呂海燕

（衡水學(xué)院，河北 衡水 053010）

在我國(guó)的傳統(tǒng)的甘氨酸生產(chǎn)工藝中，往往會(huì)采用氯乙酸與液氨，在催化劑烏洛托品的作用下，進(jìn)行氨解反應(yīng)，反應(yīng)后，通過發(fā)揮醇析法的作用，分離其中的甘氨酸。在該試驗(yàn)中，還需要借助納濾膜分離技術(shù)，將甘氨酸甲醇母液里面的甘氨酸產(chǎn)品和烏洛托品產(chǎn)品進(jìn)行回收。

1 回收烏洛托品的原理與意義

1.1 回收原理

在采取回收氯乙酸氨解法合成甘氨酸的過程中，為了能夠使其充分反應(yīng)，還需要加入適量的烏洛托品作為催化劑。在將水作為反應(yīng)溶劑的生產(chǎn)中，通過在q中，加入甲醇溶液提取甘氨酸，則在該水溶液中還殘留有甲醇、烏洛托品，氯化銨。如果直接將該混合溶液倒回精餾塔，對(duì)其中的甲醇進(jìn)行回收，在通常情況下溶液中的烏洛托品混入到氯化銨中，不能對(duì)其進(jìn)行回收。這就很容易導(dǎo)致烏洛托品的損耗較大，且所需要的成本也較高，因此就需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與完善[1]。

1.2 回收意義

在傳統(tǒng)的廢水處理中，采取的甘氨酸生產(chǎn)工藝，往往是在采用氯乙酸與液氨在烏洛托品存在下進(jìn)行氨解反應(yīng)，然后再采用醇析法分離甘氨酸。在生產(chǎn)中，如果生產(chǎn)一噸甘氨酸就需要排放出12m3～13m3的含有甲醇的母液，其中氯化銨的含量約為5%、甘氨酸含量約為0.8%。該方式通過精餾將其中的甲醛回收后，將該溶液直接作為廢水配出，但是每生產(chǎn)與處理一噸甘氨酸需要耗費(fèi)150～200kg的烏洛托品。該方式不僅會(huì)導(dǎo)致大量的資源被浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。在采取醇析分離甘氨酸同時(shí)，往往還有8%～10%的甘氨酸隨著廢水流出，這也導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)。

近年來，逐漸興起與發(fā)展了一種新型膜分離技術(shù)—納濾。在該技術(shù)中，應(yīng)用的納濾膜擁有納米微孔的復(fù)合荷電膜，其原理適合于分子量在100～1000，能夠?qū)υ摲秶鷥?nèi)的有機(jī)分子進(jìn)行分離；并能夠利用其中的電荷效應(yīng)，對(duì)其中的單價(jià)離子與多價(jià)離子及中性物質(zhì)進(jìn)行分離。在回收氯乙酸法中甘氨酸催化劑烏洛托品方法中應(yīng)用納濾膜的截流作用，不僅能夠?qū)⒏拾彼峒状寄敢褐械母拾彼岷蜑趼逋衅方亓鳚饪s液中，并通過采取脫色處理與生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)其回收甘氨酸和烏洛托品的目標(biāo)。該方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)甘氨酸、烏洛托品的同時(shí)回收，也能使其單獨(dú)回收，減少資源浪費(fèi)[2]。

2 設(shè)施步驟

本課題采用納濾膜分離技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)甘氨酸甲醇母液進(jìn)行分離。利用納濾膜分離的截流性能和荷電性的作用，把烏洛托品分離并進(jìn)行回收，從而較好的實(shí)現(xiàn)甘氨酸和烏洛托品的分離[3]。

操作原理是甘氨酸甲醇母液通過納濾膜，母液中大部分的烏洛托品、少量的氯化銨和一些副產(chǎn)雜質(zhì)等被節(jié)流在母液中，而大量的甘氨酸、大量的氯化銨則能通過納濾膜，達(dá)到了分離的效果（圖1）。

圖1 工藝流程圖

納濾設(shè)備中的納濾膜為卷式有機(jī)膜，特點(diǎn)濃縮與截留的分子量為100-300。

為了對(duì)其有效性進(jìn)行驗(yàn)證，可以對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。工藝流程見圖2所示。

圖2 烏洛托品分離工藝流程圖

3 結(jié)語

在處理氯乙酸法甘氨酸有毒廢水時(shí)，可以使用回收氯乙酸法中甘氨酸催化劑烏洛托品的方法，能夠盡可能的回收與再利用其中的有效資源。在應(yīng)用納濾方法的中，通過優(yōu)化工藝參數(shù)，確定合理的操作條件，采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶及蒸餾的方法來實(shí)現(xiàn)甘氨酸和烏洛托品的分離。這樣能減少對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)行資源的再利用，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。