一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法及其装置，所述的方法包括：(1)预热升温：将谷氨酸浓缩母液废水升温至30

【技术实现步骤摘要】
一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法及其装置


[0001]本专利技术涉及一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，特别涉及利用电解质强化和有机溶剂萃取法处理谷氨酸浓缩母液及其资源化利用方法，还涉及用于该方法的装置。本专利技术属于废水处理


技术介绍

[0002]谷氨酸行业是我国发酵工业的主要行业之一，我国谷氨酸的生产量正随着社会发展逐步增加，2020年已达300多万吨，年销售收入近270亿元，利润近40亿元。味精生产通常是以大米、淀粉、糖蜜为主要原料，经过糖化、发酵等处理，分离提取谷氨酸，再通过精制获得味精产品。
[0003]谷氨酸浓缩母液主要是谷氨酸发酵液提取谷氨酸和菌体蛋白后，经过降膜浓缩产生的废液。它是一种高浓度有机废水，具有酸性强、高COD、高BOD、高硫酸根、高菌体含量、低温等特点。废水中含有大量的谷氨酸、还原糖、SS与氨氮，其任意排放不仅浪费了宝贵资源，而且造成严重的环境污染，破坏生态平衡，如果进入污水处理系统成本高昂，且冬季运行困难。
[0004]目前，国内多数谷氨酸生产企业主流工艺是采用浓缩母液喷浆造粒、流化床造粒和高温降膜浓缩结晶提取硫酸铵技术。喷浆造粒肥在生产过程中受到高温许多有效成分被破坏，pH在3.5左右，过度炭化水溶性变差，同时存在烟气污染问题；流化床造粒技术造粒成本高，粒度小，无法与化肥掺混；高温降膜浓缩结晶提取硫酸铵技术能够减少浓缩液数量，但是剩余浓缩母液是需要通过喷浆造粒进行处理。
[0005]因此，现有技术由于产品形状、成本、环保达标和工艺完整度的限制，已经不能够完全满足谷氨酸行业健康发展的需要，如何高效且无污染的处理谷氨酸浓缩母液已经成为限制谷氨酸行业可持续发展的重要问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法及其装置，在实现谷氨酸母液资源化利用的同时，达到零污染物排放的要求。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术手段：
[0008]本专利技术的一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，包括如下步骤：
[0009](1)预热升温：将谷氨酸浓缩母液废水置于反应釜中，升温至30
‑
80℃；
[0010](2)电解质添加，调节pH：向谷氨酸浓缩母液废水中投入碱性电解质，搅拌，反应时间30
‑
90min，调整谷氨酸浓缩母液废水pH值处于3.5
‑
6.5之间；
[0011](3)降温：采用换热器将经过pH调整的谷氨酸浓缩母液废水降温至20℃以下，并转移至醇沉罐；
[0012](4)脱盐：按照醇类有机溶剂与谷氨酸浓缩母液废水体积比0.5
‑
1.5:1的比例，向
醇沉罐中注入醇类有机溶剂，搅拌速率60
‑
150r/min，搅拌10
‑
15min后，然后静置1小时以上，分为固液两相，上层为有机相溶液，下层为复合盐结晶相；
[0013](5)固液分离：利用排污泵从醇沉罐底部吸出复合盐结晶相，使用离心机脱去复合盐结晶相中的液体，液体回收到有机溶液储罐，脱水后的复合盐结晶直接作为复合肥原料使用；
[0014](6)有机溶剂回收：将醇沉罐中的有机相溶液存放于有机溶液储罐，由有机溶液储罐进入精馏塔，收集醇类有机溶剂，醇类有机溶剂返回醇沉罐中，从而实现醇类有机溶剂的循环使用，精馏后剩余的低盐液体用于生物发酵原料或者蛋白饲料的制备。
[0015]其中，优选的，步骤(2)中所述的碱性电解质选自氢氧化钾、碳酸钾、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁或者碳酸铵中的至少一种。
[0016]其中，优选的，步骤(3)中所述的降温是采用板式换热器将经过pH调整的谷氨酸浓缩母液废水降温至20℃以下。
[0017]其中，优选的，步骤(4)中所述的醇类有机溶剂为乙醇溶液或甲醇溶液，其中，所述的乙醇溶液纯度>90％，甲醇溶液纯度>95％。
[0018]其中，优选的，，步骤(5)中所述的排污泵为防爆式自吸排污泵。
[0019]其中，优选的，步骤(5)中所述的离心机为滤布离心机或者卧螺离心机。
[0020]进一步的，为配合上述方法，本专利技术还提出了一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐装置，所述的装置包括依次通过管道连接的反应釜、换热器、醇沉罐、有机溶液储罐以及精馏塔，其中所述的有机溶液储罐底部还设有排污泵，所述的排污泵与离心机通过管道连接，所述离心机的另一端与有机溶液储罐连接，所述的精馏塔的另一端与所述的醇沉罐连接；
