意の適当な方法により
操作温度(例えば約5℃)で製造される。主要な問題点
は連続操作が開始する前に初期スラリーを発生させるこ
とである。始動のための一つの方法は温液(例えば40
℃)を結晶槽に装入し、バッチ方式におけるように温度
を徐々に下げることである。グリシン種子は開始時点で
添加することができ、及び芒硝種子は約18℃で添加す
ることができる。それ以上冷却してスラリーが濃縮する
のにつれて、分離が開始(例えば遠心分離により)され
、一部の液(例えば50%)は処理し易いスラリー密度
を維持するために結晶槽に再循環される。設備が操作温
度(例えば5℃)との平衡が達成されると、操作温度を
維持するために冷却を行いながら、新しい廃液の連続添
加物がスラリー中に(例えば、直接に結晶槽中に又は結
晶槽への供給流中に)供給される。結晶槽はグリシン及
び芒硝の両者の結晶温度以下の温度で操作されるから、
グリシン及び芒硝の両者共晶比する。
再循環することができる。
程におけるグリシン又はNa25O,結晶性槽に再循環
されるべきではない不純物を多く含んでいるので、最少
型とすることが重要である。
である。約5:lの重量比が操作上許容できるが、過剰
量の不純物の再循環を避けるためには少なくとも約10
=1の比率が好適であh、送入されるグリシンナトリウ
ム塩中の比についても同様である。lo:lより大きい
比率であれば、任意の比率が使用可能である。
ことができるけれども、好ましくは、分離は遠心分離に
より行う。適当な遠心機としては、慣用の鉛直式孔付き
ボウル遠心機が挙げられる。
の遠心力に相当する速度設定で使用することができる。
ましく、約2000gの力が最も好ましい。
ないグリシン製造工程で発生したケークを洗浄するのに
洗浄水を使用することができる。
−30%の再溶解を引き起こし、これは、本方法の供給
原料とすることができる母液パージ流中のグリシン:I
DA比を増加させる。洗浄水を排除することによh、パ
ージ流中のグリシンzIDA比は最小となh、それによ
り本方法においてグリシンの回収率が約2%増加する。
を水で希釈して、全固形分レベルを約40−60%の範
囲に調節することができる。約48−54%の全固形分
レベルが好ましく、約52%のレベルが特に好ましい。
及び硫酸ナトリウムの濃度の関数である。
18%のグリシン及び約12%の硫酸ナトリウムの組成
を有する。このような溶液を冷却するべき好ましい温度
は、約5℃である。当業者は、グリシンと芒硝を沈でん
させるのに特定のパージ流を冷却しなければならない必
要な温度を決定することができる。
つ出発溶液中の溶解度に比べて約5℃での減少した溶解
度の故に沈でんする。同時に、溶質(即ち、水)はN
a zs O4・l OH20として結晶化するNa2
SO4と共に除かれる。この水はスラリー中の固形分の
一部となるのでスラリー密度は高くなる。連続系では、
結晶器に飽和した5℃の母液を連続的に再循環させるこ
とによh、スラリー密度を適当に調節することができる
。
された固形分は、グリシン製造プロセスのNazSO4
結晶器への供給原料が入っている混合タンクに再循環さ
せることができる。この固形分に水を加えてポンプで送
給可能な流れとする。
て単離される。Na、So、分離後に残っている母液は
グリシンを含んでおh、このグリシンを次いで引き続く
グリシン結晶器で結晶化させる。グリシンの分離後に残
っている母液の一部は、本方法のためのパージ液供給原
料(洗浄を伴い又は伴わないで)である。
されるであろう。本発明は単に説明として示されている
これらの方法に限定されるものではないことは理解され
る。本発明の精神及び範囲から逸脱することなく修正が
なされうろことも又理解される。
約40℃の出発温度を有する。バッチ式冷却結晶器で冷
却速度の検討を行った。この冷却結晶器において、パー
ジ(組成ニゲリシン18.8%、 I DAHzl
1 、4%、N a z S O410、6%)120
0グラムを40℃で平衡にし、25グラムの混合種晶を
加え、2.19℃/時間、583℃/時間及び17.5
℃/時間の速度で5℃に直線的にプログラム冷却した。
。2.19℃/時間又は5.83℃/時間の冷却速度で
5℃に冷却したスラリーは、きれいなケークを生じた。
