[发明专利]一种清洁的含钾盐母液综合利用的方法

说明书

本发明公开了一种清洁的含钾盐母液综合利用的方法，通过将一种副产硫酸盐与含钾盐母液按比例混合，浓缩一定浓度后泵入反应装置循环反应，得到的最终反应液经结晶、分离、洗涤、烘干等步骤制备试剂级硫酸钾，分离硫酸钾所得的混合母液送入喷雾塔经喷雾干燥，得到硫酸钾为主体的钾肥。本发明使用低价值副产硫酸盐与钾盐母液反应制备价值更高的硫酸钾，并通过精细硫酸钾结晶和反应液喷雾干燥分别制备试剂级硫酸钾和硫酸钾肥料，进一步提高经济效益同时，充分地利用了母液中所有成分，反应过程二氧化碳、氨均可回收利用，从而实现了一定经济效益下的含钾盐母液清洁的综合利用，且工艺简单，设备投入低，有利于工业化推广。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体涉及一种清洁的含钾盐母液综合利用的方法，更具体涉及一种清洁的含钾盐的蛋氨酸母液综合利用的方法。

背景技术

在D,L-蛋氨酸的工业化学合成生产过程中，蛋氨酸的中间体海因需要在氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾等碱性物质存在下水解反应生成蛋氨酸盐的水溶液，蛋氨酸盐水溶液经酸化后分离得到蛋氨酸产品和蛋氨酸结晶母液。在使用钾盐作为水解碱盐时，基于物性的工艺设定，钾离子在海因水解、蛋氨酸皂化液、蛋氨酸母液中整体循环使用，以避免额外分离无机盐的操作，解决了蛋氨酸生产过程副产盐难分离和难处理的问题，具有清洁节能等工艺优势。

然而由于反应过程中副反应的存在，如残余氰化氢氧化为甲酸，氰醇聚合分解为含硫杂质，海因聚合为大分子色素，蛋氨酸产品缩合为蛋氨酸二肽以及海因不完全水解得到海因酸等中间体，各种杂质随着母液循环不断累积于体系，最后将直接影响蛋氨酸结晶收率和质量。以上各种衍生杂质中，除了蛋氨酸二肽和海因不完全水解产物可通过母液在高温高压下再生消除部分外，其他杂质基本为单向积累，而可预见的，3-甲硫基丙醛和氰醇合成储存过程使用的催化剂和稳定剂也会在体系单向累积，这一点也得到分析结果的支持。因此，出于工艺考虑需要采出一部分结晶母液排出而不再归入循环，随采出的母液损失的钾盐通过新鲜的钾盐补入体系，通过这样部分更新循环母液实现了工艺上的长期稳定，但不可避免的采出的结晶母液中仍有较多的溶解蛋氨酸和钾盐，出于经济和环保考虑，必然地需要对其中的蛋氨酸和钾盐进行直接或间接回收，而回收成本和回收产物的效益则决定对整体蛋氨酸生产工艺是正向还是负向有益关联。

专利CN1680311公开了一种将结晶母液分为第一循环部分和第二处理部分，通过在200-280℃高温加热第二部分母液，使蛋氨酸二肽在高温下水解为单体蛋氨酸，通入二氧化碳沉淀其中的蛋氨酸和碳酸氢钾，分离后得到蛋氨酸和氨酸氢钾沉淀以及第二结晶母液，第二结晶母液根据状态继续循环或采出。

专利CN1017351125公开了一种类似方法，将结晶母液分为第一循环部分和第二处理部分，仍对第二处理部分进行浓缩和热再生处理，不同之处在于回收第二处理部分母液中蛋氨酸时引入低级醇以增加回收蛋氨酸的能力。

专利CN109485589公布了一种含碳酸钾或碳酸氢钾的蛋氨酸母液制备蛋氨酸锌螯合物的方法，通过双极膜电渗析处理浓缩后的蛋氨酸母液至蛋氨酸与钾离子摩尔比1:0.8-1.1，酸室得到蛋氨酸脱盐母液与0.5蛋氨酸摩尔当量的锌盐在70-90℃反应30-90min后降温分离制备蛋氨酸锌螯合物，碱室得到回收的氢氧化钾稀碱回用至蛋氨酸生产。

专利CN106748932公开了一种包括过滤、酸化、气液分离、分离蛋氨酸、饱和酸化柱再生等步骤的母液后处理方法。该法先让采出母液通过微孔膜过滤掉其中的蛋氨酸和中间体的大分子聚合物，再让滤液经过酸性树脂酸化，吸附掉其中的金属阳离子，再经汽提分离二氧化碳，得到主要成分为蛋氨酸和甲酸钾的混合溶液，然后通过电渗析分离得到蛋氨酸浓液和甲酸钾浓液分别进入回收和生化处理。最后对离子交换树脂酸化再生得到硫酸钾副产物。