一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，步驟：在配料釜中，將富馬酸加入到水中或上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中配制成富馬酸溶液，調(diào)pH，加天冬氨酸酶反應(yīng)；脫色，得濾液；將濾液調(diào)pH值，冷卻，離心、得到沉淀和母液1，沉淀烘干得L-天門冬氨酸；將母液1加熱，加氫氧化鈣，有氨氣產(chǎn)生，攪拌，離心、分離出硫酸鈣固體和母液2；將母液2加熱，加碳酸氫氨調(diào)節(jié)母液2中鈣離子濃度，壓濾得澄清的母液用于配料釜中。本發(fā)明專利技術(shù)對(duì)母液進(jìn)行處理后可循環(huán)利用，環(huán)保，對(duì)產(chǎn)生的硫酸銨母液進(jìn)行有效后處理，使得氨和母液能夠回收和循環(huán)使用，收率高，成本低，同時(shí)形成的副產(chǎn)物硫酸鈣，可以在道路鋪筑過程中當(dāng)路基使用。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，屬于生物化工

技術(shù)介紹
L-天門冬氨酸化學(xué)名稱為L(zhǎng)-(+)-氨基丁二酸，分子式為C4H7NO4，分子量為133.10。L-天冬氨酸為酸性氨基酸之一，屬非必需氨基酸，在體內(nèi)由谷氨酸轉(zhuǎn)氨給草酰乙酸而得，分解則通過脫氨基生成草酰乙酸或經(jīng)天冬氨酸酶的作用脫氨生成丁烯二酸CTA循環(huán)。它是生物體內(nèi)賴氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸等氨基酸及嘌呤、嘧啶堿基的合成前體。它可作為K、Mg離子的載體向心肌輸送電解質(zhì)，從而改善心肌收縮功能，同時(shí)降低氧消耗，在冠狀動(dòng)脈循環(huán)障礙缺氧時(shí)，對(duì)心肌有保護(hù)作用。它參與鳥氨酸循環(huán)，促進(jìn)氧和二氧化碳生成尿素，降低血液中氮和二氧化碳的量，增強(qiáng)肝臟功能，消除疲勞。對(duì)于哺乳動(dòng)物，天冬氨酸是非必需的，因其可由轉(zhuǎn)氨基作用從草酰乙酸制造。對(duì)于植物和微生物，天冬氨酸是數(shù)種氨基酸的原料，包括4種必不可少的：蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、賴氨酸。天門冬氨酸可以作為氨基酸輸液、鉀、鈣等無(wú)機(jī)離子補(bǔ)充劑、疲勞恢復(fù)劑、氨解毒劑、臨床診斷藥；治療慢性肝炎、心肌代謝障礙、低鉀、或缺血性貧血；新型甜味劑天冬甜素的原料；營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑，添加于各種清涼飲料。當(dāng)前，L-天門冬氨酸的普遍制造方法是在配料罐中加入一定水，投入富馬酸，同時(shí)通入液氨(或氨水)，使其溶解，轉(zhuǎn)化為富馬酸銨溶液，然后通過固定化酶柱反應(yīng)使其完全轉(zhuǎn)變成L-天門冬氨酸銨溶液，然后加入活性炭加溫用脫色板框壓濾去雜質(zhì)。最后加入硫酸調(diào)pH到等電點(diǎn)，冷卻后離心使L-天門冬氨酸粗品與廢液分離，廢液去環(huán)保裝置處理；粗品再用去離子水洗滌，洗滌水去環(huán)保處理。此工藝的缺點(diǎn)是：廢液多，環(huán)保處理主要成份是高濃度的硫銨、少量的天冬氨酸廢液處理很難，處理后的氨氮濃度仍達(dá)到300-600㎎/L，達(dá)不到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。成本高，通過固定化酶反應(yīng)，轉(zhuǎn)化率低，時(shí)間長(zhǎng)，酶柱經(jīng)常需要更換等導(dǎo)致不能大規(guī)模生產(chǎn)且生產(chǎn)成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種環(huán)保的L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法。本專利技術(shù)的技術(shù)方案概述如下：一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，是由下述步驟組成：(1)在配料釜中，將富馬酸加入到水中或上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中配制成質(zhì)量濃度為10％～20％的富馬酸溶液，用液氨或氨氣調(diào)節(jié)pH＝7.5～9.2，得到反應(yīng)液；(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為1％～10％，在20℃～40℃反應(yīng)至酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為0.3％-1％，升溫至85～90℃，保溫1-2小時(shí)，冷卻至60℃～75℃，壓濾去除活性炭，得濾液；(4)將濾液泵入酸解釜內(nèi)，加入濃硫酸使pH值在2.2～3.6，冷卻至20-35℃，離心、得到沉淀和母液1，沉淀烘干得L-天門冬氨酸；(5)將母液1加熱至50℃～70℃，加入氫氧化鈣使pH＝10～12，有氨氣產(chǎn)生，攪拌4-6小時(shí)，離心、分離出硫酸鈣固體和母液2；氨氣用風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至步驟(1)；(6)將母液2加熱至50℃～60℃，加入碳酸氫氨調(diào)節(jié)母液2中鈣離子濃度小于0.04mol/L,采用壓濾機(jī)壓濾得澄清的母液用于步驟(1)配料釜中。優(yōu)選的是：步驟(1)的pH＝7.8。步驟(2)優(yōu)選為：將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為8％，在30℃反應(yīng)至酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％。本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在L-天門冬氨酸生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生的母液進(jìn)行處理后可循環(huán)利用，這不僅解決了環(huán)境污染問題，還對(duì)產(chǎn)生的硫酸銨母液進(jìn)行有效后處理，使得氨和母液在整個(gè)生產(chǎn)工藝中能夠回收和循環(huán)使用，提高了產(chǎn)品收率，降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，同時(shí)形成的副產(chǎn)物硫酸鈣，可以在道路鋪筑過程中當(dāng)路基使用。