專利名稱：甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備。
背景技術(shù)：
在制取甘氨酸的反應(yīng)產(chǎn)物中，除含有甘氨酸外，還含有氯化銨等雜質(zhì)，目前工業(yè)生產(chǎn)采用甲醇溶液沉淀甘氨酸并提取氯化銨，達(dá)到甘氨酸和氯化銨分離的目的，這種方法消耗甲醇量大，成本高，生產(chǎn)過程中氣味大，工作環(huán)境污染大，不利于操作人員身體健康；有的采用離子交換法分離，操作煩瑣，生產(chǎn)成本高；也有的采用離子交換膜，利用普通水處理電滲析器進(jìn)行甘氨酸脫鹽，所用異相膜選擇透過性差，隔板與膜間的密封性較差，造成膜堆滲漏，膜間串水，導(dǎo)致物料流失和環(huán)境污染，降低了甘氨酸收率，影響脫鹽效果，該項(xiàng)技術(shù)難以推向工業(yè)應(yīng)用。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供一種采用均相離子交換膜的電滲析脫鹽設(shè)備，進(jìn)行甘氨酸溶液的脫鹽、純化。該設(shè)備解決了膜分離設(shè)備的內(nèi)部串水和膜間滲漏問題，提高了甘氨酸收率，減少物料流失和環(huán)境污染。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，包括膜堆、電極和夾緊裝置，所述膜堆是由均相陽膜、濃縮室隔板、均相陰膜、脫鹽室隔板交替排列組成，所述濃縮室隔板及脫鹽室隔板的兩側(cè)分別各附一塊由彈性板圈墊組成的彈性隔板，所述電極由安置在陽極導(dǎo)水板內(nèi)的陽極組合電極和安置在陰極導(dǎo)水板內(nèi)的陰極組合電極組成，所述陽極室和陰極室分別設(shè)置在膜堆的左、右兩側(cè)，在陽極組合電極和陰極組合電極的端板上安裝有脫鹽液和濃縮液的入液管和出液管，陽極液、陰極液入液管和出液管，所述夾緊裝置是在陽極組合電極及陰極組合電極的外側(cè)設(shè)有兩塊壓緊板，由螺栓緊固成電滲器；所述濃縮室隔板和脫鹽室隔板的中心部位為液流通道支撐網(wǎng)，在濃縮室隔板和脫鹽室隔板的周邊部位為隔板框在所述隔板框的上、下部位分別設(shè)置有進(jìn)出液孔和配液孔，在所述液流通道支撐網(wǎng)的上、下部位與進(jìn)出液孔之間分別設(shè)置有布液槽流道。
所述濃縮室隔板和脫鹽室隔板由耐酸、堿腐蝕、質(zhì)地較硬的塑料或橡膠制作，隔板厚度為0.5-2mm。
所述由彈性板圈墊組成的彈性隔板由具有一定彈性和剛性的塑料或橡膠制作，彈性板圈墊厚度為0.5-2mm，彈性隔板的中心部位為空心的，或布以液流通道支撐網(wǎng)。
所述均相陽膜和均相陰膜表面涂有有機(jī)胺類化合物涂層。
所述布液槽流道的形狀為折拐形。
本實(shí)用新型可用于化工產(chǎn)品的脫鹽、純化、濃縮、廢液處理；甘氨酸精制母液的處理，回收甘氨酸；糠醛廢液處理，回收醋酸；該型隔板還可適用于其它膜過程，如有機(jī)鹽水解分離，制取有機(jī)酸。
本實(shí)用新型提供的甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備與現(xiàn)有的普通水處理電滲析進(jìn)行甘氨酸的脫鹽設(shè)備相比，具有如下的有益效果1.提高了甘氨酸收率，脫鹽效果好。
由于本實(shí)用新型采用均相陽膜和均相陰膜，代替了原有的異相膜，使膜的選擇透過性好，減少了均相膜對甘氨酸的透過性，而且對均相膜進(jìn)行了表面涂層處理，進(jìn)一步減少了甘氨酸的透過性，從而提高了甘氨酸的收率。
2.減少了物料流失，環(huán)境污染少。
