[发明专利]一种双极膜电渗析制备蛋氨酸和氢氧化钠的方法

摘要

本发明公开了一种应用双极膜电渗析技术制备蛋氨酸和氢氧化钠的方法，其具体过程为将甲硫基乙基丙酰腺(海因)水解物稀释3～5倍，用微孔过滤器过滤，然后将水解物泵入双极膜电渗析装置的盐室或盐/酸室中的其中一种，在其它隔室中注入一定浓度的电解质溶液，将该装置的阴极和阳极分别与直流电源的负极和正极相连接，启动双极膜电渗析装置，控制其直流电场的电流密度为50‑150mA/cm2，温度20～40℃，酸室得到纯度较高的蛋氨酸，蛋氨酸回收率达到95％以上，电流效率达到70％左右，同时得到的二氧化碳进行收集，碱室得到浓度为4～6％的氢氧化钠。本发明的优点是产率高，无污染，而且原材料使用少，具有良好的应用前景。

主权项

一种双极膜电渗析制备蛋氨酸和氢氧化钠的方法，包括如下步骤：1)将经化学法或生物法制得的甲硫基乙基丙酰腺(海因)水解物稀释3～5倍，得到蛋氨酸钠和碳酸钠的水溶液；2)将步骤1)得到蛋氨酸钠和碳酸钠的水溶液送至微孔过滤器过滤；3)将步骤2)得到的蛋氨酸钠和碳酸钠的水溶液送至双极膜电渗析设备进行处理：a)双极膜电渗析设备由至少2个以上的双极膜电渗析装置组成，双极膜电渗析装置包括加紧装置、两侧的极液室和夹在两侧极液室中间的电渗析隔室构成，电渗析隔室由阴离子交换膜、双极膜和阳离子交换膜间隔排列构成酸室、碱室、盐/碱室或盐/酸室、料液室单元组，弹性隔板，钛涂钌电极，导液孔，流道以及板心隔网组成；b)当所述的双极膜电渗析装置采用酸/盐/碱的三隔室设计时，盐室泵入经过滤的蛋氨酸钠和碳酸钠的水溶液，酸室泵入纯净水或者浓度为0.1％的蛋氨酸溶液，碱室泵入纯净水或者浓度为0.1％的氢氧化钠溶液；当双极膜电渗析装置采用盐/碱的两隔室设计时，盐室泵入经过滤的蛋氨酸钠和碳酸钠的水溶液，碱室泵入纯净水或者浓度为0.1％的氢氧化钠溶液；c)将双极膜电渗析装置的阴极和阳极分别与直流电源的负极和正极相连接，启动双极膜电渗析装置，控制其直流电场的电流密度为50‑150mA/cm2，采用管道循环冷却措施，控制温度20～40℃，当温度超过40℃时，设备停止运行；d)料液室中的碳酸钠、蛋氨酸钠的钠离子迁移至碱室生成氢氧化钠，蛋氨酸根与双极膜产生的氢离子结合生成蛋氨酸，碳酸根离子与双极膜产生的氢离子结合生成碳酸，由于碳酸不稳定，会分解生成CO2，在搅拌或者加温的情况下，逸出料液室，当酸室无气体逸出时，此时酸室的pH为4.5左右，视为反应终点；4)经步骤3)中的双极膜电渗析设备处理之后，酸室得到浓度为3.3％以上的蛋氨酸液体和释放的二氧化碳气体，对释放的二氧化碳气体进行回收，将制得的蛋氨酸液体经浓缩结晶后得到蛋氨酸晶体，蛋氨酸的回收率为95％以上；碱室得到浓度为6％以上的氢氧化钠溶液，经浓缩可制得氢氧化钠晶体或者在碱室中加入固体片碱回用到甲硫基乙基丙酰腺水解工序。