一種耐腐蝕的多功能吸附塔及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥物機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種耐腐蝕的多功能吸附塔及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國氨基酸行業(yè)產(chǎn)銷需求與投資預(yù)測分析報告前瞻》顯 示，我國的氨基酸產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，具有一定的規(guī)模，與世界氨基酸行業(yè)發(fā)展基本類似，很多 國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的氨基酸都是用于食品加工。此外，藥用氨基酸的市場需求正在不斷增長。
[0003] 氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)并同生命活動有關(guān)的最基本的物質(zhì)，是在生物體內(nèi)構(gòu) 成蛋白質(zhì)分子的基本單位，與生物的生命活動有著密切的關(guān)系。它在抗體內(nèi)具有特殊的生 理功能，是生物體內(nèi)不可缺少的營養(yǎng)成分之一。
[0004] 關(guān)于氨基酸精制、分離和濃縮的研究目前多處于實驗階段，少見用于工業(yè)化生產(chǎn) 方面，特別是醫(yī)藥、食品行業(yè)。專利《氨基酸分離方法》專利公布號CN87104295A，涉及氨基 酸的分離方法，但在分離過程中使用了大量有機溶媒醇、酮、醚和/或至少一種脂肪烴中用 可能成液態(tài)的有機磷酸，操作過程中不僅存在重大安全隱患，且在精制、分離后，氨基酸溶 液中的有機溶媒殘留問題難以解決。本發(fā)明利用各種氨基酸的等電點不同，采用離子交換 樹脂的離子交換原理，可有效的對氨基酸進行精制、分離，并應(yīng)用于醫(yī)藥或食品工業(yè)生產(chǎn)。 設(shè)備進液裝置、管道、吸附塔內(nèi)表面防腐蝕襯里膜、在線檢測裝罡均為耐腐蝕材質(zhì)，其塔體 外層材質(zhì)為SUS304不銹鋼，使其同時具備抗沖擊力強、耐腐蝕優(yōu)點。上樣液、平衡液、洗脫 液和樹脂再生溶液均不含有機溶媒，而是由酸、堿和無機鹽組成或酸、堿和無機鹽的混合物 組成的水溶液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明公開了如下的技術(shù)內(nèi)容： 一種耐腐蝕的多功能吸附塔，其特征在于它包括進液裝置45、塔體14、在線監(jiān)測裝置 44、連接管路46,進液裝置45位于塔體14的一側(cè)，在線監(jiān)測裝置位于塔體14的另一側(cè)或同 側(cè)，進液裝置45、塔體14、在線監(jiān)測裝置44通過連接管路46連接；其中所述的 進液裝置45主要向吸附塔內(nèi)提供液體介質(zhì)，包括上樣液、平衡液、洗脫液和樹脂再生 溶液，包括：第一進液口 35、第二進液口 36、第三進液口 37、第四進液口 38、第一活塞式隔膜 栗34、第二活塞式隔膜栗32和進液管路16 ;其中所述第一進液口 35和第二進液口 36與第 一活塞式隔膜栗34連接；第三進液口 37和第四進液口 38與第二活塞式隔膜栗32連接；各 部件之間通過進液管路16連接； 塔體14為氨基酸精制、分離、濃縮的主體，包括上封頭4、主體47、下封頭30,塔體14 內(nèi)表面粘著防腐蝕襯里膜48,其中所述上封頭4位于塔體14最上方，包括吊耳5、上接 口 2,吊耳位于上封頭4兩側(cè)，用于安裝、維修、拆卸時的掛吊點，上接口 2位于上封頭4中 心軸線上，通過法蘭盤3與上管路1相連，用于設(shè)備運行時液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的進出 口；主體47呈圓柱形，包括第一視鏡6、第二視鏡7、第三視鏡8、第四視鏡9、人孔39、進液 口 10、支腿19 ;其中所述第一視鏡6和第二視鏡7位于主體進液口 10上方，呈對稱分布， 第三視鏡8和第四視鏡9位于主體進液口 10下方，且視鏡由上至下依次分布，人孔39與 進液口 10呈夾角分布，用于樹脂填充，直徑〇~600mm，進液口 10伸入塔體14內(nèi)部，塔 體14內(nèi)部部分由帶孔管路組成，塔體14外部通過法蘭11與進液管路16相連，用于提供 液體介質(zhì)進口，支腿19對吸附塔起到支撐和固定作用；其中所述下封頭30通過設(shè)備法蘭 S 25和主體47的設(shè)備法蘭? 23相連，并由雙頭螺柱26進行固定，為保持塔體的密封性，在 設(shè)備法蘭?: 23與設(shè)備法蘭篇25之間配設(shè)有聚丙烯O形法蘭墊片24 ;下封頭30中心軸線上 開有下接口 27,通過法蘭盤28與下管路29相連，用于液體介質(zhì)或氣體介質(zhì)的進出口； 