[0021]其中，所述的反应釜用于容置谷氨酸浓缩母液废水与碱性电解质，并使二者发生反应；
[0022]其中，所述的换热器用于谷氨酸浓缩母液废水的降温；
[0023]其中，所述的醇沉罐中含有醇类有机溶剂，用于谷氨酸浓缩母液废水的脱盐处理，并使其分为固液两相，上层为有机相溶液，下层为复合盐结晶相；
[0024]其中，所述的有机溶液储罐用于储存有机相溶液以及复合盐结晶相中分离出的液体；
[0025]其中，所述的精馏塔用于精馏存放于有机溶液储罐中的有机相溶液，精馏得到的有机溶剂返回醇沉罐中，从而实现有机溶剂的循环使用，精馏后剩余的低盐液体用于生物发酵原料或者蛋白饲料的制备；
[0026]其中，所述的排污泵用于从醇沉罐底部吸出复合盐结晶相；
[0027]其中，所述的离心机用于脱去复合盐结晶相中的液体，液体回收到有机溶液储罐，脱水后的复合盐结晶直接作为复合肥原料使用。
[0028]其中，优选的，所述的换热器为板式换热器。
[0029]其中，优选的，所述的排污泵为防爆式自吸排污泵。
[0030]其中，优选的，所述的离心机为平板式刮刀下部卸料离心机或者卧螺离心机。
[0031]其中，优选的，所述的反应釜以及醇沉罐中设有搅拌装置。
[0032]应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0033]相较于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0034]1.实现了谷氨酸母液盐分的常温脱除：充分利用电解质的作用增加溶解的极性，利用有机溶剂与水分子和有机物的溶出能力，降低盐分的溶解性，将盐分结晶出来，效率高，不需要能源输入；
[0035]2.能够实现谷氨酸浓缩母液全量资源化利用，零污染排放：该方法产生的固体复合盐含有丰富的氮钾元素，总养分量>20％,氮含量>16.5％，钾含量>3.5％，是优质的的复合肥原料，市场需求量大；有机溶液相经精馏后剩余的液体(含水率约50％)含有20％以上的真蛋白，其中游离氨基酸含量大于12％，可以作为生物发酵基质和优质的蛋白饲料；
[0036]3.有机溶剂回收率高，精馏回收耗能小：该技术中使用的有机溶剂乙醇或者甲醇与水的沸点差距较大，容易回收，且在母液中无化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)预热升温：将谷氨酸浓缩母液废水置于反应釜中，升温至30
‑
80℃；(2)电解质添加，调节pH：向谷氨酸浓缩母液废水中投入碱性电解质，搅拌，反应时间30
‑
90min，调整谷氨酸浓缩母液废水pH值处于3.5
‑
6.5之间；(3)降温：采用换热器将经过pH调整的谷氨酸浓缩母液废水降温至20℃以下，并转移至醇沉罐；(4)脱盐：按照醇类有机溶剂与谷氨酸浓缩母液废水体积比0.5
‑
1.5:1的比例，向醇沉罐中注入醇类有机溶剂，搅拌速率60
‑
150r/min，搅拌10
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15min后，然后静置1小时以上，分为固液两相，液相为有机相溶液，固相为复合盐结晶相；(5)固液分离：利用排污泵从醇沉罐底部吸出复合盐结晶相，使用离心机脱去复合盐结晶相中的液体，液体回收到有机溶液储罐，脱水后的复合盐结晶直接作为复合肥原料使用；(6)有机溶剂回收：将醇沉罐中的有机相溶液存放于有机溶液储罐，由有机溶液储罐进入精馏塔，收集醇类有机溶剂，醇类有机溶剂返回醇沉罐中，从而实现醇类有机溶剂的循环使用，精馏后剩余的低盐液体用于生物发酵原料或者蛋白饲料的制备。2.如权利要求1所述的谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述的碱性电解质选自氢氧化钾、碳酸钾、氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙、氧化镁或者碳酸铵中的至少一种。3.如权利要求1所述的谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，其特征在于，步骤(3)中所述的降温是采用板式换热器将经过pH调整的谷氨酸浓缩母液废水降温至20℃以下。4.如权利要求1所述的谷氨酸浓缩母液的常温脱盐以及资源化利用方法，其特征在于，步骤(4)中所述的醇类有机溶剂为乙醇溶液或甲醇溶液，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，徐伟慧，张迎，胡云龙，陈文晶，
申请(专利权)人：齐齐哈尔大学，
类型：发明
国别省市：