谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法與流程

本發明屬于味精生產技術領域，涉及谷氨酸提取工藝，具體是谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法。

背景技術：

谷氨酸是味精生產最重要的原料，如圖1所示，提取谷氨酸是將發酵液經真空濃縮后連續等電工藝制得α-谷氨酸，而后轉晶得β-谷氨酸；轉晶所產生的母液(變晶母液)濃縮后進行水解，濃縮前母液體積為濃縮后濃縮液體積的2.6-2.8倍，將濃縮母液與硫酸按10:4(體積比)配料，高溫110℃保壓(0.03MPa)2.5h，然后經過石墨換熱器降至70℃，泵入箱式板框過濾機過濾，濾出的水解液流加到等電罐中，完成單個周期的循環。

其中的變晶母液在濃縮時耗用大量蒸汽，水解時還需要流加濃硫酸，同時產生大量的硫酸煙氣，處理煙氣耗費大量的清水，給生產成本控制和污水處理帶來了不少的壓力。

技術實現要素：

為解決現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法，通過該方法能夠降低谷氨酸提取過程中的硫酸消耗、提高提取收率、少產污水，以降低生產成本和緩解污水處理壓力。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法，包括如下步驟：

步驟一：將發酵液依次進行濃縮、連續等電和離心分離制得α-谷氨酸；

步驟二：再對步驟一制得的α-谷氨酸進行依次轉晶、分離制得β-谷氨酸；

步驟三：再將步驟二分離所得的變晶母液調節pH值為5.0-5.2，然后加入步驟一的發酵液中，其中，變晶母液與發酵液的體積比為3：(17-18)；

步驟四：重復步驟一至步驟三，其中，在濃縮后，調節濃縮液的pH值，然后再進行連續等電。

所述步驟一與步驟四中，濃縮采用真空濃縮。

所述步驟三與步驟四中，將變晶母液兌加至發酵液中。

所述步驟四中，濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2-2.8倍。

所述步驟四中，連續等電時，母罐中料液溫度為25-46℃，pH為3.5-3.7，母罐中的料液流入子罐時，用硫酸調節料液的pH值至3.0-3.2，再將子罐中料液降溫至12-20℃。

所述步驟四中，子罐中料液均勻降溫4-10h。

所述步驟四中，通過硫酸調節濃縮液的pH值。

所述步驟四中，濃縮液與硫酸一起流加至連續等電母罐進行連續等電。

所述步驟一中，離心分離后，離心母液中谷氨酸含量為1.8-2.3％。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明的谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法通過變晶母液不經真空濃縮水解，而用液堿適當調節pH為5.0-5.2后加入發酵液，變晶母液與發酵液的體積比為3：(17-18)，再進行真空濃縮，再將所得濃縮液與硫酸一起進行連續等電，再離心分離出的母液排污，分離出的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用，因此本發明與現有技術相比，省去了水解過程，降低谷氨酸提取過程中的硫酸消耗、提高提取收率、少產污水，以降低生產成本和緩解污水處理壓力。

與現有技術相比，日產谷氨酸500噸變晶車間，采用變晶母液循環利用的方法，硫酸消耗降低了15.38％，節約985萬元/年；節省硝煙水約21.9萬元/年；節約水解設備投資約300萬元/年；減少人工費用約62.4萬/年；谷氨酸提取收率提高了0.05％，約73萬元/年；少產濃污365000m³/年；年增效益約1442.3萬元。

【附圖說明】

圖1為現有技術的谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法流程圖；

圖2為本發明的谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法流程圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖和實施例來對本發明作進一步的說明：

