采用膜集成技术处理蛋氨酸结晶母液脱色的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种膜集成技术处理蛋氨酸结晶母液脱色的工艺。
【背景技术】
[0002]蛋氨酸又称甲硫氨酸，是构成人体的必需氨基酸之一，参与蛋白质合成。因其不能在体内自身生成，所以必须由外部获得。如果甲硫氨酸缺乏就会导致体内蛋白质合成受阻，造成机体损害。体内氧自由基造成的膜脂质过度氧化是导致机体多种损害的原因。脂质过氧化物会损害初级和次级溶酶体膜，使溶酶体内含有的作为水解的酸性磷酸酶释放出来，对细胞和线粒体膜等重要的细胞器造成损害，甲硫氨酸通过多种途径抗击这些损害。近年来，国内外市场对蛋氨酸的需求逐年强劲增长。特别是国内市场，多年来国产饲料用蛋氨酸远远不能满足市场需求，每年都要从国外大量进口，现已成为我国化学原料药进口的大宗产品，连续数年进口量高达数万吨，进口额过亿美元。预计今后国内外市场对蛋氨酸的需求量还将以较大的比率增长，短期内国内市场供需矛盾仍无法解决，还需要大量进口。因此，开发蛋氨酸的市场前景十分看好。
[0003]目前，蛋氨酸生产主要采用化学合成的方法，合成出来的蛋氨酸料液降温结晶取得蛋氨酸，但是留下大量的蛋氨酸结晶母液。现有蛋氨酸结晶母液的处理办法主要采用多效蒸发、MVR、反渗透膜等技术将其浓缩至较高浓度，再经过活性炭的脱色，继续返回前端结晶。但是该工艺缺点如下:1、蛋氨酸结晶母液中含有大量色素，大大降低了多效蒸发、MVR、反渗透膜浓缩的效率；2、如果将活性炭提到浓缩前端进行脱色，所需的活性炭量太大；3、活性炭脱色导致生产环境恶劣，粉尘污染严重，脱色后的活性炭变成废固需要委外处理。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种膜集成技术处理蛋氨酸结晶母液脱色的方法，采用清洁生产膜集成脱色技术，脱除蛋氨酸溶液中的胶体等色素，替代活性炭脱色，从而减少企业的固废的产生，也提高了脱色车间的工作环境，同时利用膜法的高浓缩倍数，减少废水排放量，降低企业废水处理站的运行压力。为此，本发明采用以下技术方案:
采用膜集成技术处理蛋氨酸结晶母液的工艺，其特征在于它对蛋氨酸结晶母液依次进行如下步骤处理:
1)、超滤系统处理(UF);
2)、纳滤膜脱色提纯系统处理(NF);纳滤浓缩液加入纯水洗滤后直接输送到焚烧装置进行焚烧，纳滤的透过液直接进入后续工艺。
[0005]在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案:
蛋氨酸结晶母液的pH为3-5之间，蛋氨酸结晶母液中含有2-5%的蛋氨酸。
[0006]超滤系统对蛋氨酸的回收率控制在99%以上，浓缩液一侧蛋氨酸的浓度控制在0.2%以下，其对总的悬浮物的去除率在99%以上。
[0007]超滤系统采用的膜组件为中空纤维膜，膜材料选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜。
[0008]超滤的透过液首先进入纳滤膜脱色提纯系统的第一级纳滤系统，第一级纳滤系统采用连续脱色，共设置3套纳滤系统，3套纳滤系统串联运行，最后一套的纳滤系统采用洗滤方式；第一级纳滤系统的经过纳滤脱色的透过液进入纳滤膜脱色提纯系统的第二级纳滤系统，第一级纳滤系统的浓缩液去焚烧或去污水处理厂处理；第二级纳滤系统共设置3套系统，3套纳滤系统串联运行；第二级纳滤系统的经过纳滤脱色的透过液进入后续工段，第二级纳滤系统的浓缩液返回第一级纳滤系统再次进行纳滤处理。
[0009]纳滤膜脱色提纯系统处理对蛋氨酸的回收率控制在99%以上，浓缩液一侧蛋氨酸的浓度控制在0.2%以下，其对胶体等色素的去除率在75%以上。
[0010]纳滤采用的膜组件为卷式膜片，膜材料选自醋酸纤维素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)。
[0011]由于采用上述技术方案，本发明工艺提出了蛋氨酸结晶母液膜脱色方法，其具有以下技术效果:
(1)、创新地将“超滤+纳滤”技术应用于蛋氨酸结晶母液脱色，利用超滤去除悬浮物以及油状物等杂质，使得料液浊度下降，能有效保护后续的纳滤系统。蛋氨酸结晶母液过滤后进入纳滤膜脱色提纯系统，蛋白、色素以及一些大分子有机杂质被纳滤膜截留在浓缩液侧，蛋氨酸等随水进入透过液侧被分离出来，实现解析液的提纯精制。
[0012](2)、提高蛋氨酸的收率，减少固废的产生，减少环保压力，降低能耗以及生产成本；
(3)、采用纳滤膜脱色提纯系统脱色(对蛋白、色素以及一些大分子有机杂质有非常高的截留率，而对有效成分低截留率)，使得产水侧中的物料浓度基本保持不变，而浓水侧中物料也不会富集，从而减少洗滤所需纯水，同时也不会大幅度稀释料液。
[0013](5)、实现在达到较高的蛋氨酸收率的前提下，最终较经济的实现工业化生产运行，为企业创造效益，降低生产运行成本，提高企业的市场竞争力。
【附图说明】
[0014]图1为本发明采用膜集成技术处理蛋氨酸工艺的流程图。
【具体实施方式】
[0015]参照附图，本发明所提供的采用膜集成技术处理蛋氨酸结晶母液的工艺，蛋氨酸结晶母液的pH为3-5之间，料液中含有2-5%的蛋氨酸，所述工艺对蛋氨酸结晶母液依次进行如下步骤处理:
1)、超滤系统处理(UF);
2)、纳滤膜脱色提纯系统处理(NF);纳滤浓缩液加入纯水洗滤后直接输送到焚烧炉进行焚烧，纳滤的透过液直接进入后续多效蒸发、MVR、反渗透膜浓缩等后续工艺，浓缩液再返回结晶。
[0016]超滤系统对蛋氨酸的回收率控制在99%以上，浓缩液一侧蛋氨酸的浓度控制在
0.2%以下，其对总的悬浮物的去除率在99%以上。超滤系统采用的膜组件为中空纤维膜，膜材料选自聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜，它们抗污染性强，采用化学清洗通量恢复性好；具有对悬浮物具有高截留率；操作简便，占地面积小等特点。
[0017]超滤的透过液首先进入纳滤膜脱色提纯系统的第一级