一種牛磺酸粗品母液中分離牛磺酸的裝置的制作方法

本實用新型涉及有機化學合成分離技術領域，特別是涉及一種從牛磺酸粗品母液中分離出純度較高的牛磺酸的裝置。

背景技術：

牛磺酸（Taurine）又稱牛膽酸，是一種含硫非蛋白質氨基酸，化學名為2－氨基乙磺酸，是人體內存在的一種具有多種生理功能的含硫氨基酸，具有促進大腦發育、增強視力、抗炎、解熱、降血壓、降血糖、強肝利膽等作用，是人體內最重要的氨基酸之一。牛磺酸無任何毒副作用，故發達國家對它的研究和應用十分重視。近年來隨著對其生理作用、營養價值的深入研究，其應用變得非常廣泛，牛磺酸在國外大量用作營養保健品和食品添加劑，據報道，美國和日本是最主要的消費國，年消費量分別達一萬噸和五千多噸。

隨著世界化工產業的轉移，我國已成為全球最大和主要的牛磺酸生產國和出口國，2000年時牛磺酸總產量為2萬噸左右，2008年總產量在3.38萬噸左右，2010年的出口量超過4萬噸；我國牛磺酸90%出口，主要目的地是歐美和東南亞，出口量逐年增加；隨著我國人民生活水平的提高，國內對牛磺酸的需求也逐漸增長，如果我國牛磺酸的消費量達到歐美國家的一半，將增加至少4萬噸的年需求。牛磺酸產業鏈正在迅速發展，下游深加工產業使牛磺酸的需求量日益增大，研究牛磺酸的工藝改進對行業發展有重要的經濟和社會意義。

牛磺酸自發現以來，人們就在不斷地探索其人工合成的途徑。至今，有關牛磺酸的合成方法已不下數十種。目前我國工業化牛磺酸生產方法主要有乙醇胺法和環氧乙烷法，但兩種工藝有一共同點：生產過程中產生的母液中都會含有無機鹽和牛磺酸。由于母液中無機鹽的含量遠高于牛磺酸，工藝多采用濃縮后趁熱抽濾去鹽，由于(NH₄)₂SO₃、（NH₄)₂SO₄、Na₂SO₃與Na₂SO₄極易粘結，牛磺酸和無機鹽的分離難以達到理想的效果，整個過程中直接影響收率，因此加大生產成本高，能耗大，勞動強度大。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種牛磺酸粗品母液中分離牛磺酸的系統，結構簡單、運行成本低、能夠從牛磺酸粗品母液中分離出純度較高的牛磺酸溶液和鹽溶液。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是：

提供一種牛磺酸粗品母液中分離牛磺酸的裝置，包括若干套相互連接的電滲析分離系統；所述電滲析分離系統包括淡鹽罐和濃鹽罐，所述淡鹽罐和所述濃鹽罐分別通過管道與電滲析設備相連，所述淡鹽罐和所述濃鹽罐下方皆設置有電導率儀和加壓泵。

在本實用新型一個較佳實施例中，共設置有四套電滲析分離系統，分別為母液分離系統、第一分離系統、第二分離系統和第三分離系統；

牛磺酸粗品母液罐通過管道與母液分離系統中的淡鹽罐相連，母液分離系統中的淡鹽罐后連接有第一緩存罐，所述第一緩存罐通過管道通向第一分離系統中的淡鹽罐；母液分離系統中的濃鹽罐、第一分離系統中的濃鹽罐和第三分離系統中的濃鹽罐皆通過管道通向第二緩存罐，第二緩存罐通過管道分別通向第二分離系統中的淡鹽罐和濃鹽罐；第二分離系統中的淡鹽罐通過管道通向第三緩存罐，所述第三緩存罐通過管道分別通向第三分離系統中的淡鹽罐和濃鹽罐；自來水管道或第三分離系統中的淡鹽罐通過管道通向母液分離系統中的濃鹽罐和第一分離系統中的濃鹽罐。

在本實用新型一個較佳實施例中，所述第一緩存罐、所述第二緩存罐和所述第三緩存罐后都安裝有電磁閥。

在本實用新型一個較佳實施例中，母液分離系統中的淡鹽罐、母液分離系統中的濃鹽罐、第一分離系統中的濃鹽罐、第二分離系統中的淡鹽罐和第三分離系統中的濃鹽罐后連接的管道上皆安裝有電磁閥。

在本實用新型一個較佳實施例中，第一分離系統中的淡鹽罐后設置有檢測牛磺酸濃度的液相色譜儀。

本實用新型的有益效果是：本實用新型一種牛磺酸粗品母液中分離牛磺酸的系統，設置有多套電滲析分離系統，通過電滲析技術將牛磺酸與夾雜其中的鹽類進行分離，多次分離后能夠得到純度較高的牛磺酸和鹽類溶液，該系統結構簡單、運行成本低，易于推廣。

附圖說明

圖1是本實用新型一較佳實施例的原理示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的較佳實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱附圖，本實用新型實施例包括：

一種牛磺酸粗品母液中分離牛磺酸的裝置，包括四套相互連接的電滲析分離系統，分別為母液分離系統1、第一分離系統2、第二分離系統3和第三分離系統4，這些電滲析分離系統都具有淡鹽罐和濃鹽罐，淡鹽罐和濃鹽罐分別通過管道與電滲析設備相連，淡鹽罐和濃鹽罐下方皆設置有電導率儀8和加壓泵9。

