一种纯化牛磺酸母液的装置系统的制作方法

1.本实用新型属于精细化工技术领域，尤其涉及一种纯化牛磺酸母液的装置系统。


背景技术：

2.牛磺酸又名2-氨基乙磺酸，是一种含硫的非蛋白氨基酸，最早由牛磺中分离出来，故而得名。牛磺酸在体内以游离状态存在，不参与体内蛋白质的合成，但是却与胱氨酸、半胱氨酸的代谢密切相关。人体合成牛磺酸的半胱氨酸亚硫酸羧酶活性较低，主要依靠摄取食物中的牛磺酸来满足机体需要。牛磺酸可以提高神经传导和视觉机能、放置心血管病、影响脂类的吸收、改善内分泌状态，增强人体免疫、影响糖代谢、抑制白内障的发生发展、改善记忆的功能、维持正常生殖功能；另外牛磺酸对防止缺铁想贫血有明显效果，它不仅可以促进肠道对铁的吸收，还可增加红细胞膜的稳定性；牛磺酸还是人体肠道内双岐菌的簇生因子，优化肠道内细菌群结构；还具有抗氧化、延缓衰老作用；能够促进急性肝炎恢复正常；对四氯化碳中毒有保护作用，并能抑制由此所引起的血清谷丙转氨酶的升高。对肾毒性有保护作用，牛磺酸对顺铂所致的兔源带肾小管上皮细胞改变有保护作用，牛磺酸可镇静、镇痛和消炎，对冻伤、kcn中毒及偏头痛也有防治作用。又有强肝利胆作用、解热与抗炎作用、降压作用、强心和抗心律失常作用、降血糖作用、牛磺酸有松弛骨骼肌和拮抗肌强直的作用、保护视网膜、保护心肌作用、抗氧化作用、促进免疫功能、具有赋活肌肤细胞的能力。
3.牛磺酸纯品为无色或白色斜状晶体，无臭，味微酸，化学性质稳定，溶于水，不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。
4.目前工业上合成牛磺酸的方法主要有酯化磺化法(乙醇胺法)和羟乙基磺酸钠氨解酸化法(环氧乙烷法)。乙醇胺法劳动强度大，难以连续化生产，能耗高，收率仅为50％，生产成本高。环氧乙烷法避免了乙醇胺法中影响转化率的可逆反应，便于连续化生产。
5.cn 110551045a公开了一种牛磺酸的分离纯化设备，所述设备包括利用离子化多通道喷嘴装置将环氧乙烷与亚硫酸氢氨及其它气、液、固相催化剂以纳米级微粒混合制备2-羟基乙磺酸钠，再经高温高压和浓缩制备牛磺酸钠，采用亚硫酸氢钠中和牛磺酸钠料液；在陶瓷纳米金属分子笼组件，一种含有机硫和氮的三齿桥联配体，通过该配体与二价的镍、钯或铂离子自组装反应，构筑了具有oh对称的立方体金属-有机笼子，同时容纳氢离子和钠离子的交换和溶剂分子催化，得到牛磺酸。该专利采用所述设备完成整个牛磺酸生产的工艺过程，但是制备得到的牛磺酸中还会存在其他杂质，比例乙二醇等，所述设备没有对制备得到的牛磺酸进行进一步的纯化处理。
6.cn 104513181a公开了一种牛磺酸的提取纯化方法，所述提取纯化方法包括如下步骤：由合成工段脱氨后制得的牛磺酸钠水溶液和二氧化硫水溶液分别处于阳离子交换膜的两侧，通过离子膜发生氢离子和钠离子的交换，最终得到牛磺酸水溶液和亚硫酸氢钠水溶液，牛磺酸水溶液经过直径降温或浓缩后降温结晶得到产品，亚硫酸氢钠水溶液作为原料再去和环氧乙烷反应制备羟乙基磺酸钠。所述方法只是将牛磺酸母液进行了简单的结晶处理，其中还存在其他杂质，回收得到的牛磺酸产品纯度不高。
7.因此，提供一种简单有效的方法纯化牛磺酸母液，得到纯度较高的牛磺酸产品是牛磺酸生产领域亟需解决的问题之一。