由于本實(shí)用新型在濃縮室隔板和脫鹽室隔板的兩側(cè)各附一塊彈性隔板，彈性板圈墊由具有一定剛性和彈性的塑料或橡膠材料制作，以解決隔板與均相膜間的密封，克服膜堆滲漏，膜間串流引起的物料流失和環(huán)境污染。
另外本實(shí)用新型電滲析脫鹽設(shè)備中的布流槽流道的結(jié)構(gòu)由原來的直道(或部分直道)改為折拐式流道，這樣相應(yīng)地增加了彈性隔板的抗彎曲性能，避免了原有結(jié)構(gòu)在布液槽流道處的膜易造成塌陷，從而引起濃縮液與脫鹽液的互串，有益于克服膜間串流引起的物料流失。
為防止隔板布液槽流道在壓緊和較高的介質(zhì)溫度條件下不發(fā)生變形，隔板和彈性板圈墊所選用的材料不同，隔板材質(zhì)選用耐酸、堿腐蝕，質(zhì)地較硬的塑料或橡膠制作，彈性板材質(zhì)選用有一定剛性和彈性的塑料或橡膠制作，這樣使隔板不易變形，而且彈性板圈墊能更好的起到密封作用，防止串流發(fā)生，達(dá)到減少物料損失和減少環(huán)境污染的目的。


圖1為本實(shí)用新型甘氨酸溶液電滲析脫鹽設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為濃縮室隔板與彈性板圈墊的組合結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為濃縮室隔板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為彈性板圈墊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為膜堆剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備如圖1所示，該設(shè)備由膜堆、電極和夾緊裝置三部分組成。第一部分膜堆由均相陽膜3、濃縮室隔板4、均相陰膜5、脫鹽室隔板6交替排列組成；第二部分電極是由陽極和陰極組成，在膜堆的左側(cè)設(shè)置有陽極組合電極1，在膜堆的右側(cè)設(shè)置有陰極組合電極8；第三部分夾緊裝置是在陽極組合電極1及陰極組合電極8的外側(cè)設(shè)有兩塊壓緊鐵板19，由螺栓緊固成為電滲析器。在陽極組合電極1和陰極組合電極8的端板上安裝由脫鹽液和濃縮液的入液管15和出液管16，陰極液和陽極液入液管17和出液管18。
濃縮室隔板4和脫鹽室隔板6的結(jié)構(gòu)如圖3所示，隔板由耐酸、堿的硬質(zhì)塑料制成，板厚為1mm，在隔板的中心部位布有液流通道支撐網(wǎng)9，在隔板的周邊部位為隔板框10，在該隔板框10的上、下部位分別設(shè)置有進(jìn)出液孔12和配液孔13，在所述液流通道支撐網(wǎng)9的上、下部位與進(jìn)出液孔12之間分別設(shè)置有布液槽流道14，該流道的形狀制作折拐形。在濃縮室隔板4和脫鹽室隔板6的兩個(gè)側(cè)面分別各附一塊由彈性板圈墊11組成的彈性隔板，如圖2所示，彈性板圈墊結(jié)構(gòu)如圖4所示，該彈性板圈墊的中心部位為空心或布以支撐網(wǎng)，周邊部位為彈性板墊圈11制成的隔板框10，該彈性板圈墊由具有彈性和剛性的橡膠制作，板厚為1mm。均相陽膜3，濃縮室隔板4，均相陰膜5、彈性板圈墊11和脫鹽室隔板6交替排列的剖面結(jié)構(gòu)如圖5所示。
為降低均相膜對甘氨酸的透過性，對均相陽、陰膜進(jìn)行了表面涂層處理，表面處理劑為有機(jī)胺類的化合物。
上述設(shè)備的工作過程是甘氨酸溶液和濃縮液分別由圖1所示的入液孔15進(jìn)入濃縮室和脫鹽室，在通電條件下，陽極組合電極1和陰極組合電極8工作，無機(jī)鹽的陽離子和陰離子分別通過均相陽膜3和均相陰膜5，由于均相膜的選擇透過性好，使脫鹽室的鹽份減少，濃縮室的鹽份增加，甘氨酸留在脫鹽室內(nèi)，鹽留在濃縮室內(nèi)，達(dá)到了脫鹽的目的，脫鹽液和濃縮液自下而上分別由出液孔16排出。
