专利名称：一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法
技术领域：
本发明涉及离子交换领域，特别是涉及一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法。
背景技术：
氨基丙酸是一种白色或淡黄色的结晶粉末，主要用户合成泛酸、泛酸钙、肌肽、帕米膦酸钠、巴柳氮等，在医药、饲料、食品等领域应用广泛。目前将氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的过程中往往存在着工序较长，生产周期长，总收率相对较低等缺点。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于设计一种收率高、工序简单、转化效果好的氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法。为达到上述目的，本发明所提出的技术方案为一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于采用连续离子交换系统，系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充大孔强酸型树脂；所述的连续离子交换系统分成五个区域，每个区域组成如下转化区包含7个分离单元，分为两段，前段包含3个分离单元，后段包含4个分离单元，原料液正向串联进入前段3个分离单元后，其流出液与转化水洗区中的流出液混合入中间罐中，中间罐中的料液再正向串联进入后段的4个分离单元，收集最后一个分离单元出液，得氨基丙酸溶液；转化水洗区包含4个分离单元，经过转化区转化后的分离单元进入转化水洗区，采用逆向串联进纯水，进行水洗，收集转化水洗区的料液进入中间罐中；酸再生区包含4个分离单元，分成两段，前段包括一个分离单元，后段包括3个分离单元，转化水洗区水洗后的分离单元，前段一分离单元正向进10%盐酸再生，前段流出液进入稀酸罐与再生水洗区的再生水洗液混合，得稀酸液，后段3个分离单元正向串联进稀酸罐中的稀酸液再生；再生水洗区包含4个分离单元，经酸再生区再生后的分离单元，采用串联连接逆流方式进纯水水洗；料顶水区包含I个分离单元，采用逆向进料方式，用转化后得到的氨基丙酸溶液作为进料将留在分离单元内的水用产品直接顶洗出来，以提高产品的浓度，被顶出的水可以回用到该系统；经料顶水区处理后的分离单元，进入转化区循环处理。进一步，转化过程中需控制转化区的pH值为5. 8彡pH彡7. O。进一步，转化过程中需控制转化水洗区的pH值为pH彡10. 5。进一步，所述的每个分离单元内填装的树脂量为150mL。进一步，所述的连续离子交换系统转速为420s/次。优选的，转化区的前段料液流速为30L/h，后段的流速为117L/h，转化水洗区的流速为85L/h，酸再生区前段的流速为36L/h，后段的流速为1800L/h，再生水洗区的流速为1440L/h，料顶水区的流速为40L/h。
进一步，所述的原料液为浓度优选浓度30%，pH = 14的氨基丙酸钠溶液。采用本发明所述的氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法所得的氨基丙酸平均含量达到9.9%，纯度> 98%，氯离子含量未超标，产品收率接近100%，具有的优点为I)设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；
2)树脂消耗量减少，再生剂等化学药品、冲洗水消耗降低；减少废水排放量；3)由于非间断操作下的连续运转，产品的成分、浓度保持基本的稳定；4)具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资；5)操作性好，阀门切换频率低，能避免人为因素造成的失误。
图I为本发明所述的连续离子交换系统示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，对本发明做进一步说明。如图I所示，氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，采用连续离子交换系统，系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充大孔强酸型树脂；所述的连续离子交换系统分成五个区域，每个区域组成如下转化区:包含7个分离单元，分为两段，前段包含5#_7#分离单元，进料为原料液，后段包含8#-11#分离单元,进料为中间料罐的混合液；原料液正向串联进入5#-7#分离单元后，其流出液与转化水洗区中的流出液混合入中间罐中，中间罐中的料液再正向串联进入后段的分离单元，收集最后一个分离单元出液，得氨基丙酸溶液；转化水洗区(1#-4#):包含4个分离单元，经过转化区转化后的分离单元进入转化水洗区，采用逆向串联进纯水，进行水洗，收集转化水洗区的料液进入中间罐中；酸再生区(17#_20#):包含4个分离单元，分成两段，前段包括17#分离单元，后段包括18-20#个分离单元，转化水洗区水洗后的分离单元，17#分离单元正向进10%盐酸再生，17#分离单元流出液进入稀酸罐与再生水洗区的再生水洗液混合，得稀酸液，后段18-20#分离单元正向串联进稀酸罐中的稀酸液再生；再生水洗区(13#_16#):包含4个分离单元，经酸再生区再生后的分离单元，采用串联连接逆流方式进纯水水洗；料顶水区(12#):包含I个分离单元，采用逆向进料方式，用转化后得到的氨基丙酸溶液作为进料将留在分离单元内的水用产品直接顶洗出来，以提高产品的浓度，被顶出的水可以回用到该系统；经料顶水区处理后的分离单元，进入转化区循环处理。