技术实现要素：

8.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种纯化牛磺酸母液的装置系统。所述纯化牛磺酸母液的装置系统首先通过超滤出去牛磺酸母液中的悬浮物、胶体以及结晶物等，之后采用多效蒸发的方式提纯牛磺酸母液，然后再通过溶解纯化、降膜蒸发后得到牛磺酸精品。
9.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
10.本实用新型提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，所述装置系统包括所述装置系统包括依次连接的预处理单元、纯化单元以及后处理单元；
11.所述预处理单元包括依次连接的超滤装置和多效蒸发结晶装置；
12.所述纯化单元包括依次连接的溶解釜和降膜蒸发装置；
13.所述装置系统还包括折光仪，所述折光仪用于检测包含牛磺酸的溶液中牛磺酸的含量。
14.本实用新型通过超滤、多效蒸发结晶和降膜蒸发相结合的方法纯化牛磺酸母液，可以去除母液中的较多杂质，得到纯净的牛磺酸。
15.优选地，所述多效蒸发结晶装置包括依次连接的预热器、第一蒸发结晶器、第二蒸发结晶器以及沉盐器。
16.优选地，所述超滤装置上设置有牛磺酸母液进口。
17.优选地，所述超滤装置的出口通过进料泵和预热器相连。
18.优选地，所述预热器出口和第一蒸发结晶器入口相连。
19.优选地，所述第一蒸发结晶器底部设置有第一料液出口和第二料液出口。
20.优选地，所述第一蒸发结晶器的第一料液出口通过进料泵与第二蒸发结晶器的入口相连。
21.优选地，所述第一蒸发结晶器的第二料液出口与预热器入口相连。
22.优选地，所述第二蒸发结晶器的料液出口与预热器入口相连。
23.本实用新型中第一蒸发结晶器中得到的料液大部分回流至预热器中再次晶型蒸发处理，少部分进入第二蒸发结晶器中再次进行蒸发处理；此外，由第二蒸发结晶器中得到的液体回流至预热器中再次进行蒸发处理。
24.本实用新型通过二校蒸发以及循环蒸发可以进一步纯化牛磺酸母液。
25.优选地，所述第一蒸发结晶器与第二蒸发结晶器的蒸汽出口分别与沉盐器相连。
26.优选地，所述沉盐器的出口通过进料泵与溶解釜相连；
27.所述溶解釜的顶部设置有溶液进口通道；
28.优选地，所述溶解釜的内部设置有搅拌装置。
29.优选地，所述溶解釜顶部设置有折光仪。
30.溶解釜顶部的折光仪用来检测经过多效蒸发结晶后牛磺酸母液中牛磺酸的含量，当牛磺酸含量达到工艺要求时，将溶解釜中的料液输送至降膜蒸发器中再次进行蒸发处理。
31.优选地，所述降膜蒸发装置包括依次连接的降膜蒸发器、气液分离器、冷凝器和料液储罐。
32.优选地，所述溶解釜的出口与降膜蒸发器的入口相连。
33.优选地，所述料液储罐的顶部设置有折光仪。
34.本实用新型所述料液储罐顶部设置的折光仪用来检测纯化后牛磺酸母液中牛磺酸的含量。
35.本实用新型通过折光仪实时监测牛磺酸含量，实时调整预处理单元以及纯化单元蒸发过程中热能的利用，从而节省了大量的人力物力成本，降低了纯化牛磺酸母液的成本，提高了效率。
36.优选地，所述后处理单元包括脱色装置。
37.优选地，所述料液储罐的出口与脱色装置的入口相连。
38.本实用新型所述脱色装置后还可以设置结晶装置、固液分离装置以及烘干装置，得到精品牛磺酸。
39.所述系统是指设备系统、装置系统或生产装置。
40.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
41.(1)本实用新型通过超滤、多效蒸发结晶和降膜蒸发相结合的方法纯化牛磺酸母液，可以去除母液中的较多杂质，得到纯净的牛磺酸；
42.(2)本实用新型提供的装置系统通过折光仪实时监测牛磺酸含量，实时调整预处理单元以及纯化单元蒸发过程中热能的利用，从而节省了大量的人力物力成本，降低了纯化牛磺酸母液的成本，提高了效率；
43.(3)本实用新型提供的纯化牛磺酸母液的装置系统组成简单，通过物理过程去除牛磺酸母液中的杂质，高效彻底，操作简单，运行成本低。
附图说明
44.图1为本实用新型实施例1提供的纯化牛磺酸母液的装置系统。
45.其中：1为预处理单元，2为纯化单元，3为脱色装置，4为折光仪，1-1为超滤装置，1-2为预热器，1-3为第一蒸发结晶器，1-4为第二蒸发结晶器，1-5为沉盐器，2-1为溶解釜，2-2为降膜蒸发器，2-3为气液分离器，2-4为冷凝器，2-5为料液储罐。
具体实施方式
46.需要理解的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
47.需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述
