专利名称：一种膜法味精精制母液脱色的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种膜法味精精制母液脱色的工艺。
背景技术：
味精的主要成分是谷氨酸钠，生产过程中产生大量的色素，较大地影响了产品质量。国内味精精制母液脱色的现有生产工艺为图1所示。在现有的味精精制工艺中谷氨酸经碱中和后产生中和液，中和液经除铁，再经粉末活性炭脱色、压滤和活性炭柱脱色后，蒸发浓缩结晶后得到味精。结晶后产生的精制母液需要回收利用，头道母液、二道母液、三道母液均采用上述活性炭粉+炭柱组合脱色这种工艺。根据统计，每生产一吨味精需要消耗25-30公斤的活性炭粉，折合人民币240元以上。 由于炭粉的使用，造成生产环境较差；还有大量的使用后的废炭渣需要处理(按一个中等生产规模厂家年产3万吨味精产量计算，每年炭渣量达到近千吨)，十分不利于清洁生产和循环经济。现有味精精制母液脱色工艺的不足之处主要有(1)、全年仅活性炭所消耗的木材资源数量巨大；(2)、由于活性炭脱色对温度要求较高，通常在50°C左右脱色效果最佳，故在操作中需蒸汽加热，需要消耗大量的蒸汽，每吨味精产品由此需用的蒸汽为0. 3吨；(3)、因压滤中需考虑滤速，故必须对脱色液加水进行稀释，使料液适当降低浓度， 避免压滤不畅。由此稀释压滤的工艺使浓缩时使用的蒸汽量大大增加，导致能源浪费更多。 根据统计，由此每吨味精消耗的蒸汽约为0. 2吨，多消耗的水为0. 3吨；(4)、由于在操作中加入粉末活性炭，后续工段需要压滤机过滤去除，不但产生废渣，使工作环境较为恶劣，且操作人员的身体健康亦受影响；(5)、由于粉末活性炭对谷氨酸钠有吸附作用，所以味精精制收率比较低。为了提高收率，要对吸附饱和的粉炭进行水洗，一般每吨粉炭消耗10吨洗水量。这部分洗水回用到头道母液作为工艺用水，在水资源循环利用的同时带入了较多粉炭上洗下来的黑色色素，又加重了脱色工序的工作负荷。同时因洗水的加入使后道浓缩工序使用的蒸汽量大大增加，导致能源浪费更多。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种膜法味精精制母液脱色的工艺，能够对味精精制母液中的二道母液有效进行脱色，以替代现有味精生产中二道母液的粉炭脱色工艺。为此，本发明采用以下技术方案它对味精精制母液中的二道母液依次进行如下步骤处理1)、调节控制二道母液温度在5 45°C ；2)、调节控制二道母液波美度在20 30度；3)、经步骤1)和2)处理后的二道母液经保安滤器去除大颗粒物；
4)、经步骤3)处理后的二道母液进入纳米膜系统脱色处理，处理后的脱色液直接进入后道味精生产的炭柱脱色工序，浓缩液回至料液箱继续循环进行步骤3) 4)的处理。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在步骤1)中对二道母液进行降温处理，冷却到20°C 40°C。在步骤3)之前对二道母液进行前期处理至下述指标波美度为23 24，电导率为150000 350000 μ s/cm左右，透光率为45 % 55 %，谷氨酸钠的质量百分比含量为 28% 34%。纳米膜系统中采用的膜组件为卷式复合膜组件，膜材料选自聚酰胺(PA)、磺化聚苯醚(S-PPO)、磺化聚砜(S-PS)、聚苯并咪唑(PBI)、交联芳香族聚酰胺(PA)。一批二道母液处理完成后，加水洗滤，以提高味精精制母液的得率。当一批料液被浓缩至8 10倍后，对浓缩液再加1 2倍的水来洗滤分离。本发明工艺具有以下特点1、目前味精行业面临成本和环保的巨大压力，作为味精工业中精制母液的处理始终是各厂家的棘手难题。国内大部分厂家采用的传统工艺处理劳动强度高，对环境污染严重，对设备要求高，收率也偏低。膜技术是一种新兴的分离技术，具有节能、安全、闭路、清洁、经济等优点。纳米膜技术作为膜分离技术中的一种，经过小试和中试验证，用于二道母液脱色具有非常优越的效果。