冷却したスラリーは、粘着性の湿ったケークを生じた。
リーの分析を下記に示す。
(6hr)供給物からのグリシンの回収 61%
60%グリシン% 5
4.7% 54.1%IDA H2%
6.6% 7.5%グリ
ンン:IDAH2比 8.28:l
7.21:1グリシンパージスラリー中の芒硝の
飽和温度は約18−20℃であることが決定された。は
ぼ飽和温度でNa、So、・10)I、O種晶を加える
ことにより結晶化した物質は、チキントロピーな性質を
持たない均一で容易に遠心分離されるスラリーを生成し
た。
)、・H2SO,として単離することができる。
、so、10.6%を含むグリシン含有パージを93%
H,S0.25.6グラムで酸性化してpHを3.0に
下げ、93%H,S0.226グラムでpHを2.0に
下げ、(gly)x ” Hz S O4種晶を加え、
6時間にわたり5℃に冷却した。pH2,0のスラリー
は、作業可能なスラリー密度を維持するために、約23
℃及び5℃で遠心分離されなければならなかった。表I
にその結果を示す。
27.8% 32.5%IDA H2
% 3.0% 15.7%固形分はr
DAでひどく汚染されておh、H2SO1の大量消費を
必要とした。従って、pHを下げることは、このような
条件が目的の用途に有害でない限りは実際的ではない。
グリシンパージ1250グラムを水60gで希釈して、
全固形分を52.0%とした。この溶液をIQのバッチ
冷却結晶器に加えた。温度を40℃で平衡にし、次いで
グリシンIOダラムの種晶を加えた。混合物を4時間に
わたり5℃で直線的に冷却した。このスラリーに18℃
テ芒硝5グラムの種晶を加えてこの塩の結晶化を開始し
た。
た。311グラムの空気乾燥固形分が回収され、これは
グリシン37.7%とNa2S0,49.4%を含んで
いた。これらはそれぞれ50%及び82%の回収率を表
す。
して前の実験から発生したほぼ当量の液と混合した。5
℃に冷却したこの混合物を2aの結晶器に加えた。新た
な40℃のグリシンパージ液を約24グラム/分の速度
でこの結晶器に連続的にポンプで送給した。これは結晶
器における2時間の平均滞留時間を与えた。結晶器を連
続的に冷却してスラリーを5℃に維持した。
を直接遠心分離器にポンプで送っt;。遠心分離物を風
袋を秤ったビーカーに集め、重量を秤h、次いで集めら
れた遠心分離物の50%を結晶器に戻した。予め風袋を
秤った遠心分離バスケットの重量を秤h、集められた固
形分を皿に掻き集め、空気乾燥した。固形分を後に真空
下に60℃で乾燥した。
続けた。この実験を行った期間に、パージ液34.3k
gを加え、湿った固形分12.9kgが回収された。湿
った固形分の平均組成は、グリシン42.6%及びN
a z S O444−1%であった。これはそれぞれ
49%及び78%の回収率を表す。
カンパニー一コネチカット
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、a、グリシンと硫酸ナトリウム10水和物の固体混
合物、及び母液であるスラリーを形成し;及び b、母液から固体混合物を分離する、工程を含有して成
る、グリシンと硫酸ナトリウムから成る原料水溶液から
グリシンと硫酸ナトリウム10水和物を分離する方法。 2、原料水溶液の温度を調節することによりスラリーが
形成される、特許請求の範囲1項に記載の方法。 3、少なくとも分離した母液の一部を更に工程aに再循
環する工程を含む、特許請求の範囲1項に記載の方法。 4、更に工程aに入る前に該原料水溶液にグリシンの種
子結晶を添加することを含む、特許請求の範囲1項に記
載の方法。 5、該種子結晶が該溶液中のグリシンの飽和温度の近辺
で添加される、特許請求の範囲1項に記載の方法。 6、更に工程aにおけるスラリーの形成の間に硫酸ナト
リウム10水和物の種子結晶を添加することを含む、特
許請求の範囲1項に記載の方法。 7、硫酸ナトリウム10水和物の種子結晶が該原料水溶
液中の硫酸ナトリウム10水和物の飽和温度の近辺で添
加される、特許請求の範囲6項に記載の方法。 8、工程aに入る前の該原料溶液が約40℃の温度を有
する、特許請求の範囲1項に記載の方法。 9、温度が約5.8℃/時間の冷却速度に調節される、
