專利名稱：一種含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，特別是一種含鹽左卡尼 汀水溶液的脫鹽方法中的電滲析步驟。
背景技術(shù)：
左卡尼汀(Levocarnitine, L-Camitine)也稱左旋肉堿，是維生素B族化 合物，可溶解于水。左卡尼汀是一種重要的藥食兼用的營養(yǎng)和食物補(bǔ)充劑，是 脂肪酸的利用和能量代謝中的最基本因素，對人體機(jī)能有良好的改善作用，人 體內(nèi)不能合成左卡尼汀，只能靠外來。做為條件性基礎(chǔ)營養(yǎng)劑、左卡尼汀是健 康食品和嬰幼兒營養(yǎng)食品的重要添加劑。左卡尼汀可用發(fā)酵法和化學(xué)合成法生 產(chǎn)。用發(fā)酵法生產(chǎn)左卡尼汀的技術(shù)要求高，生產(chǎn)難度大，在生產(chǎn)中很少釆用， 在實際生產(chǎn)中都是采用化學(xué)合成法生產(chǎn)左卡尼汀。化學(xué)合成法生產(chǎn)左卡尼汀是 以三甲胺鹽酸鹽、s-環(huán)氧氯丙烷、氰化鈉和無機(jī)酸等為原料生產(chǎn)，在左卡尼汀 合成過程中的用無機(jī)酸水解步驟中，生成大量的副產(chǎn)物無機(jī)銨鹽，,得到含鹽左 卡尼汀水溶液中間產(chǎn)品。含鹽左卡尼汀水溶液是用上述化學(xué)合成法生產(chǎn)左卡尼 汀中得到的含有無機(jī)銨鹽和左卡尼汀的水溶液，含鹽左卡尼汀水溶液中左卡尼 汀的濃度是30%左右。無機(jī)銨鹽根據(jù)左卡尼汀化學(xué)合成過程中所用的無機(jī)酸不 同而不同，無機(jī)酸分別是鹽酸、硫酸和磷酸時，無機(jī)銨鹽分別是氯化銨、硫酸 銨和磷酸銨。在左卡尼汀合成過程中的水解用無機(jī)酸大多是鹽'酸，其副產(chǎn)物是 氯化銨。含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽就是把無機(jī)銨鹽從含鹽左卡尼汀水溶液中 分離出去。已有技術(shù)中，從含鹽左卡尼汀水溶液中分離出無機(jī)銨鹽是用樹脂交 換法，樹脂交換法是把含鹽左卡尼汀水溶液通過陽離子樹脂交換柱，陽離子樹 脂把含鹽左卡尼汀水溶液中的全部陽離子吸附下來，然后用輔助原料氨水把被 吸附的左卡尼汀洗脫下來，再蒸發(fā)、濃縮洗脫液并蒸出洗脫時的過量氨，再用 活性碳使?jié)饪s液脫色，最后把左卡尼汀結(jié)晶出來。用樹脂交換法脫鹽收率較高， 可以得到品質(zhì)較高的左卡尼汀產(chǎn)品，但是，用樹脂交換法對含鹽左卡尼汀脫鹽 有如下不足
1. 由于含鹽左卡尼汀水溶液中無機(jī)銨鹽含量高，用樹脂交換法脫鹽時，
樹脂用量多，樹脂柱較大，設(shè)備投資較大；
2. 洗脫時輔助原料氨水和去離子水用量較多，輔助原料消耗較高；
3. 洗脫后，洗脫液的左卡尼汀濃度低，蒸發(fā)洗脫液時能耗較高；
4. 因為樹脂用量多，樹脂再生時，消耗酸多，產(chǎn)生的廢水量較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提出一種設(shè)備投資較小、輔助原料消 耗較低、能耗較低、產(chǎn)生的廢水量較小的含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法 本發(fā)明是用如下方法實現(xiàn)的。 含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法有如下步驟
1. 取含鹽左卡尼汀水溶液，調(diào)節(jié)含鹽左卡尼汀水溶液的濃度，使含鹽左 卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為2%~15%.，得到稀釋后含鹽左'卡尼汀水溶 液；
2. 用堿調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值，使稀釋后含鹽左卡尼汀 水溶液的PH值是5~10,得到調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液；
3. 把調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液經(jīng)600~800目過濾器過濾，分離出 雜質(zhì)，得到含鹽左卡尼汀濾液；
4. 把含鹽左卡尼汀濾液用電滲析的方法脫鹽，讓脫鹽率是60%~90%,分 離出無機(jī)銨鹽，得到乎脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液；
5. 把予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶
液；
6. 把左卡尼汀水溶液蒸發(fā)、濃縮并蒸除氨，得到左卡尼汀濃縮液；
