本發明涉及化學化工廢液處理技術領域,特別是一種l-丙氨酸廢母液的處理方法。
背景技術:
l-丙氨酸(l-alanine),又名l-α-丙氨酸,是一種重要的天然氨基酸,是血液中含量最多的氨基酸,與糖代謝密切相關,是轉氨反應中主要的氨基工體,具有重要的生理功能。它是一種營養增補劑,是多種復方氨基酸輸液的主要組成部分,還可以供作醫藥中間體,是維生素b6的主要原料,還可作為食品添加劑,提高食品的營養價值,改善人工合成甜味劑的味感。
l-丙氨酸的生產方法有蛋白水解提取法、化學合成法、發酵法提取和酶轉化法生產。發酵法生產l-丙氨酸成本低,且符合綠色健康的消費理念,具有廣闊的市場前景。發酵法生產l-丙氨酸結束后,一般采用多次結晶的方法提純l-丙氨酸,結晶廢液中一般含有部分l-丙氨酸,此外結晶廢液中的有機物(主要為l-丙氨酸,氨基酸和多肽等)較多。廢液的直接排放不僅會浪費部分未回收的l-丙氨酸,同時會對環境造成污染。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明提供了一種l-丙氨酸廢母液的處理方法,提高l-丙氨酸的回收率,降低環保壓力。
一種l-丙氨酸廢母液的處理方法,包括以下步驟:
步驟1:取l-丙氨酸廢母液,在室溫條件下調節其ph值至5-7,加入一定量的膨潤土進行吸附,攪拌一定時間后,再加入一定量的無機絮凝劑進行絮凝;
步驟2:將吸附-絮凝后的l-丙氨酸廢母液進行攪拌、沉淀處理;
步驟3:將攪拌、沉淀處理后的l-丙氨酸廢母液放入預涂層真空轉鼓過濾設備中進行分離,得吸附-絮凝澄清液;
步驟4:將澄清液在75℃溫度下進行濃縮,直至澄清液中干物質含量達到55-65%;再將降溫至20℃進行結晶洗滌;
步驟5:結晶洗滌結束后,將結晶體與結晶母液進行分離;
步驟6:將分離出來的結晶體在60℃溫度下烘干,既得l-丙氨酸。
優選的,待處理的l-丙氨酸廢母液中l-丙氨酸含量為15%~25%;更優選的,待處理的l-丙氨酸廢母液中l-丙氨酸含量為19%~21%。
優選的,所述膨潤土添加量為80mg-120mg/l。
優選的,所述無機絮凝劑為聚合氯化鋁溶液;所述聚合氯化鋁溶液中聚合氯化鋁濃度為9%~11%;所述聚合氯化鋁溶液添加量為40mg-60mg/l。
優選的,在對廢母液進行吸附-絮凝前,在室溫條件下調節其ph值至6。
優選的,在每升l-丙氨酸廢母液中加入80mg-120mg膨潤土攪拌5分鐘,攪拌結束后加入40mg-60mg濃度為9%~11%聚合氯化鋁溶液,緩慢攪拌2分鐘,再靜置1小時;更優選的,在每升l-丙氨酸廢母液中加入100mg的膨潤土攪拌5分鐘,攪拌結束后加入50mg濃度為9%~11%聚合氯化鋁溶液,緩慢攪拌2分鐘,再靜置1小時。
本發明采用吸附-絮凝法沉淀去除廢母液中得鹽分、殘糖和色素等雜質,省去了現有技術中鈣鹽沉淀和過膜除雜等工序,大大簡化了處理過程,減少設備投入,避免物料損失,減少環保壓力,節能環保,并提高l-丙氨酸收率。
具體實施方式
下面對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
一種l-丙氨酸廢母液的處理方法,包括以下步驟:1.取l-丙氨酸廢母液,在室溫條件下調節其ph值至5-7,加入一定量的膨潤土進行吸附,攪拌一定時間后,再加入一定量的無機絮凝劑進行絮凝;2.將吸附-絮凝后的l-丙氨酸廢母液進行攪拌、沉淀處理;3.將攪拌、沉淀處理后的l-丙氨酸廢母液放入預涂層真空轉鼓過濾設備中進行分離,得吸附-絮凝澄清液;4.將澄清液在75℃溫度下進行濃縮,直至澄清液中干物質含量達到55-65%;再將降溫至20℃進行結晶洗滌;5.結晶洗滌結束后,將結晶體與結晶母液進行分離;6.將分離出來的結晶體在60℃溫度下烘干,既得l-丙氨酸。
在實際應用中,需要選擇l-丙氨酸濃度合適的l-丙氨酸廢母液,一般可以選擇l-丙氨酸含量為15%~25%的l-丙氨酸廢母液;優選l-丙氨酸含量為19%~21%的l-丙氨酸廢母液。
需要注意的是,加入無機絮凝劑時,應當一邊加入無機絮凝劑一邊進行攪拌。
另外,在具體操作時,可以將濃縮后的剩余液體和結晶洗滌殘留液體重復進行步驟2-6,這樣可以在一定程度上進一步提高回收率。