如圖2所示，本發明的谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法包括如下步驟：

步驟一：將發酵液依次進行真空濃縮、連續等電和離心分離，分離制得α-谷氨酸，離心分離出的母液排污；

步驟二：再對步驟一制得的α-谷氨酸進行依次轉晶、分離制得β-谷氨酸；

步驟三：再將步驟二分離所得的變晶母液調節pH值為5.0-5.2，然后加入步驟一的發酵液中，其中，變晶母液與發酵液的體積比為3：(17-18)；

步驟四：重復步驟一至步驟三，先將變晶母液兌加至發酵液中，再將變晶母液與發酵液的混合液進行真空濃縮，濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2-2.8倍，濃縮后，向濃縮液中加入硫酸，然后將濃縮液與硫酸的混合液流加至連續等電母罐進行連續等電，連續等電時，母罐中料液溫度為25-46℃，pH為3.5-3.7，母罐中的料液流入子罐時，用硫酸調節料液的pH值至3.0-3.2，再將子罐中料液均勻降溫4-10h，使溫度為至12-20℃，然后對料液進行離心分離制得α-谷氨酸；再重復步驟二和步驟三制得β-谷氨酸。

本發明的谷氨酸生產中變晶母液循環利用的方法要點是將變晶母液不經真空濃縮水解，而用液堿適當調節pH為5.0-5.2后兌入發酵液，變晶母液與發酵液的體積比為3：(17-18)，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2-2.8倍，所得濃縮液與硫酸一起流加至連續等電母罐，控制溫度25-46℃，pH為3.5-3.7，連續流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.0-3.2，均勻降溫4-10h，終溫控制在12-20℃，然后離心分離出的母液排污，分離出來的母液谷氨酸含量1.8-2.3％排到污水，分離出的α-谷氨酸進行轉晶；本發明將轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用，使變晶母液進行循環利用，有效回收變晶母液中的β-谷氨酸。

下面結合實施例對本發明作進一步的說明：

實施例1

首先把變晶母液用液堿調至pH 5.0，與發酵液混合，變晶母液與發酵液的體積比為3：17，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2.8倍，濃縮液與硫酸同時流加至等電母罐，母罐溫度控制在42℃，pH穩定在3.5，進料速度與出料速度保持一致，流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.0，再降均勻溫10h，終溫保證為12℃，然后離心分離，分離出來的母液谷氨酸含量1.8-2.3％排到污水，分離出的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液調節再與發酵液混合濃縮循環利用。

實施例2

首先將變晶母液用液堿調至pH 5.0，與發酵液混合，變晶母液與發酵液的體積比為3：17，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2倍，濃縮液與硫酸同時流加至等電母罐，母罐溫度控制在30℃，pH穩定在3.5，液位保持恒定，流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.0，均勻降溫6h，終溫18℃，而后進行離心分離，分離出的母液排至肥料廠處理，分離得到的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用。

實施例3

首先將變晶母液用液堿調至pH 5.1，與發酵液混合，變晶母液與發酵液的體積比為3：18，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2.4倍，濃縮液與硫酸同時流加至等電母罐，母罐溫度控制在46℃，pH穩定在3.6，液位保持恒定，流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.1，均勻降溫8h，終溫14℃，而后進行離心分離，分離出的母液排至肥料廠處理，分離得到的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用。

實施例4

首先將變晶母液用液堿調至pH 5.2，與發酵液混合，變晶母液與發酵液的體積比為3：17.5，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2.6倍，濃縮液與硫酸同時流加至等電母罐，母罐溫度控制在25℃，pH穩定在3.7，液位保持恒定，流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.2，均勻降溫4h，終溫16℃，而后進行離心分離，分離出的母液排至肥料廠處理，分離得到的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用。

實施例5

首先將變晶母液用液堿調至pH 5.15，與發酵液混合，變晶母液與發酵液的體積比為3：18，真空濃縮，控制濃縮前發酵液體積為濃縮后濃縮液體積的2.2倍，濃縮液與硫酸同時流加至等電母罐，母罐溫度控制在38℃，pH穩定在3.6，液位保持恒定，流入子罐的料液緩緩用硫酸調至終點pH為3.15，均勻降溫4h，終溫20℃，而后進行離心分離，分離出的母液排至肥料廠處理，分離得到的α-谷氨酸進行轉晶，轉晶所產生的變晶母液再與發酵液混合濃縮循環利用。