特許請求の範囲2項に記載の方法。 10、該溶液が約5℃の温度に冷却される、特許請求の
範囲2項に記載の方法。 11、原料溶液が約48−54%の合計固体濃度を有す
る、特許請求の範囲1項に記載の方法。 12、グリシンと硫酸ナトリウムを含有して成る原料水
溶液からグリシンと硫酸ナトリウム10水和物を分離す
る方法において、 a、グリシンと硫酸ナトリウム10水和物の固体混合物
及び母液を生じるのに有効な温度に該溶液を冷却し;及
び b、固体混合物を母液から分離する工程から成る方法。 13、少なくとも分離した母液の一部を更に工程aに再
循環する工程を含む、特許請求の範囲12項に記載の方
法。 14、更に工程aに入る前に該原料水溶液にグリシンの
種子結晶を添加することを含む、特許請求の範囲1項に
記載の方法。 15、該種子結晶が該溶液中のグリシンの飽和温度の近
辺で添加される、特許請求の範囲14項に記載の方法。 16、冷却工程の間更に硫酸ナトリウム10水和物種子
結晶を添加することを含む、特許請求の範囲12項に記
載の方法。 17、硫酸ナトリウム10水和物種子結晶が該原料水溶
液中の硫酸ナトリウム10水和物の飽和温度の近辺にお
いて添加される、特許請求の範囲16項に記載の方法。 18、冷却工程に入る前に該原料溶液が約40℃の温度
を有する、特許請求の範囲12項に記載の方法。 19、冷却工程が約5.8℃/時間の冷却速度で行われ
る、特許請求の範囲12項に記載の方法。 20、該溶液が約5℃の温度に冷却される、特許請求の
範囲12項に記載の方法。 21、原料溶液が約48−54%の合計固体濃度を有す
る、特許請求の範囲12項に記載の方法。 22、グリシンと硫酸ナトリウムを含む原料溶液からグ
リシンと硫酸ナトリウム10水和物を沈澱させる方法に
おいて、 a、溶液をグリシンと硫酸ナトリウム10水和物を沈澱
させるのに有効な温度まで冷却し; b、該冷却工程の間、硫酸ナトリウム10水和物種子結
晶を該溶液の硫酸ナトリウム10水和物の飽和温度の近
辺で添加し:及び c、沈澱を分離する、 ことを含有して成る方法。 23、更に工程aに入る前にグリシンの種子結晶を添加
することを含む、特許請求の範囲22項に記載の方法。 24、該分離が遠心分離によって行われる、特許請求の
範囲22項に記載の方法。 25、a、工程cで特定される温度の近辺でグリシン、
硫酸ナトリウム10水和物及び母液のスラリーを製造し
; b、該スラリーを結晶槽に供給し; c、グリシンと硫酸ナトリウム10水和物を沈澱させる
のに有効なレベルに温度を維持するために冷却しながら
、グリシン及び硫酸ナトリウムから成る該水溶液を該ス
ラリー中に供給し;及び d、該スラリーを抜き取り、それからグリシンと硫酸ナ
トリウム10水和物を分離することを含有して成る、グ
リシンと硫酸ナトリウムを含む原料溶液からグリシンと
硫酸ナトリウム10水和物を連続的に分離するための方
法。 26、該結晶槽中における該溶液の滞留時間が約2時間
である、特許請求の範囲25項に記載の方法。 27、該分離の結果生じる液の一部を更に該結晶槽に再
循環することを含有して成る、特許請求の範囲25項に
記載の方法。 28、グリシンと硫酸ナトリウムの溶液が約48−54
%の合計固体濃度を有する、特許請求の範囲25項に記
載の方法。 29、工程cにおいて水溶液が結晶槽中のスラリー中に
供給される、特許請求の範囲25項に記載の方法。 30、工程cにおいて該結晶槽にスラリーが入る以前の
時点で水溶液が該スラリー中に供給される、特許請求の
範囲25項に記載の方法。 31、本質的に硫酸ナトリウム、グリシン及び水から成
る原料水溶液からグリシンを回収する方法において、該
方法が a、グリシンの沈澱を防ぐのに有効な範囲内にその温度
を保持しながら原料水溶液から水を蒸発させることによ
り、グリシンの沈澱を防ぐのに有効な温度を有する第一
のスラリーを形成し、その際、該第一のスラリーは沈澱
した硫酸ナトリウム及び第一の母液の混合物であり、該
第一の母液は本質的に硫酸ナトリウム、グリシン、及び
水から成る水溶液であること; b、沈澱した硫酸ナトリウムから第一の母液を分離する
こと; c、分離した第一の母液を第二のスラリーが形成されて
沈澱するのに有効な範囲内の温度まで冷却し、その際、
第二のスラリーは沈澱したグリシン及び第二の母液の混
