一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺制造技术

本发明专利技术涉及产品流体分离技术领域，具体为一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺，包括采用填充有离子交换树脂的连续离子交换系统，通过连续离子交换将牛磺酸钠转化为牛磺酸，实现牛磺酸清洁环保、高效连续的生产制备；本发明专利技术通过预处理：将牛磺酸钠原料液中的部分钠离子交换吸附到树脂上，然后洗料、稀料上柱：利用纯水将树脂间的原料液淋洗干净，稀料中的牛磺酸钠中的钠离子交换吸附到树脂上，再经过产品反顶、再生、洗酸和亚硫酸氢钠反顶处理，集成了工序，同时提高了生产效率，缩短了生产周期，减少人为操作带来的失误，保证可以连续运行，连续出料。连续出料。连续出料。

【技术实现步骤摘要】
一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺


[0001]本专利技术涉及产品流体分离
，具体为一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺。

技术介绍

[0002]牛磺酸(Taurine)是一种无色或白色斜状晶体，无臭，又称2
‑
氨基乙磺酸，最早由牛黄中分离出来，故得名。
[0003]牛磺酸化学性质稳定，分子量125，是一种含硫氨基酸，具有消炎、镇痛、维持机体渗透水平衡和正常视觉功能、调节神经传导、保护心肌细胞、增强机体免疫能力和细胞膜抗氧化能力等广泛的生物学功能。主要的运用在医药上偏少，主要用于饮料行业约占45％、宠物食品等约占30％、保健食品领域约占14％、饲料行业约占8％。
[0004]牛磺酸的制备方法主要有生物提取法、发酵法和化学合成方法，目前市面上牛磺酸的制备方法以化学合成法为主。化学合成法根据原料和工艺不同，多达20多种，目前国内工业化应用的有化学合成法有两种：环氧乙烷法和乙醇胺法。环氧乙烷法简单生产工艺流程如下：
[0005]①
加成反应：环氧乙烷与亚硫酸氢钠溶液(40
‑
50％)在碱性条件下(30％氢氧化钠)，于66
‑
88℃时发生加成反应生产2
‑
羟基乙磺酸钠。
[0006]②
氨解反应：2
‑
羟基乙磺酸钠与氨在高温高压下反应生成2
‑
氨基乙磺酸钠和水。
[0007]③
中和反应：2
‑
氨基乙磺酸钠经离子交换树脂转化，生产2
‑
氨基乙磺酸(牛磺酸)。
[0008]④
母液分析：中和反应后，经过分离的牛磺酸粗品和无机盐的母液，母液经过1次、2次、3次浓缩提取牛磺酸后，末次母液的杂质聚集成乳状物，无法进行浓缩分离，母液经成分分析，里面含有牛磺酸(约18％)、2
‑
羟基乙磺酸钠、硫酸钠、亚氨基二乙磺酸钠、乙二醇和聚乙二醇以及微量金属离子等。
[0009]针对环氧乙烷法中和反应传统工艺的试剂消耗大、人工操作繁琐、废水排放量大等问题，专利技术基于连续离子交换设备的牛磺酸生产优化工艺，设备占地小，自动化程度高，试剂消耗小，再生副产物重复利用，废水排放量少，生产成本大大降低。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺，包括采用填充有离子交换树脂的连续离子交换系统，通过连续离子交换将牛磺酸钠转化为牛磺酸，实现牛磺酸清洁环保、高效连续的生产制备；
[0011]具体包括以下步骤：
[0012]1)预处理：将牛磺酸钠原料液中的部分钠离子交换吸附到树脂上，流出液为牛磺酸钠和牛磺酸的混合液；
[0013]2)洗料、稀料上柱：利用纯水将树脂间的原料液淋洗干净，稀料中的牛磺酸钠中的钠离子交换吸附到树脂上；
[0014]3)产品反顶：利用产品将树脂间的纯水顶出，顶出的水作为回用水；
[0015]4)再生：利用再生试剂亚硫酸将树脂转化为氢型，恢复树脂性能，同时流出液为亚硫酸氢钠溶液，回用至前端合成工段；
[0016]5)洗酸、亚硫酸氢钠反顶：利用纯水将树脂淋洗干净，亚硫酸氢钠将树脂间的纯水顶出，顶出的水作为回用水。
[0017]可选的，包括连续离子交换系统内置20个分离单元，每个分离单元内分别填充有离子交换树脂，所述连续流体分离系统分为：
[0018]进料区：包含2个交换单元，采用正向串联进料方式，用于牛磺酸钠原料液依次经过进料区的2个交换单元；
[0019]洗料区：包含4个交换单元，采用正向串联进料方式；