2、味精精制生产中，色素是影响味精品质的关键之一，这些色素以焦糖色素和美拉德色素为主。传统工艺中一般采用粉末活性炭、活性炭炭柱以及树脂等进行吸附脱色， 但对于色度较深的味精精制母液的脱色效果不理想，影响了味精的外观品质，且味精母液循环次数少，严重影响了味精的精制收率。焦糖色素和美拉德色素的分子量主要分布在 1000 9000的范围，活性炭和树脂对它们的脱色效率较低。但是，纳米膜可以截留相对分子质量为600以上的色素分子，故可应用纳米膜技术对味精精制母液进行高效脱色。3、味精精制母液中，头道母液和三道母液因成分复杂、废水量大等原因不适合直接用纳米膜处理。二道母液经本发明工艺处理后，各项指标优于粉炭脱色工艺。脱色液符合味精生产后续工艺的要求。同时，革除了二道母液脱色粉炭的使用，使该道脱色工序的生产成本大为降低。4、本发明所确定的料液脱色、浓缩和洗滤工艺，经小试和中试验证，料液先脱色、 浓缩分离8 10倍，再洗滤分离1 2倍，耗电量、耗水量最经济，并且能够将浓缩液中的有效成份最大限度地提取出来，最终产水上，色度基本提高了 30度，谷氨酸钠的质量百分比含量为26 %左右，损失率控制在3. 0 %以内。5、本发明工艺还具有运行安全、可靠；操作维护简便；设备占地面积小等特点。本发明还具有以下突出的技术效果1、采用本发明工艺替代传统粉炭脱色工艺，减少了粉末活性炭和蒸汽的使用量， 节约了能耗。据初步估计，每吨味精的精制成本由此可降低240元左右，以一家年产3万吨味精的中型厂家计算，每年可减少粉末活性 炭使用量600吨，减少蒸汽消耗近2万吨(折合节省煤耗3000吨)，从而节省生产成本720万元。(按目前粉炭8000元/吨，燃煤800元 /吨估算)2、本发明工艺，可在全国味精行业进行推广，全国2007年味精产量以150万吨计，每年可减少粉末活性炭使用量3万吨，减少蒸汽消耗近100万吨(折合节省煤耗15万吨)， 由以上两项的成本节省，可为味精行业创造3. 6亿元的效益。3、本发明工艺符合国家大力发展的清洁生产要求，减少了因大量使用粉末活性炭而产生的废渣排放量，降低了废渣处理费用，并解决了废渣的难处理问题。4、采用本发明工艺处理后的味精精制母液的脱色液，悬浮杂质和大分子杂质等含量大大低于粉炭脱色液，因此后续工艺一炭柱的工作运行负荷大大降低，其清洗周期延长一倍以上，清洗产生的废水量大大减少，以一家年产3万吨味精的中型厂家计算，每年节约炭柱的清洗费用10万元以上。5、采用本发明工艺替代味精二道母液粉末活性炭脱色工艺，脱色液的透光率比粉炭脱色液提高10% -20%，大大提高了味精结晶的品质。6、粉炭脱色工艺产生的废水治理难度较大，费用高，且废水中有用物质得不到利用，造成资源的浪费，束缚了味精行业自身健康发展。采用本发明工艺替代味精二道母液粉末活性炭脱色工艺，可以减少味精有效成份的流失，减少废水产生量，从而降低废水的治理难度，有利于味精行业良性发展。7、采用本发明工艺替代粉末活性炭脱色工艺，改善了味精生产车间的环境，给工人营造一个良好的工作环境。
图1为国内味精精制母液脱色的现有生产工艺示意图。图2为本发明的工艺流程图。
具体实施例方式参照附图2。1、将味精精制生产过程中的二道母液(简称料液)转移到料液箱内，因料液浓度较高，波美度为28 30，需要用纯水进行稀释处理，达到以下指标波美度为23 24 ；电导率为150000 350000μ s/cm左右；透光率为45% 55%，谷氨酸钠的质量百分比含量为 28% 34%。2、因料液温度较高，达60°C，需要进行降温处理，采用自然冷却或换热器冷却方式，冷却到5 45°C，最佳为冷却到20°C 40°C。3、将稀释、降温后的料液用增压泵打进保安滤器，去除直径大于5 μ m的大颗粒物质。4、料液经保安滤器过滤后，用高压泵打进纳米膜脱色系统，进行脱色和浓缩处理。 收集透过液至味精生产流程中的脱色液箱，进入味精生产流程中的炭柱脱色工序，浓缩液回到料液箱。 5、一批料液脱色处理并浓缩至8 10倍后，在料液箱内加水洗滤，以提高味精精制母液的得率。加水洗滤时采用间歇水洗操作，控制洗滤加水量与产水量保持一致。所述一批料液是指在本发明工艺的处理前，在料液箱容积范围内的加装料液。6、料液脱色、浓缩、洗滤的运行工艺为料液先脱色、浓缩分离，待浓缩8 10倍后，对浓缩液再加1 2倍的水来洗滤分离，以取得最佳的处理效果。
