一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法技术

本发明专利技术涉及一种高效连续化离子交换方法，具体地涉及一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法。本发明专利技术利用树脂水流性较好的原理，在一个系统内划分每个不同区域，树脂在每个区域内流动，达到吸附—洗水—顶洗—解脱—洗水‑再生—吸附的工艺条件指标要求，树脂动力提供为0.15mpa压缩空气，每个区树脂切换采用螺旋式固液分离技术，将处理液排出，树脂冲入下一系统，本发明专利技术采用系统压力控制，系统内压力设定低，树脂一直处于流动疏松状态，杂质容易排出，树脂使用寿命长，可以节约树脂费用，设备投资低，使用性较好，维护性好。

An efficient and continuous ion exchange method for lysine pollution resistance

The invention relates to an efficient continuous ion exchange method, in particular to an efficient continuous anti-pollution lysine ion exchange method. The invention divides each different area in a system according to the principle of good water flow property of resin, and the resin flows in each area to meet the technical requirements of adsorption-washing water-top washing-relieving-washing water-regeneration-adsorption. The resin power supply is 0.15 MPa compressed air, and the resin switching in each area adopts helix. The invention adopts the system pressure control, the pressure in the system is set low, the resin is always in the state of loose flow, impurities are easily discharged, the resin service life is long, the resin cost can be saved, the equipment investment is low, the usability is good, and the maintenance is good.