术语在本实用新型中的具体含义。
48.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
49.为了表明本实用新型所述回收处理装置系统的处理效果，本实用新型具体实施方式所纯化的牛磺酸母液为相同的牛磺酸母液，所述牛磺酸母液的纯度为60％。
50.实施例1
51.本实施例提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，如图1所示，所述装置系统包括所述装置系统包括依次连接的预处理单元1、纯化单元2以及后处理单元；
52.所述纯化单元2包括依次连接的溶解釜2-1和降膜蒸发装置；
53.所述纯化牛磺酸母液的装置系统还包括折光仪4，所述折光仪4用于检测包含牛磺酸的溶液中牛磺酸的含量。
54.所述预处理单元1包括依次连接的超滤装置1-1和多效蒸发结晶装置。
55.所述多效蒸发结晶装置包括依次连接的预热器1-2、第一蒸发结晶器1-3、第二蒸发结晶器1-4以及沉盐器1-5。
56.所述超滤装置1-1顶部设置有牛磺酸母液进口。
57.所述超滤装置1-1的出口通过进料泵和预热器1-2相连。
58.所述预热器1-2出口和第一蒸发结晶器1-3入口相连。
59.所述第一蒸发结晶器1-3底部设置有第一料液出口和第二料液出口。
60.所述第一蒸发结晶器1-3的第一料液出口通过进料泵与第二蒸发结晶器1-4的入口相连。
61.所述第一蒸发结晶器1-3的第二料液出口与预热器1-2入口相连。
62.所述第二蒸发结晶器1-4的料液出口与预热器1-2入口相连。
63.所述第一蒸发结晶器1-3与第二蒸发结晶器1-4的蒸汽出口分别与沉盐器1-5相连。
64.所述沉盐器1-5的出口通过进料泵与溶解釜相连。
65.所述溶解釜2-1的顶部设置有溶液进口通道。
66.所述溶解釜2-1的内部设置有搅拌装置。
67.所述溶解釜2-1顶部设置有折光仪4。
68.所述降膜蒸发装置包括依次连接的降膜蒸发器2-2、气液分离器2-3、冷凝器和料液储罐2-4。
69.所述溶解釜2-1的出口与降膜蒸发器2-2的入口相连。
70.所述料液储罐2-5的顶部设置有折光仪。
71.所述后处理单元包括脱色装置3。
72.所述料液储罐2-5的出口与脱色装置3的入口相连。
73.采用本实施例提供纯化牛磺酸母液的装置系统进行纯化处理，最后所得牛磺酸的纯度为99.8％。
74.实施例2
75.本实施例提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，所述纯化牛磺酸母液的装置系统除将多效蒸发结晶装置更改为三效蒸发结晶，包括第一蒸发结晶器、第二蒸发结晶器和第三蒸发结晶器，其余均与实施例1相同。
76.采用本实施例提供纯化牛磺酸母液的装置系统进行纯化处理，最后所得牛磺酸的纯度为99.5％。
77.实施例3
78.本实施例提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，纯化牛磺酸母液的装置系统除将多效蒸发结晶装置更改为一效蒸发结晶，包括第一蒸发结晶器，其余均与实施例1相同。
79.采用本实施例提供纯化牛磺酸母液的装置系统进行纯化处理，最后所得牛磺酸的纯度为90.6％。
80.实施例4
81.本实施例提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，纯化牛磺酸母液的装置系统除将省略预处理单元中的超滤装置，其余均与实施例1相同。
82.采用本实施例提供纯化牛磺酸母液的装置系统进行纯化处理，最后所得牛磺酸的纯度为92.7％。
83.对比例1
84.本对比例提供了一种纯化牛磺酸母液的装置系统，所述纯化牛磺酸母液的装置系统除将纯化单元2中的降膜蒸发装置更改为mvr蒸发单元，其余均与实施例1相同。
85.采用本对比提供纯化牛磺酸母液的装置系统进行纯化处理，最后所得牛磺酸的纯度为89.7％。
86.有上述实施例可以，通过实施例1和实施例2的对比可知，采用三效蒸发结晶得到的牛磺酸产品的纯度与采用二效蒸发结晶得到的牛磺酸产品的纯度相近，但是三效蒸发结晶会消耗更多的能量，增大工艺运行成本；通过实施例1和实施例3对比可知，采用二效蒸发结晶可以有效提高牛磺酸产品的纯度。
87.综上所述，本实用新型通过超滤、多效蒸发结晶和降膜蒸发相结合的方法纯化牛磺酸母液，可以去除母液中的较多杂质，得到纯净的牛磺酸；此外，本实用新型提供的装置系统通过折光仪实时监测牛磺酸含量，实时调整预处理单元以及纯化单元蒸发过程中热能的利用，从而节省了大量的人力物力成本，降低了纯化牛磺酸母液的成本，提高了效率。
88.申请人声明，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。