采用上述方法，用于氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的中试结构如下表，其中每个分离单元内填装的树脂量为150mL，连续离子交换系统转速为420s/次，转化过程中控制转化区的PH值为5.8彡pH彡7.0，控制转化水洗区的pH值为pH彡10. 5，转化区前段的料液流速为30L/h，后段的流速为117L/h，转化水洗区的流速为85L/h，酸再生区前段的流速为36L/h，后段的流速为1800L/h，再生水洗区的流速为1440L/h，料顶水区的流速为40L/h。
权利要求
1.一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于采用连续离子交换系统，系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充大孔强酸型树脂；所述的连续离子交换系统分成五个区域，每个区域组成如下 转化区包含7个分离单元，分为两段，前段包含3个分离单元，后段包含4个分离单元，原料液正向串联进入前段3个分离单元后，其流出液与转化水洗区中的流出液混合入中间罐中，中间罐中的料液再正向串联进入后段的4个分离单元，收集最后一个分离单元出液，得氨基丙酸溶液； 转化水洗区包含4个分离单元，经过转化区转化后的分离单元进入转化水洗区，采用逆向串联进纯水进行水洗，收集转化水洗区的料液进入中间罐中； 酸再生区包含4个分离单元，分成两段，前段包括一个分离单元，后段包括3个分离单元，转化水洗区水洗后的分离单元，前段一分离单元正向进10%盐酸再生，前段流出液进入稀酸罐与再生水洗区的再生水洗液混合，得稀酸液，后段3个分离单元正向串联进稀酸罐中的稀酸液再生； 再生水洗区包含4个分离单元，经酸再生区再生后的分离单元，采用串联连接逆流方式进纯水水洗； 料顶水区包含I个分离单元，采用逆向进料方式，用转化后得到的氨基丙酸溶液作为进料将留在分离单元内的水用产品直接顶洗出来，以提高产品的浓度，被顶出的水可以回用到该系统；经料顶水区处理后的分离单元，进入转化区循环处理。
2.根据权利要求I所述的一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于转化过程中控制转化区的pH值为5. 8彡pH彡7. O。
3.根据权利要求I所述的一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于转化过程中控制转化水洗区的pH值为pH彡10. 5。
4.根据权利要求I所述的一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于所述的每个分离单元内填装的树脂量为150mL。
5.根据权利要求I所述的一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于所述的连续离子交换系统转速为420s/次。
6.根据权利要求I所述的一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于转化区的前段料液流速为30L/h，后段的流速为117L/h，转化水洗区的流速为85L/h，酸再生区前段的流速为36L/h，后段的流速为1800L/h，再生水洗区的流速为1440L/h，料顶水区的流速为40L/h。
全文摘要
本发明公开了一种氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法，其特征在于采用连续离子交换系统，系统内置20个分离单元，每个分离单元内填充大孔强酸型树脂；所述的连续离子交换系统分成五个区域转化区、转化水洗区、酸再生区、再生水洗区、料顶水区。采用本发明所述的氨基丙酸钠转化成氨基丙酸的方法所得的氨基丙酸平均含量达到9.9％，纯度＞98％，氯离子含量未超标，产品反收率接近100％，具有的优点为设备紧凑、系统简化、管道缩减和占地面积少；树脂消耗量减少，再生剂等化学药品、冲洗水消耗降低；产品的成分、浓度保持基本的稳定；具有良好的操作弹性，可根据生产负荷的变化自动调节旋转速度；降低运行成本和设备投资。
文档编号C07C227/18GK102838498SQ20121036416
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者卢伯福, 虞美辉, 孙洪贵, 李振峰, 陈洪景, 雷细良 申请人:厦门世达膜科技有限公司