一种牛磺酸粗品母液中分离牛磺酸的装置的制作方法

本实用新型涉及有机化学合成分离技术领域，特别是涉及一种从牛磺酸粗品母液中分离出纯度较高的牛磺酸的装置。

背景技术：

牛磺酸（Taurine）又称牛胆酸，是一种含硫非蛋白质氨基酸，化学名为2－氨基乙磺酸，是人体内存在的一种具有多种生理功能的含硫氨基酸，具有促进大脑发育、增强视力、抗炎、解热、降血压、降血糖、强肝利胆等作用，是人体内最重要的氨基酸之一。牛磺酸无任何毒副作用，故发达国家对它的研究和应用十分重视。近年来随着对其生理作用、营养价值的深入研究，其应用变得非常广泛，牛磺酸在国外大量用作营养保健品和食品添加剂，据报道，美国和日本是最主要的消费国，年消费量分别达一万吨和五千多吨。

随着世界化工产业的转移，我国已成为全球最大和主要的牛磺酸生产国和出口国，2000年时牛磺酸总产量为2万吨左右，2008年总产量在3.38万吨左右，2010年的出口量超过4万吨；我国牛磺酸90%出口，主要目的地是欧美和东南亚，出口量逐年增加；随着我国人民生活水平的提高，国内对牛磺酸的需求也逐渐增长，如果我国牛磺酸的消费量达到欧美国家的一半，将增加至少4万吨的年需求。牛磺酸产业链正在迅速发展，下游深加工产业使牛磺酸的需求量日益增大，研究牛磺酸的工艺改进对行业发展有重要的经济和社会意义。

牛磺酸自发现以来，人们就在不断地探索其人工合成的途径。至今，有关牛磺酸的合成方法已不下数十种。目前我国工业化牛磺酸生产方法主要有乙醇胺法和环氧乙烷法，但两种工艺有一共同点：生产过程中产生的母液中都会含有无机盐和牛磺酸。由于母液中无机盐的含量远高于牛磺酸，工艺多采用浓缩后趁热抽滤去盐，由于(NH₄)₂SO₃、（NH₄)₂SO₄、Na₂SO₃与Na₂SO₄极易粘结，牛磺酸和无机盐的分离难以达到理想的效果，整个过程中直接影响收率，因此加大生产成本高，能耗大，劳动强度大。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种牛磺酸粗品母液中分离牛磺酸的系统，结构简单、运行成本低、能够从牛磺酸粗品母液中分离出纯度较高的牛磺酸溶液和盐溶液。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：

提供一种牛磺酸粗品母液中分离牛磺酸的装置，包括若干套相互连接的电渗析分离系统；所述电渗析分离系统包括淡盐罐和浓盐罐，所述淡盐罐和所述浓盐罐分别通过管道与电渗析设备相连，所述淡盐罐和所述浓盐罐下方皆设置有电导率仪和加压泵。

在本实用新型一个较佳实施例中，共设置有四套电渗析分离系统，分别为母液分离系统、第一分离系统、第二分离系统和第三分离系统；

牛磺酸粗品母液罐通过管道与母液分离系统中的淡盐罐相连，母液分离系统中的淡盐罐后连接有第一缓存罐，所述第一缓存罐通过管道通向第一分离系统中的淡盐罐；母液分离系统中的浓盐罐、第一分离系统中的浓盐罐和第三分离系统中的浓盐罐皆通过管道通向第二缓存罐，第二缓存罐通过管道分别通向第二分离系统中的淡盐罐和浓盐罐；第二分离系统中的淡盐罐通过管道通向第三缓存罐，所述第三缓存罐通过管道分别通向第三分离系统中的淡盐罐和浓盐罐；自来水管道或第三分离系统中的淡盐罐通过管道通向母液分离系统中的浓盐罐和第一分离系统中的浓盐罐。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述第一缓存罐、所述第二缓存罐和所述第三缓存罐后都安装有电磁阀。

在本实用新型一个较佳实施例中，母液分离系统中的淡盐罐、母液分离系统中的浓盐罐、第一分离系统中的浓盐罐、第二分离系统中的淡盐罐和第三分离系统中的浓盐罐后连接的管道上皆安装有电磁阀。

在本实用新型一个较佳实施例中，第一分离系统中的淡盐罐后设置有检测牛磺酸浓度的液相色谱仪。

本实用新型的有益效果是：本实用新型一种牛磺酸粗品母液中分离牛磺酸的系统，设置有多套电渗析分离系统，通过电渗析技术将牛磺酸与夹杂其中的盐类进行分离，多次分离后能够得到纯度较高的牛磺酸和盐类溶液，该系统结构简单、运行成本低，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型一较佳实施例的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅附图，本实用新型实施例包括：

一种牛磺酸粗品母液中分离牛磺酸的装置，包括四套相互连接的电渗析分离系统，分别为母液分离系统1、第一分离系统2、第二分离系统3和第三分离系统4，这些电渗析分离系统都具有淡盐罐和浓盐罐，淡盐罐和浓盐罐分别通过管道与电渗析设备相连，淡盐罐和浓盐罐下方皆设置有电导率仪8和加压泵9。