7. 把左卡尼汀濃縮液用活性碳脫色，得到脫色左卡尼汀濃縮液；
8. 把脫色左卡尼汀濃縮液中的左卡尼汀結(jié)晶出來，得到左卡尼汀產(chǎn)品。 在含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽時，只用樹脂交換法脫鹽可以得到品質(zhì)較高的
左卡尼汀產(chǎn)品，但有如上所述的不足；用電滲析的方法脫鹽是使含鹽左卡尼汀 水溶液在直流電場的作用下，讓無機(jī)銨鹽的銨離子通過選擇性離子交換膜遷 移、使無機(jī)銨鹽從含鹽左卡尼汀水溶液中分離出來的一種膜分離技術(shù)，電滲析 的設(shè)備投資不大，在脫鹽時，輔助原料少、能耗較低、廢水量小，脫鹽后可以 得到有用的無機(jī)銨鹽副產(chǎn)品，但是，在用電滲析的方法對含鹽左卡尼汀水溶液 脫鹽時，對無機(jī)銨鹽濃度較高的含鹽左卡尼汀水溶液脫哉效率較離，對無機(jī)銨
鹽濃度較低的含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽效率較低，對無機(jī)銨鹽濃度較低的含鹽 左卡尼汀水溶液脫鹽時能耗較大，另外，用電滲析的方法對無機(jī)銨鹽濃度較低 的含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽時，很難把無機(jī)銨鹽除凈，并且左卡尼汀的逃逸率 較高，不僅使左卡尼汀收率低，也不能得到品質(zhì)較高的的左卡尼汀產(chǎn)品。
本發(fā)明用電滲析和樹脂交換連用的方法對含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽，在含 鹽左卡尼汀水溶液脫鹽時，先用電滲析的方法除去無機(jī)銨鹽濃度較高的含鹽左
卡尼汀水溶液中60°/。~90%的無機(jī)銨鹽，此時電滲析的方法對含鹽左卡尼汀水
溶液脫鹽效率較高，左卡尼汀的逃逸率低，收率較高，得到無機(jī)銨鹽濃度較低 的予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液，再用樹脂交換法除去無機(jī)銨鹽濃度較低的予脫 鹽含鹽左卡尼汀水溶液中余下的無機(jī)銨鹽，可以極大地降低樹脂用量，樹脂用 量少，則設(shè)備投資較小、輔助原料消耗較低、能耗較低、產(chǎn)生的廢水量較小， 收率較高，得到左卡尼汀產(chǎn)品的品質(zhì)較高，不僅極大地降低含鹽左卡尼汀水溶 液的脫鹽成本，還可得到有用的無機(jī)銨鹽副產(chǎn)品。用本發(fā)明的電滲析和樹脂交 換連用的方法對含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽與原來只用樹脂交換的方法對含鹽 左卡尼汀水溶液脫鹽相對比，電耗只是原來的五分之一，'左卡尼汀的逃逸率只 是原來的十分之一，樹脂利用率提高三倍，無機(jī)鹽的排放只是原來的
10%~30%。
在用電滲析方法脫鹽時，脫鹽率可用定量分析含鹽左卡尼汀水溶液中無機(jī) 銨鹽含量的方法控制，也可用測電導(dǎo)率的方法控制。含鹽左卡尼汀水溶液的電 導(dǎo)率與含鹽左卡尼汀水溶液中無機(jī)銨鹽含量有關(guān)，含鹽左卡尼汀水溶液中無機(jī) 銨鹽含量高則電導(dǎo)率高，含鹽左卡尼汀水溶液中無機(jī)銨鹽含量低則電導(dǎo)率低， 用實驗的方法可以得到含鹽左卡尼汀水溶液的電導(dǎo)率與含鹽左卡尼汀水溶液 中無機(jī)銨鹽含量的相關(guān)關(guān)系，利用含鹽左卡尼汀水溶液的電導(dǎo)率與含鹽左卡尼 汀水溶液中無機(jī)銨鹽含量的相關(guān)關(guān)系，在生產(chǎn)中可用測電導(dǎo)率的方法控制在用 電滲析方法脫鹽時含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽率。
下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。
具體實施例方式
實施例1
含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法有如下步驟
1.取含鹽左卡尼汀水溶液，用水調(diào)節(jié)含鹽左卡尼汀水溶液的濃度，使含 鹽左卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為6%~10%,得到稀釋后含鹽左卡尼汀
水溶液；
2. 用堿調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值，使稀釋后含鹽左卡尼汀 水溶液的PH值是6.5~7.5，得到調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液；