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，由下述步驟組成：(1)在配料釜中，將富馬酸加入到水中配制成質(zhì)量濃度為10％的富馬酸溶液，用液氨調(diào)節(jié)pH＝7.8，得到反應(yīng)液；(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為8％，在30℃反應(yīng)，檢測(cè)酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為0.3％，升溫至88℃，保溫1小時(shí)，冷卻至70℃，壓濾去除活性炭，得濾液；(4)將濾液泵入酸解釜內(nèi)，加入濃硫酸使pH值在2.8，冷卻至30℃，離心、得到沉淀和母液1，沉淀洗滌、烘干得L-天門冬氨酸；(5)將母液1加熱至60℃，加入氫氧化鈣使pH＝11，有氨氣產(chǎn)生，攪拌5小時(shí)，離心、分離出硫酸鈣固體和母液2；氨氣用風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至步驟(1)；(6)將母液2加熱至55℃，加入碳酸氫氨調(diào)節(jié)母液2中鈣離子濃度小于0.04mol/L,采用壓濾機(jī)壓濾得澄清的母液用于步驟(1)配料釜中。L-天門冬氨酸收率89％。實(shí)施例2一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，由下述步驟組成：(1)在配料釜中，將富馬酸加入到上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中，配成質(zhì)量濃度為10％的富馬酸溶液，用液氨調(diào)節(jié)pH＝7.5，得到反應(yīng)液；(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為10％，在20℃反應(yīng)，檢測(cè)酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為0.5％，升溫至85℃，保溫1.5小時(shí)，冷卻至60℃，壓濾去除活性炭，得濾液；(4)將濾液泵入酸解釜內(nèi)，加入濃硫酸使pH值在2.2，冷卻至20℃，離心、得到沉淀和母液1，沉淀洗滌、烘干得L-天門冬氨酸；(5)將母液1加熱至50℃，加入氫氧化鈣使pH＝12，有氨氣產(chǎn)生，攪拌4小時(shí)，離心、分離出硫酸鈣固體和母液2；氨氣用風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至步驟(1)；(6)將母液2加熱至50℃，加入碳酸氫氨調(diào)節(jié)母液2中鈣離子濃度小于0.04mol/L,采用壓濾機(jī)壓濾得澄清的母液用于步驟(1)配料釜中。L-天門冬氨酸收率93％。實(shí)施例3一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，由下述步驟組成：(1)在配料釜中，將富馬酸加入到上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中，配成質(zhì)量濃度為10％的富馬酸溶液，用液氨調(diào)節(jié)pH＝9.2，得到反應(yīng)液；(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為1％，在40℃反應(yīng)，檢測(cè)酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種L?天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，其特征是由下述步驟組成：(1)在配料釜中，將富馬酸加入到水中或上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中配制成質(zhì)量濃度為10％～20％的富馬酸溶液，用液氨或氨氣調(diào)節(jié)pH＝7.5～9.2，得到反應(yīng)液；(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為1％～10％，在20℃～40℃反應(yīng)至酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為0.3％?1％，升溫至85～90℃，保溫1?2小時(shí)，冷卻至60℃～75℃，壓濾去除活性炭，得濾液；(4)將濾液泵入酸解釜內(nèi)，加入濃硫酸使pH值在2.2～3.6，冷卻至20?35℃，離心、得到沉淀和母液1，沉淀烘干得L?天門冬氨酸；(5)將母液1加熱至50℃～70℃，加入氫氧化鈣使pH＝10～12，有氨氣產(chǎn)生，攪拌4?6小時(shí)，離心、分離出硫酸鈣固體和母液2；氨氣用風(fēng)機(jī)引導(dǎo)至步驟(1)；(6)將母液2加熱至50℃～60℃，加入碳酸氫氨調(diào)節(jié)母液2中鈣離子濃度小于0.04mol/L,采用壓濾機(jī)壓濾得澄清的母液用于步驟(1)配料釜中。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種L-天門冬氨酸的生產(chǎn)及母液處理回用的方法，其特征是由下述步驟組成：
(1)在配料釜中，將富馬酸加入到水中或上一次生產(chǎn)進(jìn)行后處理的母液中配制成質(zhì)量濃度為
10％～20％的富馬酸溶液，用液氨或氨氣調(diào)節(jié)pH＝7.5～9.2，得到反應(yīng)液；
(2)將反應(yīng)液打入酶反應(yīng)釜中，加入天冬氨酸酶使質(zhì)量含量為1％～10％，在20℃～40℃反應(yīng)
至酶反應(yīng)生成液中富馬酸質(zhì)量含量小于0.3％；
(3)將酶反應(yīng)生成液泵入脫色鍋后，投入活性炭使質(zhì)量含量為0.3％-1％，升溫至85～90℃，
保溫1-2小時(shí)，冷卻至60℃～75℃，壓濾去除活性炭，得濾液；
(4)將濾液泵入酸解釜內(nèi)，加入濃硫酸使pH值在2.2～3.6，冷卻至20-35℃，離心、得到沉
淀和母液1，沉淀烘干得L-天...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：萬(wàn)屹東，時(shí)榮，白羽，高有軍，潘春，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：常茂生物化學(xué)工程股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32