专利名称：一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法
技术领域：
本发明涉及甘氨酸废母液的处理，属化工分离工程领域。
背景技术：
甘氨酸又名氨基乙酸，是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于农药、医药、食品、化肥、饲料等行业。特别自全球性除草剂草甘膦问世以来，甘氨酸在农药行业的应用快速增加，全球甘氨酸需求量预计超过30万吨/年。其中，用羟基乙腈为原料合成甘氨酸在国内外属于首创技术。不过，由于在生产过程中甘氨酸的合成液一直在线循环和套用，从而导致各种杂质富集，母液比重和粘度逐渐加大，致使硫酸钠和粗品甘氨酸结晶困难、分离难度加大、产品中甘氨酸的含量降低。因此，必须把多次循环和套用后甘氨酸母液进行处理。然而，由于甘氨酸母液经多次循环和套用后，其COD、色度、粘度等大大增加，处理难度也就相当大。所以，目前的主要处理办法是把多次循环和套用后的甘氨酸母液作为废液来对待，且多用喷射焚烧的处理办法。这不仅造成对环境的污染，在母液中剩余的有机物和盐类(例如，剩余甘氨酸和亚氨基二乙酸、硫酸盐)等有用成分也被白白地浪费掉了。公开号CN1861731A的《一种利用甘氨酸废母液制取的融雪组合物及其制法》，提供了一种利用甘氨酸废母液的方法，该方法在减小环境污染、资源化利用甘氨酸废母液方面，的确有一定的效果。然而，该方法除把甘氨酸废母液中的氨单独分离出来了之外，在其融雪组合物中仍然包含了一些有机物和盐类等完全不必包含在其中的有用成分，也即其资源化利用相当不充分，仍然造成了许多有用成分的浪费。
发明内容
本发明的目的是，提供一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，以便更充分地对其进行资源化利用。可以回收的有用成分包括甘氨酸、亚氨基二乙酸、硫酸钠等。
为实现所述目的，提供这样一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，该方法包括如下步骤 ①在所述废母液中加入常用工业酸，调节其pH值至0～3； ②在上述废母液中，加入有机溶剂，该有机溶剂的体积为上述废母液体积的0.5～4倍，然后通过固液分离操作回收固体成分； ③在上述固液分离操作后的液体中，加入常用工业碱调节其pH值至4～10，再通过固液分离操作回收一次固体成分； ④通过蒸馏或精馏从第③步骤中的固液分离操作后所得的液体组分中回收有机溶剂； ⑤根据第②、③步骤中得到的固体中的组成以及含量，通过溶解、浓缩、结晶等精制工艺分别提取甘氨酸、亚氨基二乙酸以及硫酸钠工业纯品。
从方案中可以看出，本发明方法是通过对甘氨酸废母液进行酸化、有机溶剂溶解、碱化(或加上进一步酸化)之步骤，来分级回收甘氨酸废母液中有用成分的。与现有技术相比较，本发明有如下优点 1.经过处理，甘氨酸废母液中的所含有用成分基本都被回收，也即能够更加充分地对甘氨酸废母液进行资源化利用；同时，也简化了后续对有用成分的分离与精制过程。
2.本发明中充分提取有用成分后，所剩残液中盐分大大降低，进而降低了后续处理残液的工艺难度。
3.本发明所用有机溶剂可以通过相对简单的蒸馏或精馏回收，也即能够再回收利用。
总之，本发明不仅能够极大降低甘氨酸废母液对环境的污染，而且利用与治理的成本低廉。
下面结合具体实施方式
对本发明作进一步说明。
具体实施例方式 一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于该方法包括如下步骤 ①在所述废母液中加入常用工业酸，调节其pH值至0～3； ②在上述废母液中，加入有机溶剂，该有机溶剂的体积为上述废母液体积的0.5～4倍，然后通过固液分离操作回收固体成分； ③在上述固液分离操作后的液体中，加入常用工业碱调节其pH值至4～10，再通过固液分离操作回收一次固体成分； ④通过蒸馏或精馏从第③步骤中的固液分离操作后所得的液体组分中回收有机溶剂； ⑤根据第②、③步骤中得到的固体中的组成以及含量，通过溶解、浓缩、结晶等精制工艺分别提取甘氨酸、亚氨基二乙酸以及硫酸钠工业纯品。
进一步讲，步骤①中所述工业酸为浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸和浓盐酸中的一种、或两种的混合酸。