3. 把調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液經(jīng)600~800目過濾器過濾，分離出 雜質(zhì)，得到含鹽左卡尼汀濾液；
4. 把含鹽左卡尼汀濾液用電滲析的方法脫鹽，讓脫鹽率是75%~85%,分 離出無機(jī)銨鹽，得到予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液；
5. 把予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶
液；
6. 把左卡尼汀水溶液蒸發(fā)濃縮并蒸除氨，得到左卡尼汀濃縮液；
7. 把左卡尼汀濃縮液用活性碳脫色，得到脫色左卡尼汀濃縮液；
8. 把脫色左卡尼汀濃縮液中的左卡尼汀結(jié)晶出來，得到左卡尼汀產(chǎn)品。 實施例2
含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法有如下步驟
1. 取在左卡尼汀合成過程中用鹽酸水解的含鹽左卡尼汀水溶液，用水調(diào) 節(jié)含鹽左卡尼汀水溶液的濃度，使含鹽左卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為 6.1%，取左卡尼汀重量濃度為6.1。/。的含鹽左卡尼汀水溶液2000Kg，得到稀釋 后含鹽左卡尼汀水溶液；
2. 用氨水調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值，'使稀釋后含鹽左卡尼 汀水溶液的PH值為6.8，得到調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液；
3. 把調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液經(jīng)600~800目過濾器過濾，分離出 雜質(zhì)，得到含鹽左卡尼汀濾液；
4. 把含鹽左卡尼汀濾液用電滲析的方法脫鹽，讓脫鹽率是82.4%,相應(yīng) 的脫鹽前、后電導(dǎo)率是68000和12000，分離出氯化銨84Kg，得到予脫鹽含 鹽左卡尼汀水溶液；
5. 把予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶
液；
6. 把左卡尼汀水溶液蒸發(fā)濃縮并蒸除氨，得到左卡尼汀濃縮液；
7. 把左卡尼汀濃縮液用活性碳脫色，得到脫色左卡尼汀濃縮液；
8. 把脫色左卡尼汀濃縮液中的左卡尼汀結(jié)晶出來，得到含量99.74%的左 卡尼汀產(chǎn)品113Kg，在含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽過程中，左卡尼汀收率是 92.6%。
實施例3
含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法有如下步驟
1. 取在左卡尼汀合成過程中用鹽酸水解的含鹽左卡尼汀水溶液，用水調(diào) 節(jié)含鹽左卡尼汀水溶液的濃度，使含鹽左卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為 8.2%，取左卡尼汀重量濃度為8.2。/。的含鹽左卡尼汀水溶液5000Kg，得到稀釋 后含鹽左卡尼汀水溶液；
2. 用氨水調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值，使稀釋后含鹽左卡尼 汀水溶液的PH值為7:4,得到調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液；
3. 把調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液經(jīng)600~800目過濾器過濾，分離出 雜質(zhì)，得到含鹽左卡尼汀濾液；
4. 把含鹽左卡尼汀濾液用電滲析的方法脫鹽，讓脫鹽率是8,1.7%,相應(yīng) 的脫鹽前、后電導(dǎo)率是72000和13200，分離出氯化銨301Kg,得到予脫鹽含 鹽左卡尼汀水溶液；
5. 把予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶
液；
6. 把左卡尼汀水溶液蒸發(fā)濃縮并蒸除氨，得到左卡尼汀濃縮液；
7. 把左卡尼汀濃縮液用活性碳脫色，得到脫色左卡尼汀濃縮液；
8. 把脫色左卡尼汀濃縮液中的左卡尼汀結(jié)晶出來，得到含量99.69%的左 卡尼汀產(chǎn)品381.3 Kg，在含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽過程中，左卡尼汀收率是 93%。