在線監(jiān)測裝置44用于生產(chǎn)時對出液口液體介質(zhì)的pH值和電導(dǎo)率值進行在線監(jiān)測，包 括pH計43及pH計顯示器21和電導(dǎo)率儀42及電導(dǎo)率儀顯示器22 ; 連接管路46為耐腐蝕、耐強酸、強堿和高溫材質(zhì)，連接管路包括進液管路16、進水管路 18、進氣管路17、排氣管路13、出液管路12 ;其中所述進液管路16為吸附塔提供液體介質(zhì)， 進水管路18與上接口 2和下接口 27連接，可對吸附塔進行正洗和反洗操作，進氣管路17 連接上接口 2和下接口 27,可對樹脂進行正吹和反吹操作，排氣管路13連接上接口 2,用于 吸附塔的泄壓操作，出液管路12連接下接口 27,并分支為回收液管路40和廢液管路41，回 收液管路40安裝有線檢測裝置44,可對排出液進行分類回收。
[0006] 本發(fā)明所述的進液裝置45,可通過第一活塞式隔膜栗34的第一進液口 35或第二 進液口 36單獨為吸附塔供液；也可通過第二活塞式隔膜栗32的第三進液口 37或第四進液 口 38單獨為吸附塔供液；也可通過第一活塞式隔膜栗34的第一進液口 35或第二進液口 36 和第二活塞式隔膜栗32的第三進液口 37或第四進液口 38同時供液，提供溶液包括相同種 類的不同濃度或不同種類的溶液，從而達到梯度進液的目的，進液過程控制流速0~200F/ min〇
[0007] 所述塔體14內(nèi)表面粘著防腐蝕襯里膜48,防腐蝕襯里膜為乙烯-四氟乙烯共聚物 膜、耐腐蝕性哈拉涂層。連接管路46耐腐蝕材質(zhì)為聚丙烯、聚乙烯、增強高密度聚乙烯。所 述進水管路18與上接口 2和下接口 27連接，對吸附塔進行正洗和反洗操作，正洗流速可控 0~7t/h，反洗流速可控0~5t/h。所述的進氣管路17,可對樹脂進行正吹和反吹操作，樹 脂再生過程中，正吹操作可快速將塔內(nèi)的液體排出塔外，在樹脂再生中起重要作用；反吹操 作可將黏在一起的樹脂吹散開，使其與樹脂再生溶液有較大的接觸面積，有利于樹脂清洗， 反吹時間一般控制在10~60min。
[0008] 本發(fā)明進一步公開了一種耐腐蝕的多功能吸附塔進行氨基酸精制、分離和濃縮的 方法，其特征在于按如下步驟進行： (1) 平衡：將〇. 1~3M平衡液（100~3000kg)通過進液裝置輸送入吸附塔內(nèi)，栗速控 制在20~200F/min，開排液閥20,將廢液由廢液管路41排出塔外； (2) 上樣：將總氮量為0~50000g的上樣液通過進液裝置輸送至吸附塔內(nèi)，栗速控制 在20~200F/min，并監(jiān)測出口溶液pH值和電導(dǎo)率值的變化； (3 )洗凈：將50-4000kg洗凈液通過進液裝置輸送入吸附塔內(nèi)，栗速控制在20~200F/ min，開排液閥，并將塔內(nèi)溶液經(jīng)廢液管路排出塔外； (4)洗脫：將配制的一種或多種洗脫液100~4000kg通過進液裝置輸送至吸附塔內(nèi)， 進行洗脫，栗速控制在20~200F/min，開排液閥，將塔內(nèi)溶液經(jīng)回收液管路排出塔外，并監(jiān) 測出口溶液pH值和電導(dǎo)率值的變化；分段接收回收液。
[0009] (5)再生：將配制的100~3000kg樹脂再生溶液，通過進液裝置輸送至吸附塔內(nèi)， 栗速控制在20-200F/min，開排液閥，廢液經(jīng)廢液管路排出塔外； (6)反吹：開氣體閥門，通過進氣管路將氣體經(jīng)下接口輸送至吸附塔內(nèi)，維持壓力在 0~0. 3MPa，反吹5~60min，打開排氣閥門，使塔內(nèi)氣體由排氣管路排出。
[0010] (7)水洗：分為正洗和反向沖洗，正洗：打開工藝用水閥門，通過進水管路將工藝 用水經(jīng)上接口輸送至吸附塔內(nèi)，工藝用水水壓控制在0~0. 3MPa，流速控制在0~7t/h，清 洗1~10h，開排液閥，并將廢液經(jīng)廢液管路排出；反洗：打開工藝用水閥門，通過進水管路 將工藝用水經(jīng)下接口輸送至吸附塔內(nèi)，水壓控制在0~0. 3MPa，流速控制在0~5t/h，清洗 1~10h，開排液閥，并將廢液經(jīng)廢液管路排出。所述的上樣液為氨基酸混合物，來源于生化 合成、蛋白質(zhì)水解溶液和生物轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物；蛋白質(zhì)水解溶液又包括蛋白質(zhì)的酸解、堿解、氧 化水解或酶解溶液。所述的氣體是壓縮空氣、氮氣惰性氣體；上樣液、平衡液、洗脫液和樹脂 再生溶液均不含有機溶媒；所述洗脫液為含鈉離子溶液、硫酸銨溶液。
[0011] 本發(fā)明更進一步公開了耐腐蝕的多功能吸附塔進行氨基酸精制、分離和濃縮的方 法，在提高氨基酸純度、濃度方面的應(yīng)用。本發(fā)明具有功能齊全、操作簡單、性能穩(wěn)定、在線 監(jiān)測等優(yōu)點，可對蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物進行有效的精制、分離和濃縮，滿足醫(yī)藥、食品工業(yè)生產(chǎn) 中對天然氨基酸的精度和濃度等要求。