上述实施例的数值范围及各具体选择是建立在充分中试基础上的优选方案，在保证处理效果的前提下，味精精制母液脱色处理最经济最有效率。
采用纳米膜技术实施味精精制母液脱色清洁生产，一方面通过资源的充分利用， 可为味精生产厂节省能源、降低生产成本，提高企业的市场竞争力；另一方面，还可形成数以亿计的纳米膜系统工程销售额。若在整个发酵行业进行推广，其经济效益将更加明显。本发明工艺可为推广膜分离技术在味精行业、发酵行业及其它氨基酸生产企业的应用打下基础，推广应用前景十分广阔。
权利要求
1.一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于它对味精精制母液中的二道母液依次进行如下步骤处理1)、调节控制二道母液温度在5 45°C；2)、调节控制二道母液波美度在20 30度；3)、经步骤1)和2)处理后的二道母液经保安滤器去除大颗粒物；4)、经步骤3)处理后的二道母液进入纳米膜系统脱色处理，处理后的脱色液直接进入后道的味精生产炭柱脱色工序，浓缩液回至料液箱继续循环进行步骤3) 4)的处理。
2.如权利要求1所述的一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于在步骤1)中对二道母液进行降温处理，冷却到20°C 40°C。
3.如权利要求1所述的一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于在步骤 3)之前对二道母液进行前期处理至下述指标波美度为23 24，电导率为150000 350000 μ s/cm左右，透光率为45% 55%，谷氨酸钠的质量百分比含量为28% 34%。
4.如权利要求1所述的一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于纳米膜系统中采用的膜组件为卷式复合膜组件，膜材料选自聚酰胺、磺化聚苯醚、磺化聚砜、聚苯并咪唑、交联芳香族聚酰胺。
5.如权利要求1所述的一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于一批味精精制二道母液处理完成后，加水洗滤，以提高味精精制母液的得率。
6.如权利要求1所述的一种膜法味精精制母液脱色的工艺，其特征在于当一批料液被浓缩至8 10倍后，对浓缩液再加1 2倍的水来洗滤分离。
全文摘要
本发明提供了一种膜法味精精制母液脱色的工艺，它对味精精制母液中的二道母液依次进行如下步骤处理1)调节控制二道母液温度在5～45℃；2)调节控制二道母液波美度在20～30度；3)经步骤1)和2)处理后的二道母液经保安滤器去除大颗粒物；4)经步骤3)处理后的二道母液进入纳米膜系统脱色处理，处理后的脱色液直接进入后道味精生产的炭柱脱色工序，浓缩液回至料液箱继续循环进行步骤3)～4)的处理。本发明能够对味精精制母液中的二道母液有效进行脱色，以替代现有味精生产中二道母液的粉炭脱色工艺。
文档编号A23L1/228GK102166008SQ201110034209
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月31日 优先权日2011年1月31日
发明者孙益民, 张亚军, 楼亚男, 楼永通, 王昊, 田 浩, 程长平, 许为民, 陈栋 申请人:杭州水处理技术研究开发中心有限公司, 杭州西湖味精集团有限公司