權(quán)利要求1.一種甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，包括膜堆、電極和夾緊裝置，其特征在于所述膜堆是由均相陽膜(3)、濃縮室隔板(4)、均相陰膜(5)、脫鹽室隔板(6)交替排列組成，所述濃縮室隔板(4)及脫鹽室隔板(6)的兩側(cè)分別各附一塊由彈性板圈墊(11)組成的彈性隔板，所述電極由安置在陽極導(dǎo)水板內(nèi)的陽極組合電極(1)和安置在陰極導(dǎo)水板內(nèi)的陰極組合電極(8)組成，所述陽極室(2)和陰極室(7)分別設(shè)置在膜堆的左、右兩側(cè)，在陽極組合電極(1)和陰極組合電極(8)的端板上安裝有脫鹽液和濃縮液的入液管(15)和出液管(16)，陽極液、陰極液入液管(17)和出液管(18)，所述夾緊裝置是在陽極組合電極(1)及陰極組合電極(8)的外側(cè)設(shè)有兩塊壓緊板(19)，由螺栓緊固成電滲器；所述濃縮室隔板(4)和脫鹽室隔板(6)的中心部位為液流通道支撐網(wǎng)(9)，在濃縮室隔板(4)和脫鹽室隔板(6)的周邊部位為隔板框(10)在所述隔板框(10)的上、下部位分別設(shè)置有進(jìn)出液孔(12)和配液孔(13)，在所述液流通道支撐網(wǎng)(9)的上、下部位與進(jìn)出液孔(12)之間分別設(shè)置有布液槽流道(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，其特征在于所述濃縮室隔板(4)和脫鹽室隔板(6)由耐酸、堿腐蝕、質(zhì)地較硬的塑料或橡膠制作，隔板厚度為0.5-2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，其特征在于所述由彈性板圈墊(11)組成的彈性隔板由具有一定彈性和剛性的塑料或橡膠制作，彈性板圈墊(11)厚度為0.5-2mm，彈性隔板的中心部位為空心的，或布以液流通道支撐網(wǎng)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，其特征在于所述均相陽膜(3)和均相陰膜(5)表面涂有有機(jī)胺類化合物涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甘氨酸溶液的電滲析脫鹽設(shè)備，其特征在于所述布液槽流道(14)的形狀為折拐形。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種甘氨酸溶液的脫鹽設(shè)備，該設(shè)備解決了普通水處理電滲析器用于甘氨酸溶液脫鹽的不適應(yīng)性。為改善膜的選擇性，采用了選擇透過性優(yōu)良的均相膜以取代異相膜；為克服膜間滲漏，在隔板框與離子交換膜之間設(shè)置了特制彈性板圈墊，提高了膜間的密封性能；為防止離子交換膜在隔板的布液槽流道處出現(xiàn)塌陷，改進(jìn)了布液槽流道的結(jié)構(gòu)，克服了濃縮液和脫鹽液的竄流，減少脫鹽液損失，減少了環(huán)境污染。本實(shí)用新型可用于化工產(chǎn)品的脫鹽、純化、濃縮、廢液處理；甘氨酸精制母液的處理，回收甘氨酸；糠醛廢液處理，回收醋酸；該型隔板還可適用于其它膜過程，如有機(jī)鹽水解分離，制取有機(jī)酸。
文檔編號C07C227/40GK2707358SQ20042000106
公開日2005年7月6日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者陳 光, 吳潤豐, 葛道才, 黃文哲 申請人:吳潤豐, 陳 光