合物であり、第二の母液は本質的に硫酸ナトリウム、グ
リシン及び水から成る第三の水溶液であること;及び d、沈澱したグリシンを分離及び回収することを含有し
て成り、 e、該第二の母液をグリシン及び硫酸ナトリウム10水
和物を沈澱させて第三のスラリーを形成するのに有効な
範囲内の温度まで冷却し、その際、第三のスラリーは沈
澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和物及び第三
の母液の混合物から成ること;及び f、沈澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和物を
第三の母液から分離すること、 から成る改良。 32、該沈澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和
物の少なくとも一部を工程aに再循環する工程を更に含
む、特許請求の範囲31項に記載の方法。 33、該第三の母液の少なくとも一部を工程eに再循環
する工程を更に含む、特許請求の範囲31項に記載の方
法。 34、第二の母液を冷却する以前に該第二の母液にグリ
シンの種子結晶を添加することを含む、特許請求の範囲
31項に記載の方法。 35、第二の母液を冷却する以前に該第二の母液に硫酸
ナトリウム10水和物の種子結晶を添加することを含む
、特許請求の範囲31項に記載の方法。 36、硫酸ナトリウム10水和物の種子結晶が該第二の
母液中の硫酸ナトリウム10水和物の飽和温度の近辺で
添加される、特許請求の範囲35項に記載の方法。 37、本質的に硫酸ナトリウム、グリシン及び水から成
る原料水溶液からグリシンを回収する方法において、該
方法が a、グリシンの沈澱を防ぐのに有効な範囲内にその温度
を保持しながら原料水溶液から水を蒸発させることによ
り、グリシンの沈澱を防ぐのに有効な温度を有する第一
のスラリーを形成し、その際、該第一のスラリーは沈澱
した硫酸ナトリウム及び第一の母液の混合物であり、該
第一の母液は本質的に硫酸ナトリウム、グリシン、及び
水から成る第二の水溶液であること; b、沈澱した硫酸ナトリウムから第一の母液を分離する
こと; c、分離した第一の母液を第二のスラリーが形成されて
沈澱するのに有効な範囲内の温度まで冷却し、その際、
第二のスラリーは沈澱したグリシン及び第二の母液の混
合物であり、第二の母液は本質的に硫酸ナトリウム、グ
リシン及び水から成る第三の水溶液であること;及び d、沈澱したグリシンを分離及び回収することを含有し
て成り、 e、工程gに特定された温度の近辺でグリシン、硫酸ナ
トリウム10水和物及び第三の母液の第三のスラリーを
製造すること; f、該第三のスラリーを連続結晶槽に供給すること; g、グリシンと硫酸ナトリウム10水和物を沈澱させて
、沈澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和物及び
第四の母液から成る第四のスラリーを形成するのに有効
な範囲に温度を維持するために冷却しながら、該第二の
母液を該第三のスラリー中に連続的に供給すること;及
び h、沈澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和物を
第四の母液から連続的に分離することから成る改良。 38、該沈澱したグリシン及び硫酸ナトリウム10水和
物の少なくとも一部を工程aに再循環する工程を更に含
む、特許請求の範囲37項に記載の方法。 39、該第四の母液の少なくとも一部を工程gに連続的
に再循環する工程を更に含む、特許請求の範囲37項に
記載の方法。 40、第二の母液を冷却する以前にグリシン種子結晶を
該第二の母液に添加することを含む、特許請求の範囲3
7項に記載の方法。 41、第二の母液を冷却する以前に硫酸ナトリウム10
水和物種子結晶を該第二の母液に添加することを含む、
特許請求の範囲37項に記載の方法。 42、硫酸ナトリウム10水和物種子結晶が該第二の母
液中の硫酸ナトリウム10水和物の飽和温度の近辺で添
加される、特許請求の範囲37項に記載の方法。
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