牛磺酸粗品母液罐通过管道与母液分离系统中的淡盐罐11相连，母液分离系统中的淡盐罐11后连接有第一缓存罐5，所述第一缓存罐5通过管道通向第一分离系统中的淡盐罐21；母液分离系统中的浓盐罐12、第一分离系统中的浓盐罐22和第三分离系统中的浓盐罐42皆通过管道通向第二缓存罐6，第二缓存罐6通过管道分别通向第二分离系统中的淡盐罐31和第二分离系统中的浓盐罐32；第二分离系统中的淡盐罐31通过管道通向第三缓存罐7，所述第三缓存罐通7过管道分别通向第三分离系统中的淡盐罐41和第三分离系统中的浓盐罐42；自来水管道或第三分离系统中的淡盐罐41通过管道通向母液分离系统中的浓盐罐12和第一分离系统中的浓盐罐22。

所述第一缓存罐5、所述第二缓存罐6和所述第三缓存罐7后都安装有电磁阀10。

母液分离系统中的淡盐罐11、母液分离系统中的浓盐罐12、第一分离系统中的浓盐罐22、第二分离系统中的淡盐罐31、第三分离系统中的浓盐罐42后连接的管道上皆安装有电磁阀10。

第一分离系统中的淡盐罐21后设置有检测牛磺酸浓度的液相色谱仪24。

本实用新型的工作过程：

牛磺酸粗品母液通入母液分离系统中的淡盐罐11中，自来水或回用水通入母液分离系统中的浓盐罐12中，两个罐中的液体通过加压泵9分别泵入母液分离系统中的电渗析设备13中进行电渗析分离，分离后的淡盐水回至母液分离系统中的淡盐罐11中，浓盐水回至母液分离系统中的浓盐罐12中；位于母液分离系统中的淡盐罐11后的电导率仪8测定淡盐水中的电导率，不高于100ms/cm则将淡盐水通入第一缓存罐5中，否则继续泵入母液分离系统中的电渗析设备13中进行电渗析分离，位于母液分离系统中的浓盐罐12后的电导率仪8测定浓盐水中的电导率，不低于100ms/cm则将浓盐水通入第二缓存罐6中，否则继续泵入母液分离系统中的电渗析设备13中进行电渗析分离。

第一缓存罐5中的淡盐水通入第一分离系统中的淡盐罐21中，自来水或回用水通入第一分离系统中的浓盐罐22中，两个罐中的液体分别通过加压泵9泵入第一分离系统中的电渗析设备23中进行电渗析分离，分离后的淡盐水回至第一分离系统中的淡盐罐21中，浓盐水回至第一分离系统中的浓盐罐22中；位于第一分离系统中的淡盐罐21后的电导率仪8测定电导率≤5ms/cm，开启在线的液相色谱仪24测定其中的牛磺酸浓度，当测出溶液中牛磺酸与盐的质量比为9:1以上，则将淡盐水进行减压浓缩进行进一步提取牛磺酸，否则继续泵入第一分离系统中的电渗析设备23中进行电渗析分离，位于第一分离系统中的浓盐罐22后的电导率仪8测定浓盐水中的电导率，不低于100ms/cm则将浓盐水通入第二缓存罐6中，否则继续泵入第一分离系统中的电渗析设备23中进行电渗析分离。

第二缓存罐6中的淡盐水通入第二分离系统中的淡盐罐31和第二分离系统中的浓盐罐32中，两个罐中的液体分别通过加压泵9泵入第二分离系统中的电渗析设备33中进行电渗析分离，分离后的淡盐水回至第二分离系统中的淡盐罐31中，浓盐水回至第二分离系统中的浓盐罐32中；位于第二分离系统中的淡盐罐后31的电导率仪8测定淡盐水中的电导率，不高于10ms/cm则将该淡盐水通入第三缓存罐7中，否则继续泵入第二分离系统中的电渗析设备33中进行电渗析分离，位于第二分离系统中的浓盐罐32后的电导率仪8测定浓盐水中的电导率，不低于200ms/cm则将浓盐水进行减压浓缩，提取其中的盐类（提取出的溶液中的盐类的质量分数为98%以上），否则继续泵入第二分离系统中的电渗析设备33中进行电渗析分离。

第三缓存罐7中的淡盐水通入第三分离系统中的淡盐罐41和第三分离系统中的浓盐罐42中，两个罐中的液体分别通过加压泵9泵入第三分离系统中的电渗析设备43中进行电渗析分离，分离后的淡盐水回至第三分离系统中的淡盐罐41中，浓盐水回至第三分离系统中的浓盐罐42中；位于第三分离系统中的淡盐罐41中的淡盐水，测出电导率不高于0.1ms/cm，将该淡盐水进行回收，成为回用水，或继续泵入第三分离系统中的电渗析设备43中进行电渗析分离，位于第三分离系统中的浓盐罐42后的电导率仪8测定浓盐水中的电导率，不低于100ms/cm则将浓盐水通入第二缓存罐6中，否则继续泵入第三分离系统中的电渗析设备43中进行电渗析分离。

最终牛磺酸母液中分离出来的高浓度牛磺酸溶液由第一分离系统中的淡盐罐21中取出再进行减压浓缩，进一步提纯，而高浓度盐溶液则由第二分离系统中的浓盐罐32中取出进行减压浓缩并进一步提纯。

本实用新型通过电渗析技术将牛磺酸与夹杂其中的盐类进行分离，多次分离后能够得到纯度较高的牛磺酸溶液和盐溶液。该系统结构简单、运行成本低，易于推广。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。