一种节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置的制作方法

文档序号:14345307阅读:233来源:国知局

本实用新型涉及力臂结构技术领域,特别是涉及一种节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置。



背景技术:

聚天冬氨酸(PolyaspartiCaCid,PASP)是近十几年来在全球销量日增的绿色化学品。聚天冬氨酸通常由天冬氨酸单体的氨基与羧基脱水缩合得到,具有两种不同的结构单元,是一种大分子多肽,通过肽键CO-NH来延长分子链,具有类似蛋白质的分子结构。它具有很好的水溶性或亲水性,还对各种阴、阳离子具有络合、活化、传输、运载等作用,可用作亲水剂或保水剂、缓蚀剂、清洗剂、离子缓冲剂、表面活性剂等等,已在多个行业,如化肥、水处理、医药卫生、染料等中得到了广泛的应用。特别地,在微生物的作用下,聚天冬氨酸可以稳定地分解为氨基酸小分子,并最终降解为水、二氧化碳等对环境无害的物质,是一种可完全生物降解的对环境友好化学品。

目前,在工业上聚天冬氨酸钠盐的合成主要是由L-天冬氨酸为原料、磷酸为催化剂聚合得到的中间产物聚琥珀亚酰胺(PSI)经过加入氢氧化钠水解得到。但由此得到的聚天冬氨酸产品往往分子量太小或者分布太宽,这在很大程度上限制了聚天冬氨酸的推广应用。而且合成过程中以磷酸作为催化剂,会产生大量的含磷废液,直接排放会造成严重的环境污染。在工业高度发达的今天,环境问题越来越引起人们的重视,由此聚天冬氨酸钠盐的精制已倍受关注,现有技术中,还没有结构合理、节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置,通过超滤膜进行聚合物分子量的筛分,使获得的聚天冬氨酸钠盐产品具有分子量高、分子量分布窄的特性。

一种节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置,包括原料储罐、超滤膜分离设备和离子交换设备,其中,所述原料储罐、超滤膜分离设备通过输料管道相连,超滤膜分离设备与离子交换设备相连。

进一步的,所述超滤膜分离设备包括超滤膜。

进一步的,所述超滤膜为中空纤维超滤膜。

进一步的,所述超滤膜为截留分子量为M的中空纤维超滤膜,其中M=2500-5000。

进一步的,所述离子交换设备内设有离子交换剂。

进一步的,所述离子交换剂为离子交换树脂。

本案的有益效果:通过本案中的超滤膜进行聚合物分子量的筛分,使获得的聚天冬氨酸钠盐产品具有分子量高、分子量分布窄的特性,此外,利用离子交换树脂进行后续的水处理,对含磷废液进行重新利用,使得工艺更环保,既实现了废水的无害排放,又能获得有一定附加值的PASP低聚物及磷肥副产品。生产过程节能环保,实现无害排放;由该装置精制所得的产品无毒无害,且能在环境中被微生物降解,28天降解率超过50%。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:

图1是本实用新型一个实施例的节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置的示意图。

具体实施方式

参见图1,本实施例提供了一种节能环保的聚天冬氨酸钠盐的精制装置100,包括原料储罐1、超滤膜分离设备2和离子交换设备3,其中,所述原料储罐1、超滤膜分离设备2通过输料管道相连,超滤膜分离设备2与离子交换设备3相连。

本实施例的精制装置100的工作原理:原料聚天冬氨酸(PASP)钠盐水溶液经输料管道进入超滤膜分离设备2进行分离精制,在室温下0.5-2.0MPa的压力下,原液中分子量超过M(M=2500-5000)的PASP钠盐将被截留在膜的进液侧4成为浓缩液,即为本实用新型专利所精制的产品;而原液中的水及低分子聚合物则通过膜成为透过液。透过液经管道进入离子交换设备进行吸附分离,低聚物会被吸附在离子交换树脂上,而通过离子交换树脂得到的第二出口6处的流出液则只含有磷酸根、钠离子、氯离子等无机离子,在流出液中加入氯化钙从而置换出磷酸氢钙,磷酸氢钙过滤出来后可作为磷肥使用,而剩余的滤液就可以无害排放。当离子交换树脂吸附饱和后,再用一定量的饱和氯化钠溶液进行洗脱,得到的第一出口5处的洗出液含有PASP钠盐低聚物,可将其用作水处理剂。本实用新型专利用于聚天冬氨酸(PASP)钠盐水溶液为原料进行精制,通过超滤膜分离设备进行聚合物分子量的筛分,使获得的聚天冬氨酸钠盐产品具有分子量高、分子量分布窄的特性。此外,利用离子交换设备进行后续的水处理,使得工艺更环保,既实现了废水的无害排放,又能获得有一定附加值的PASP低聚物及磷肥副产品。

超滤膜分离设备2包括超滤膜,通过该超滤膜分离设备2室温条件下进行超滤,超滤一定时间,截留在超滤膜进液侧的浓缩液即为精制的聚天冬氨酸钠盐产品。超滤技术是一种广泛用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。

超滤膜为中空纤维超滤膜,该中空纤维超滤膜的中空纤维中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万之多。

超滤膜为截留分子量为M的中空纤维超滤膜,其中M=2500-5000。截留分子量可控,保证了原液中分子量超过M(M=2500-5000)的PASP钠盐将被截留在膜的进液侧成为浓缩液。

离子交换设备3内设有离子交换剂,离子交换剂是指能与溶液中的离子进行等当量交换反应的物质。

离子交换剂为离子交换树脂。离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH-或Cl-),同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。

至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例,但是,在不脱离本实用新型精神和范围的情况下,仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此,本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1