下面通過具體實施例對本發明提供的方法進行詳細介紹。
實施例1
取1000lph值為6、l-丙氨酸含量為20%的l-丙氨酸廢母液于干凈干燥的攪拌罐中,向l-丙氨酸廢母液中加入100g膨潤土,一邊加入一邊攪拌,膨潤土全部加入后,再攪拌5分鐘;然后加入50g濃度為10%的聚合氯化鋁溶液,一邊加入一邊攪拌,聚合氯化鋁溶液全部加入后,再攪拌2分鐘,最后靜置1小時。
將吸附-絮凝后的l-丙氨酸廢母液進行攪拌、沉淀處理,然后放入真空轉鼓過濾設備中進行分離,得到吸附-絮凝澄清液;得到約1000l吸附-絮凝澄清液,其中殘糖去除率為39.60%,透光度81%,l-丙氨酸損失率為15%。所述真空預涂層轉鼓過濾設備中的預涂層材質為珍珠巖。
將吸附-絮凝澄清液在75℃溫度下進行濃縮,直至澄清液中干物質含量為58%,再降溫至20℃進行結晶;結晶結束后,將結晶體與液體分離;加入去離子水進行洗晶,將分離出的結晶體在57℃溫度下進行烘干,既得l-丙氨酸。
為進一步提高l-丙氨酸的回收率,還可以將l-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留液重新進入吸附、絮凝、沉淀、濃縮、干燥的循環中。
本實施例制得l-丙氨酸成品質量為164千克,收率82%,產品質量符合國家標準。
實施例2
取1000lph值為7、l-丙氨酸含量為20%的l-丙氨酸廢母液于干凈干燥的攪拌罐中,向所述l-丙氨酸廢母液中加入100g膨潤土,一邊加入一邊攪拌,膨潤土全部加入后,再攪拌5分鐘;然后加入50g濃度為10%的聚合氯化鋁溶液,一邊加入一邊攪拌,聚合氯化鋁溶液全部加入后,再攪拌2分鐘,最后靜置1小時。
將吸附-絮凝后的l-丙氨酸廢母液進行攪拌、沉淀處理,然后放入真空轉鼓過濾設備中進行分離,得到吸附-絮凝澄清液;得到約1000l吸附-絮凝澄清液,其中殘糖去除率為41.24%,透光度73%,l-丙氨酸損失率為14%;。所述真空預涂層轉鼓過濾設備中的預涂層材質為珍珠巖。
將吸附-絮凝澄清液在75℃溫度下進行濃縮,直至澄清液中干物質含量為58%,再降溫至20℃進行結晶;結晶結束后,將結晶體與液體分離;加入去離子水進行洗晶,將分離出的結晶體在57℃溫度下進行烘干,既得l-丙氨酸。
為進一步提高l-丙氨酸的回收率,還可以將l-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留液重新進入吸附、絮凝、沉淀、濃縮、干燥的循環中。
還可以將l-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留水重新重新進入吸附、絮凝、沉淀,濃縮干燥循環中,提高回收率。
本實施例制得l-丙氨酸成品質量為166千克,收率83%,產品質量符合國家標準。
實施例3
取1000lph值為6、l-丙氨酸含量為20%的l-丙氨酸廢母液于干凈干燥的攪拌罐中,向l-丙氨酸廢母液中加入120g膨潤土,一邊加入一邊攪拌,膨潤土全部加入后,再攪拌5分鐘;然后加入50g濃度為10%的聚合氯化鋁溶液,一邊加入一邊攪拌,聚合氯化鋁溶液全部加入后,再攪拌2分鐘,最后靜置1小時。
將吸附-絮凝后的l-丙氨酸廢母液進行攪拌、沉淀處理,然后放入真空轉鼓過濾設備中進行分離,得到吸附-絮凝澄清液;得到約1000l吸附-絮凝澄清液,其中殘糖去除率為38.66%,透光度88%,l-丙氨酸損失率為26%。所述真空預涂層轉鼓過濾設備中的預涂層材質為珍珠巖。
將吸附-絮凝澄清液在75℃溫度下進行濃縮,直至澄清液中干物質含量為58%,再降溫至20℃進行結晶;結晶結束后,將結晶體與液體分離;加入去離子水進行洗晶,將分離出的結晶體在57℃溫度下進行烘干,既得l-丙氨酸。
為進一步提高l-丙氨酸的回收率,還可以將l-丙氨酸結晶母液和洗晶殘留液重新進入吸附、絮凝、沉淀、濃縮、干燥的循環中。
本實施例制得l-丙氨酸成品質量為142千克,收率71%,產品質量符合國家標準。
最后,還需要注意的是,以上列舉僅是本發明一個具體實施例。顯然,本發明不限于以上實施例,還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形,均應認為是本發明的保護范圍。