【技术实现步骤摘要】
一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法
本专利技术涉及一种高效连续化离子交换方法，具体地涉及一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法。技术背景目前，在多数氨基酸及医药行业，产品提纯生产工艺，用到的最多的是离交工艺，采用吸附解析的方式，此工艺中用到的设备形式多样，包括：固定床、模拟移动床、连续离交等，其中固定床工艺情况，按照产量及树脂吸附量确定树脂用量，此工艺树脂用量大，连续性、稳定性、能耗节约性较差；模拟移动床改善了固定床连续性和稳定性不足的情况，但是其能耗方面没有很大改善，而且设备占地面积较大，维护性差；目前连续离交应用较广泛，其连续性稳定性及能耗在各行各业得到了认可，连续离交树脂使用量只有固定床的1/4，树脂分别装到几十个小柱子内，每个区串联的方式，在一个转盘上反复交替使用，为了提高效率往往很多厂家会把树脂装填量达到最大化，没有树脂的清洗空间，树脂的污染较严重，需要增加一套体外清洗罐，对树脂进行大反洗大再生，每个月至少一次清洗处理，大大影响了生产效率，由于树脂装填量较多，树脂装填量多加上串联使用，柱压最高时达到了0.3-0.4mpa，很多树脂在交换容量没有达到使用周期就破碎无法使用，而且更加增加了树脂柱的压力，导致连续离交系统进入一个恶性循环。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的上述问题，提供一种赖氨酸精制工艺中杂质容易排出，可延长树脂使用寿命的离子交换方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法，该方法具体包含以下步骤：（1）吸附：在该区域含有4个并联的离子交换柱，将pH值3.5-4.5的赖氨酸溶液与大孔强酸型离子交换树脂接触，赖氨酸溶液与阳离子交换树脂重量比为4-3:2，在45℃条件下，接触35min，使赖氨酸吸附到所述阳离子交换树脂上，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用纯化水将树脂冲入Ⅰ洗水区域。（2）Ⅰ洗水：利用45℃纯化水对步骤S1树脂进行水洗，将步骤S1未能吸附的赖氨酸冲洗下来，纯化水与吸附有赖氨酸树脂重量比为1:3-4，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液通过压缩空气顶入进料储罐，利用纯净的赖氨酸溶液将树脂冲入顶洗区域。（3）顶洗：在45℃条件下，利用纯净的赖氨酸溶液将S2步骤打入的树脂中残留的水顶出，纯净的赖氨酸溶液与S2步骤打入的树脂重量比为2:5，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用质量浓度10％的氨水将树脂冲入解脱区域。（4）解脱：在50℃条件下，利用质量浓度10％的氨水将已吸附到所述阳离子交换树脂上的赖氨酸洗脱下来，氨水与吸附有赖氨酸的阳离子交换树脂质量比为2-3:1，赖氨酸柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将解脱液进行收集精制处理，利用纯化水将树脂冲入Ⅱ洗水区。（5）Ⅱ洗水：利用45℃纯化水将步骤S4未被利用的氨水从树脂上洗脱下来，纯化水与解脱后的树脂重量比为1:3-4，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱中物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将洗水液顶入氨水储罐，利用质量浓度5％的硫酸溶液将树脂冲入再生区。（6）再生：在50℃条件下，用质量浓度5％的硫酸溶液与步骤S5冲入的树脂接触，硫酸溶液与树脂重量比为0.8-1:1，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱中树脂打入螺旋式分离器，进行固液分离，将液体打入酸储罐，树脂重新用于步骤S1。本专利技术的技术效果和优点本专利技术采用系统压力控制，系统内压力设定低，树脂一直处于流动疏松状态，杂质容易排出，树脂使用寿命长，可以节约树脂费用，设备投资低，使用性较好，维护性好。具体实施方式（确定参数保护范围后撰写）为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。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。实施例1：（1）吸附区，在45℃条件下，将pH值3.5，赖氨酸含量95g/L（纯度60.7％）的赖氨酸溶液与大孔强酸型离子交换树脂接触，赖氨酸溶液与阳离子交换树脂重量比为2:1，接触35min，使赖氨酸吸附到所述阳离子交换树脂上，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出。（2）利用45℃纯化水对步骤（1）分离器中树脂冲入Ⅰ洗水区进行水洗，纯化水与吸附有赖氨酸树脂的重量比为1:4，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液通过压缩空气顶入进料储罐。（3）顶洗：利用纯净的赖氨酸溶液将步骤（2）分离器中的树脂冲入顶洗区，在45℃条件下，利用纯净的赖氨酸溶液将树脂中残留的水顶出，纯净的赖氨酸溶液与S2步骤打入的树脂重量比为2:5，柱顶部提供压力为0.15mpa压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出。（4）解脱：利用质量浓度10％的氨水将步骤（3）所述分离器中的阳离子交换树脂冲入解脱区，在50℃条件下，利用质量浓度10％的氨水将已吸附到所述阳离子交换树脂上的赖氨酸洗脱下来，氨水与吸附有赖氨酸的阳离子交换树脂质量比为2:1，赖氨酸柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将解脱液进行收集，解脱液中赖氨酸含量为251.8g/L，赖氨酸占固形物重量的97.1%。（5）Ⅱ洗水：利用45℃纯化水将步骤（4）中分离器中的树脂冲入Ⅱ洗水区，纯化水与解脱后的树脂重量比为1:4，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱中物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将洗水液顶入氨水储罐。（6）再生：利用质量浓度5％的硫酸溶液，将步骤（5）分离器中的树脂冲入再生区，在50℃条件下，硫酸溶液与树脂接触30min，硫酸溶液与树脂重量比为4:5，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱中树脂打入螺旋式分离器，进行固液分离，将液体打入酸储罐，树脂重新用于步骤S1。实施例2：（1）吸附区，在45℃条件下，将pH值4.5，赖氨酸含量94.6g/L（纯度60.1％）的赖氨酸溶液与大孔强酸型离子交换树脂接触，赖氨酸溶液与阳离子交换树脂重量比为3:2，接触35min，使赖氨酸吸附到所述阳离子交换树脂上，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出。（2）利用45℃纯化水对步骤（1）分离器中树脂冲入Ⅰ洗水区进行水洗，纯化水与吸附有赖氨酸树脂的重量比为1:3，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液通过压缩空气顶入进料储罐。（3）顶洗：利用纯净的赖氨酸溶液将步骤（2）分离器中的树脂冲入顶洗区，在45℃条件下，利用纯净的赖氨酸溶液将树脂中残留的水顶出，纯净的赖氨酸溶液与S2步骤打入的树脂重量比为2:5，柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法，其特征在于：该方法分为吸附、Ⅰ洗水、顶洗、解脱、Ⅱ洗水、再生6个阶段，利用树脂水流性较好的特性，树脂在各区域间树脂柱内流动使用，具体步骤为：S1.吸附：在45℃条件下，将pH值3.5‑4.5的赖氨酸溶液与大孔强酸型离子交换树脂接触35min，赖氨酸溶液与阳离子交换树脂重量比为4‑3:2，使赖氨酸吸附到所述阳离子交换树脂上，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用纯化水将树脂冲入Ⅰ洗水区域。S2.Ⅰ洗水：利用45℃纯化水对步骤S1树脂进行水洗，将步骤S1未能吸附的赖氨酸冲洗下来，纯化水与吸附有赖氨酸树脂重量比为1:3‑4，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液通过压缩空气顶入进料储罐，利用纯净的赖氨酸溶液将树脂冲入顶洗区域。S3.顶洗：在45℃条件下，利用纯净的赖氨酸溶液将S2步骤打入的树脂中残留的水顶出，纯净的赖氨酸溶液与S2步骤打入的树脂重量比为2:5，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用质量浓度10％的氨水将树脂冲入解脱区域。S4.解脱：在50℃条件下，利用质量浓度10％的氨水将已吸附到所述阳离子交换树脂上的赖氨酸洗脱下来，氨水与吸附有赖氨酸的阳离子交换树脂质量比为2‑3:1，赖氨酸柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将解脱液进行收集精制处理，利用纯化水将树脂冲入Ⅱ洗水区。S5.Ⅱ洗水：利用45℃纯化水将步骤S4未被利用的氨水从树脂上洗脱下来，纯化水与解脱后的树脂重量比为1:3‑4，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱中物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将洗水液顶入氨水储罐，利用质量浓度5％的硫酸溶液将树脂冲入再生区。S6.再生：在50℃条件下，用质量浓度5％的硫酸溶液与步骤S5冲入的树脂接触，硫酸溶液与树脂重量比为0.8‑1:1，柱顶部提供为0.15mpa压缩空气，将交换柱中树脂打入螺旋式分离器，进行固液分离，将液体打入酸储罐，树脂重新用于步骤S1。...