[0020]稀料上柱区：包含4个交换单元，均分为2组，采用2组并联同时逆向进料方式；
[0021]产品反顶区：包含1个交换单元，采用逆向进料方式；
[0022]再生区：包含4个交换单元，均分为2组，采用2组并联同时逆向进料方式；
[0023]洗酸区：包含4个交换单元，采用正向进料方式；
[0024]亚硫酸氢钠反顶区：包含1个交换单元，采用逆向进料方式。
[0025]可选的，所述的进料区、洗料区、稀料上柱区、产品反顶区、再生区、洗酸区、亚硫酸氢钠反顶区沿圆周方向依次排列。
[0026]可选的，所述的连续离子交换系统中，每个交换单元的填充量为20
‑
50L。
[0027]可选的，所述进料区的进料速度均为150
‑
250L/h。
[0028]可选的，所述洗料区的进料速度均为100
‑
200L/h。
[0029]可选的，所述稀料上柱区的进料速度均为250
‑
450L/h。
[0030]可选的，所述产品反顶区的进料速度均为50
‑
150L/h。
[0031]可选的，所述再生区的进料速度均为300
‑
600L/h。
[0032]可选的，所述洗酸区的进料速度均为100
‑
200L/h，所述亚硫酸氢钠反顶区的进料速度均为20
‑
100L/h。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034]本专利技术通过预处理：将牛磺酸钠原料液中的部分钠离子交换吸附到树脂上，然后洗料、稀料上柱：利用纯水将树脂间的原料液淋洗干净，稀料中的牛磺酸钠中的钠离子交换吸附到树脂上，再经过产品反顶、再生、洗酸和亚硫酸氢钠反顶处理，集成了工序，同时提高了生产效率，缩短了生产周期，减少人为操作带来的失误，保证可以连续运行，连续出料。
[0035]其中采用连续离子交换技术，其优点同时具有以下几点：
[0036]①
由于连续运行，产品成分和浓度保持稳定,便于下游工段的配套；
[0037]②
因提高生产效率，树脂柱、储罐及配套规模很小，设备紧凑，易于安装在任何位置，易与旧的生产过程和设备匹配，占地仅为相同规模的一半左右；
[0038]③
根据生产过程的需要随流入流体的质量和流量的变化可自动调节旋转速度，因此能保证经济上最佳状态下运行；
[0039]④
根据生产过程的便利，使流体的流向可联接成逆流或者并流方式；
[0040]⑤
由于采用多个交换单元，可灵活变更生产方法流程；
附图说明
[0041]图1为本专利技术连续离子交换系统示意图。
[0042]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]本专利技术提供一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺，其特征在于，包括采用填充有离子交换树脂的连续离子交换系统，通过连续离子交换将牛磺酸钠转化为牛磺酸，实现牛磺酸清洁环保、高效连续的生产制备；具体包括以下步骤：1)预处理：将牛磺酸钠原料液中的部分钠离子交换吸附到树脂上，流出液为牛磺酸钠和牛磺酸的混合液；2)洗料、稀料上柱：利用纯水将树脂间的原料液淋洗干净，稀料中的牛磺酸钠中的钠离子交换吸附到树脂上；3)产品反顶：利用产品将树脂间的纯水顶出，顶出的水作为回用水；4)再生：利用再生试剂亚硫酸将树脂转化为氢型，恢复树脂性能，同时流出液为亚硫酸氢钠溶液，回用至前端合成工段；5)洗酸、亚硫酸氢钠反顶：利用纯水将树脂淋洗干净，亚硫酸氢钠将树脂间的纯水顶出，顶出的水作为回用水。2.根据权利要求1所述的一种采用连续离子交换法制备牛磺酸的工艺实现的装置，其特征在于：包括连续离子交换系统内置20个分离单元，每个分离单元内分别填充有离子交换树脂，所述连续流体分离系统分为：进料区：包含2个交换单元，采用正向串联进料方式，用于牛磺酸钠原料液依次经过进料区的2个交换单元；洗料区：包含4个交换单元，采用正向串联进料方式；稀料上柱区：包含4个交换单元，均分为2组，采用2组并联同时逆向进料方式；产品反顶区：包含1个交换单元，采用逆向进料方式；再生区：包含4个交换单元，均分为2组，采用2组并联同时逆向进...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊杰，蓝灶祥，徐万塔，张松北，孙洪贵，
申请(专利权)人：厦门世达膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：