上述實施例中調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值的堿是氨水。調(diào)節(jié) 稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值的堿也可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸 鈉。
上述實施例中含鹽左卡尼汀水溶液是在左卡尼汀合成過程中用鹽酸水解 的含鹽左卡尼汀水溶液。含鹽左卡尼汀水溶液也可以是在左卡尼汀合成過程中 用硫酸或磷酸水解的含鹽左卡尼汀水溶液。
權(quán)利要求
1.一種含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，包括然后把予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶液；把左卡尼汀水溶液蒸發(fā)濃縮并蒸除氨，得到左卡尼汀濃縮液；把左卡尼汀濃縮液用活性碳脫色，得到脫色左卡尼汀濃縮液；把脫色左卡尼汀濃縮液中的左卡尼汀結(jié)晶出來，得到左卡尼汀產(chǎn)品。其特征在于先有如下步驟(1)取含鹽左卡尼汀水溶液，調(diào)節(jié)含鹽左卡尼汀水溶液的濃度，使含鹽左卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為2％～15％，得到稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液；(2)用堿調(diào)節(jié)稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值，使稀釋后含鹽左卡尼汀水溶液的PH值是5～10，得到調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液；(3)把調(diào)PH值后含鹽左卡尼汀水溶液經(jīng)600～800目過濾器過濾，分離出雜質(zhì)，得到含鹽左卡尼汀濾液；(4)把含鹽左卡尼汀濾液用電滲析的方法脫鹽，讓脫鹽率是60％～90％，分離出無機(jī)銨鹽，得到予脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液。
2. 按權(quán)利要求1所述的含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，其特征是所 述的含鹽左卡尼汀水溶液的左卡尼汀重量濃度為6%~10%，含鹽左卡尼汀水溶 液的PH值是6.5 7.5,脫鹽率是75%~85%。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，其特征是 所述的堿是氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉。
4. 按權(quán)利要求l或2所述的含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，其特征是: 所述的含鹽左卡尼汀水溶液是在左卡尼汀合成過程中用鹽酸、硫酸或磷酸水解 的含鹽左卡尼汀水溶液。
5. 按權(quán)利要求3所述的含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法'，其特征是所 述的含鹽左卡尼汀水溶液是在左卡尼汀合成過程中用鹽酸、硫酸或磷酸水解的 含鹽左卡尼汀水溶液。.
全文摘要
含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽方法，取重量濃度為6.1％的含鹽左卡尼汀水溶液2000Kg，調(diào)pH值為5～10，分離出雜質(zhì)，用電滲析的方法預(yù)脫鹽，讓脫鹽率是60％～90％，分離出無機(jī)銨鹽，得到預(yù)脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液，把預(yù)脫鹽含鹽左卡尼汀水溶液用樹脂交換法脫鹽，得到左卡尼汀水溶液，經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、除氨、結(jié)晶得到含量99.74％的左卡尼汀產(chǎn)品113Kg，左卡尼汀收率是92.6％。本發(fā)明用電滲析和樹脂交換連用的方法對含鹽左卡尼汀水溶液脫鹽，可以極大地降低樹脂用量，設(shè)備投資較小、輔助原料消耗較低、能耗較低、產(chǎn)生的廢水量較小，收率較高，得到左卡尼汀產(chǎn)品的品質(zhì)較高，不僅極大地降低含鹽左卡尼汀水溶液的脫鹽成本，還可得到有用的無機(jī)銨鹽副產(chǎn)品。
文檔編號C07C227/00GK101337902SQ20081001270
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者王偉華, 王蘭君, 王英軍, 董學(xué)軍 申請人:開原亨泰精細(xì)化工廠