【技术特征摘要】
1.一种高效连续化抗污染性赖氨酸离子交换方法，其特征在于：该方法分为吸附、Ⅰ洗水、顶洗、解脱、Ⅱ洗水、再生6个阶段，利用树脂水流性较好的特性，树脂在各区域间树脂柱内流动使用，具体步骤为：S1.吸附：在45℃条件下，将pH值3.5-4.5的赖氨酸溶液与大孔强酸型离子交换树脂接触35min，赖氨酸溶液与阳离子交换树脂重量比为4-3:2，使赖氨酸吸附到所述阳离子交换树脂上，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用纯化水将树脂冲入Ⅰ洗水区域。S2.Ⅰ洗水：利用45℃纯化水对步骤S1树脂进行水洗，将步骤S1未能吸附的赖氨酸冲洗下来，纯化水与吸附有赖氨酸树脂重量比为1:3-4，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液通过压缩空气顶入进料储罐，利用纯净的赖氨酸溶液将树脂冲入顶洗区域。S3.顶洗：在45℃条件下，利用纯净的赖氨酸溶液将S2步骤打入的树脂中残留的水顶出，纯净的赖氨酸溶液与S2步骤打入的树脂重量比为2:5，柱顶部提供压力为0.15mpa的压缩空气，将交换柱内物料打入螺旋式分离器，进行固液分离，将处理液排出，利用质量浓度10％的氨水将树脂冲入解脱区域。S4.解脱：在50℃条件下，利用质量浓度10％的氨水将已...

【专利技术属性】
技术研发人员：高世军，吴泽华，伦学宁，张杰，褚玉强，刘新亮，
申请(专利权)人：山东寿光巨能金玉米开发有限公司，寿光金远东变性淀粉有限公司，寿光金玉米生物科技有限公司，临清德能金玉米生物有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37