[发明专利]一种用于提纯樟脑磺酸液的膜分离系统及提纯方法

说明书

技术领域

本发明属于精细化工行业中有机物的浓缩、纯化的设备和方法，尤其是一种用于提纯樟脑磺酸液的膜分离系统及提纯方法。

背景技术

D(-)苯甘氨酸生产过程中的樟脑磺酸溶液浓缩工段，通常使用蒸发工艺处理，在沸腾状态下除去多余的水分，不仅处理成本较高，而且物料长期在高温状态下容易变质和损失。

发明内容

本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种用于提纯樟脑磺酸液的膜分离系统及提纯方法，能有效降低生产成本和能耗，确保生成成品的质量。

为此，本发明采取如下技术方案：一种樟脑磺酸液提纯方法，其特征在于将樟脑磺酸母液通过膜分离系统浓缩提纯，先通过一级分离膜将母液中的大颗粒杂质过滤掉；再通过二级浓缩膜分离出淡液和浓液，经过二级浓缩膜分离出的淡液进入三级浓缩膜进行再回收，三级浓缩膜分离出的浓液再返回二级浓缩膜，最终二级浓缩膜排出的浓液即为成品，三级浓缩膜分离出的淡液直接排出膜分离系统。通过一级膜分离膜的过滤作用先去除悬浮物及大颗粒杂质，再通过二级浓缩膜分离浓液和淡液，分离出的浓液直接为成品，少量的淡液再通过三级浓缩膜进一步浓缩后再返回二级浓缩膜继续浓缩，有效提高浓液的制得率，减少损失。

上述的膜分离系统，其特征在于包括过滤机构和浓缩机构，所述的过滤机构包括滤材、过滤器和一级分离膜；所述的浓缩机构包括二级浓缩膜、三级浓缩膜、高压泵、膜元件和换热器。母液经过滤机构进行预处理，母液由入口进入过滤器，再经过滤器流出。预处理的作用主要除去母液中的悬浮物及大颗料的杂质，从而保证母液达到进入浓缩机构的要求。

所述的一级分离膜为卷式超滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为0.05um。

所述的二级浓缩膜为卷式纳滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为8nm；所述的三级浓缩膜为卷式纳滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为3nm。

所述的一级分离膜为管式超滤膜，材质为聚醚砜，膜孔径为0.03um。

所述的二级浓缩膜为管式纳滤膜，材质为聚醚砜，膜孔径为10nm；所述的三级浓缩膜为管式纳滤膜，材质为聚醚砜，膜孔径为5nm.

所述的膜分离系统还包括由清洗箱、清洗泵、过滤器组成的用于清洗膜元件的清洗机构。为了膜分离系统运行良好，系统需要进行定时的冲洗与定期的化学清洗。清洗箱、清洗泵、过滤器主要是连接浓缩机构，对膜元件等进行清洗。冲洗过程是由系统自动控制定时进行冲洗，系统每运行一段时间后需要定期的化学清洗，这样才能更好的保证系统的运行效果及主要部件的运行寿命。

所述的膜分离系统还包括PLC全自动控制系统、变频控制系统及人工操作界面电控系统，并预留有DCS通信接口。对于膜分离设备运行时的压力，储罐液面、泵的运行状态等等各项数据进行实时显示储存，设备自动控制运行。变频控制系统不但可以有效的节省电力消耗，而且实现了膜系统的软启动，有效的保护了在系统开停机时高压对膜元件的冲击和破坏。

本发明是一种采用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩樟脑磺酸液的新型分离技术，这是一种无相变、低能耗的物理分离过程。本发明的提纯法可代替传统的蒸馏浓缩、高速离心分离、萃取、离子交换树脂吸附、生化处理中沉降等工艺。本发明能耗小，在常温下就可以直接把樟脑磺酸溶液进行浓缩脱水，浓缩过程是连续式的，母液进入系统直接经过系统产出浓液与淡液，维护、保养简单，降低了操作费用，由于整个膜分离系统在密闭的管道中运行，无大气污染。

附图说明

图1为本发明提纯樟脑磺酸液的方法示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围不限于实施例的表示范围。

一种用于提纯樟脑磺酸液的膜分离系统，主要由过滤机构和浓缩机构构成，过滤机构包括滤材、过滤器和一级分离膜；浓缩机构包括二级浓缩膜、三级浓缩膜、高压泵、膜元件和换热器。膜分离系统还包括由清洗箱、清洗泵、过滤器组成的用于清洗膜元件的清洗机构。膜分离系统还包括PLC全自动控制系统、变频控制系统及人工操作界面电控系统，并预留有DCS通信接口。

第一种膜分离系统其一级分离膜采用卷式超滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为0.05um，二级浓缩膜为卷式纳滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为8nm；三级浓缩膜为卷式纳滤膜，材质为醋酸纤维素，膜孔径为3nm。