牛磺酸粗品母液罐通過管道與母液分離系統中的淡鹽罐11相連，母液分離系統中的淡鹽罐11后連接有第一緩存罐5，所述第一緩存罐5通過管道通向第一分離系統中的淡鹽罐21；母液分離系統中的濃鹽罐12、第一分離系統中的濃鹽罐22和第三分離系統中的濃鹽罐42皆通過管道通向第二緩存罐6，第二緩存罐6通過管道分別通向第二分離系統中的淡鹽罐31和第二分離系統中的濃鹽罐32；第二分離系統中的淡鹽罐31通過管道通向第三緩存罐7，所述第三緩存罐通7過管道分別通向第三分離系統中的淡鹽罐41和第三分離系統中的濃鹽罐42；自來水管道或第三分離系統中的淡鹽罐41通過管道通向母液分離系統中的濃鹽罐12和第一分離系統中的濃鹽罐22。

所述第一緩存罐5、所述第二緩存罐6和所述第三緩存罐7后都安裝有電磁閥10。

母液分離系統中的淡鹽罐11、母液分離系統中的濃鹽罐12、第一分離系統中的濃鹽罐22、第二分離系統中的淡鹽罐31、第三分離系統中的濃鹽罐42后連接的管道上皆安裝有電磁閥10。

第一分離系統中的淡鹽罐21后設置有檢測牛磺酸濃度的液相色譜儀24。

本實用新型的工作過程：

牛磺酸粗品母液通入母液分離系統中的淡鹽罐11中，自來水或回用水通入母液分離系統中的濃鹽罐12中，兩個罐中的液體通過加壓泵9分別泵入母液分離系統中的電滲析設備13中進行電滲析分離，分離后的淡鹽水回至母液分離系統中的淡鹽罐11中，濃鹽水回至母液分離系統中的濃鹽罐12中；位于母液分離系統中的淡鹽罐11后的電導率儀8測定淡鹽水中的電導率，不高于100ms/cm則將淡鹽水通入第一緩存罐5中，否則繼續泵入母液分離系統中的電滲析設備13中進行電滲析分離，位于母液分離系統中的濃鹽罐12后的電導率儀8測定濃鹽水中的電導率，不低于100ms/cm則將濃鹽水通入第二緩存罐6中，否則繼續泵入母液分離系統中的電滲析設備13中進行電滲析分離。

第一緩存罐5中的淡鹽水通入第一分離系統中的淡鹽罐21中，自來水或回用水通入第一分離系統中的濃鹽罐22中，兩個罐中的液體分別通過加壓泵9泵入第一分離系統中的電滲析設備23中進行電滲析分離，分離后的淡鹽水回至第一分離系統中的淡鹽罐21中，濃鹽水回至第一分離系統中的濃鹽罐22中；位于第一分離系統中的淡鹽罐21后的電導率儀8測定電導率≤5ms/cm，開啟在線的液相色譜儀24測定其中的牛磺酸濃度，當測出溶液中牛磺酸與鹽的質量比為9:1以上，則將淡鹽水進行減壓濃縮進行進一步提取牛磺酸，否則繼續泵入第一分離系統中的電滲析設備23中進行電滲析分離，位于第一分離系統中的濃鹽罐22后的電導率儀8測定濃鹽水中的電導率，不低于100ms/cm則將濃鹽水通入第二緩存罐6中，否則繼續泵入第一分離系統中的電滲析設備23中進行電滲析分離。

第二緩存罐6中的淡鹽水通入第二分離系統中的淡鹽罐31和第二分離系統中的濃鹽罐32中，兩個罐中的液體分別通過加壓泵9泵入第二分離系統中的電滲析設備33中進行電滲析分離，分離后的淡鹽水回至第二分離系統中的淡鹽罐31中，濃鹽水回至第二分離系統中的濃鹽罐32中；位于第二分離系統中的淡鹽罐后31的電導率儀8測定淡鹽水中的電導率，不高于10ms/cm則將該淡鹽水通入第三緩存罐7中，否則繼續泵入第二分離系統中的電滲析設備33中進行電滲析分離，位于第二分離系統中的濃鹽罐32后的電導率儀8測定濃鹽水中的電導率，不低于200ms/cm則將濃鹽水進行減壓濃縮，提取其中的鹽類（提取出的溶液中的鹽類的質量分數為98%以上），否則繼續泵入第二分離系統中的電滲析設備33中進行電滲析分離。

第三緩存罐7中的淡鹽水通入第三分離系統中的淡鹽罐41和第三分離系統中的濃鹽罐42中，兩個罐中的液體分別通過加壓泵9泵入第三分離系統中的電滲析設備43中進行電滲析分離，分離后的淡鹽水回至第三分離系統中的淡鹽罐41中，濃鹽水回至第三分離系統中的濃鹽罐42中；位于第三分離系統中的淡鹽罐41中的淡鹽水，測出電導率不高于0.1ms/cm，將該淡鹽水進行回收，成為回用水，或繼續泵入第三分離系統中的電滲析設備43中進行電滲析分離，位于第三分離系統中的濃鹽罐42后的電導率儀8測定濃鹽水中的電導率，不低于100ms/cm則將濃鹽水通入第二緩存罐6中，否則繼續泵入第三分離系統中的電滲析設備43中進行電滲析分離。

最終牛磺酸母液中分離出來的高濃度牛磺酸溶液由第一分離系統中的淡鹽罐21中取出再進行減壓濃縮，進一步提純，而高濃度鹽溶液則由第二分離系統中的濃鹽罐32中取出進行減壓濃縮并進一步提純。

本實用新型通過電滲析技術將牛磺酸與夾雜其中的鹽類進行分離，多次分離后能夠得到純度較高的牛磺酸溶液和鹽溶液。該系統結構簡單、運行成本低，易于推廣。

以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。