[实用新型]一种利用胱氨酸生产废液制备无盐复合氨基酸的装置

说明书

本实用新型属于无盐复合氨基酸制备技术领域，公开了一种利用胱氨酸生产废液制备无盐复合氨基酸的装置，所述装置包括双极膜电渗析系统、混合室及均相膜电渗析系统，所述双极膜电渗析系统和均相膜电渗析系统均分别由两侧的电极室及夹在两电极室之间的一个或多个腔室单元构成，通过将胱氨酸母液分成两个部分,一部分调节pH为2.5‑3的酸性母液，另一部分调节pH为10.5‑11的碱性母液，再通过双极膜电渗析系统除盐，这样氨基酸就不会流失到酸溶液或碱溶液中去，从而达到全部提取的目的，同时还能达到回收酸碱的目的；通过均相膜电渗析系统一方面能够进一步的脱盐，另一方面盐水汇入原母液中循环利用能够解决废水处理的问题。

技术领域

本实用新型涉及无盐复合氨基酸制备技术领域，具体涉及一种利用胱氨酸生产废液制备无盐复合氨基酸的装置。

背景技术

胱氨酸(L-cystine,cyss)的生产一般采用硬蛋白水解法，先采用盐酸对动物毛发进行酸水解，然后以碱(氧化钠或氨水)中和水解液制得，提取胱氨酸后的母液中含有17种氨基酸，非常适用于作为饲料、肥料的原料，且用于肥饲料生产也是国家鼓励项目。但是角质蛋白水解法生产胱氨酸的工艺中，酸碱中和必然产生大量盐分(氯化钠或氯化铵)，将母液直接干燥成粉末后所得产品中氨基酸含量为40％左右，氯化钠(铵)含量也在40％左右。而含盐复合氨基酸和无盐复合氨基酸相比较存在如下缺陷：

(1)含盐复合氨基酸的市场价格约2000元/吨，而干燥成本就需1000元左右，消耗大量资源和能源而经济价值低，造成资源浪费；

(2)无盐复合氨基酸可代替EDTA作为金属微量元素(铜，铁，锌。锰，镁，钙等)螯和载体，使无机的金属微量元素螯和成有机的金属元素，以更好地被动植物吸收，但有含盐复合氨基酸的螯和率极低，用于饲料和肥料不仅吸收率低、效果差，还会造成农产品重金属危害、给食品带来不安全因素、造成环境污染；

(3)无盐复合氨基酸是高效的植物营养物，能够增强植物抗冰和抗虫能力，大量减少农药用量，还有助于提高农产品的食用安全性，同时能够培育土壤中的微生物，通过微生物的新陈代谢达到改良土壤的目的，而含盐复合氨基酸不仅不具有以上功效，还会因为含有大量氯离子而造成使用限制；

综合上述原因，加之人们对食品安全的逐渐重视，国家对肥料市场的监管越来越严格细致，所以市场对无盐复合氨基酸越来越需求越来越大，一些企业试图研发可行于规模化、低成本的方法来脱盐制备无盐复合氨基酸，但无一被成功用于规模生产。现行的一般用于制备无盐复合氨基酸的方法主要有以下三种：

一是离子交换树脂法，即通过阴离子交换树脂吸附母液中氯化钠(铵)中的氯离子，阳离子交换树脂吸附钠(铵)离子，从而达到脱盐的目的。这种方法的缺陷在于，因母液中盐分高达15％—20％，故需要大量稀释，而后期脱盐后又需要大量浓缩，导致成本高，另外再生树脂需要大量酸碱溶液，又会产生大量废水需要处理。

二是利用硫酸水解动物毛发，并用石灰中和法来制备无盐复合氨基酸，即本公司现在正使用的生产方法，但在生产过程中明显感受到这种方法的缺陷：产生大量硫酸钙废渣，以前可用于做有机复合肥的填料，但现在水溶性复合肥正逐步代替固体复合肥，固废处理也逐渐陷入尴尬境地。