更进一步讲，在步骤②中，有机溶剂为丙酮、乙醚、甲醇、乙醇、乙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的一种、或两种的混合溶剂；工业碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水和液氨中的一种、或两种的混合碱。
再进一步讲，在步骤②中加入有机溶剂可以是一次性加入；也可以是两次加入。
如果该步骤②中的有机溶剂分两次加入，则在每次加入有机溶剂后即回收一次固体成分，从而在步骤②结束后分别得到两批固体成分；第一次加入有机溶剂的体积为废母液体积的0.01～2倍，第二次和第一次加入的有机溶剂的合起来后，其总体积为废母液体积的0.5～4倍。
本领域技术人员清楚，本发明中所提到的固液体分离操作可以包括压滤、抽滤、离心、重力沉降或常压过滤。实际操作时，每次操作中固液分离效率应相当，对产品成份无显著影响。
本发明通过了试验验证。其中，不同固体所含有用成分和含量，与所采用甘氨酸废母液的循环和套用程度以及具体工艺相关。验证例见下表
注上表中，“○”表示已选用；回收栏内的“总量的％”表示该回收物质在几次抽滤后的固体总量中所占的百分比。
权利要求
1.一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于该方法包括如下步骤
①在所述废母液中加入常用工业酸，调节其pH值至0～3；
②在上述废母液中，加入有机溶剂，该有机溶剂的体积为上述废母液体积的0.5～4倍，然后通过固液分离操作回收固体成分；
③在上述固液分离操作后的液体中，加入常用工业碱调节其pH值至4～10，再通过固液分离操作回收一次固体成分；
④通过蒸馏或精馏从第③步骤中的固液分离操作后所得的液体组分中回收所述有机溶剂；
⑤根据第②、③步骤中得到的固体中的组成以及含量，通过溶解、浓缩、结晶的精制工艺分别提取甘氨酸、亚氨基二乙酸以及硫酸钠工业纯品。
2.根据权利要求1所述回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于，步骤①中所述工业酸为浓硫酸、浓硝酸、浓磷酸和浓盐酸中的一种、或两种的混合酸。
3.根据权利要求1或2所述回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于，在步骤②中，所述有机溶剂为丙酮、乙醚、甲醇、乙醇、乙二醇、山梨醇和聚乙二醇中的一种、或两种的混合溶剂；所述工业碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨水和液氨中的一种、或两种的混合碱。
4.根据权利要求1或2所述回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于，在步骤②中加入所述有机溶剂时分两次加入，并在每次加入所述有机溶剂后即回收一次固体成分，；第一次加入所述有机溶剂的体积为所述废母液体积的0.01～2倍，第二次和第一次加入的所述有机溶剂合起来后，其总体积为所述废母液体积的0.5～4倍。
5.根据权利要求3所述回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，其特征在于，在步骤②中加入所述有机溶剂时分两次加入，并在每次加入所述有机溶剂后即回收一次固体成分，；第一次加入所述有机溶剂的体积为所述废母液体积的0.01～2倍，第二次和第一次加入的所述有机溶剂的合起来后，其总体积为所述废母液体积的0.5～4倍。
全文摘要
一种回收甘氨酸废母液中有用成分的方法，该方法包括把甘氨酸废母液酸化；加入有机溶剂与其充分混合；第一次固液分离，得第一道滤液和含有用成分的固体；溶解固体、通过浓缩、结晶分离出不同有用成分；将第一道滤液继续加入有机溶剂并充分混合；第二次固液分离，得第二道滤液和含有用成分的固体；溶解固体、通过浓缩、结晶分离出不同有用成分；将第二道滤液碱化；得第三道滤液和含有用成分的固体；再次溶解固体、通过浓缩、结晶分离出不同有用成分等步骤。本发明能够更加充分地对甘氨酸废母液进行资源化利用，简化了后续对有用成分的分离与精制过程、并降低了处理残液的工艺难度，所用有机溶剂能够再回收利用，极大降低甘氨酸废母液对环境的污染。
文档编号C07C227/00GK101759578SQ20091025104
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者陶长元, 范兴, 杜军, 刘作华, 李明松, 孙大贵, 刘仁龙, 于鲸, 贾成兰, 邱调军, 李东玲, 王玉珍 申请人:重庆大学