CN210736624U - 一种全回收处理牛磺酸母液的生产*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全回收处理牛磺酸母液的生产***，用于环氧乙烷法牛磺酸生产工艺，处理牛磺酸末次母液，通过预处理装置减少末次母液的过滤阻力，所述预处理装置包括依次连接的反应装置和/或浓缩装置、降温结晶装置、第一过滤装置。由此可以去除牛磺酸母液中较多杂质，同时解决了分离杂质的难题，大大缩短除杂回收的时间，进一步通过活性炭脱色除杂以及通氨处理去掉盐而得到纯净的牛磺酸母液，实现回收母液提高产品收率。

Description

一种全回收处理牛磺酸母液的生产***

技术领域

本实用新型涉及一种化学合成牛磺酸工艺中的生产方法，特别是环氧乙烷法生产牛磺酸时产生的母液，对其进行除杂处理以及回收利用的方法及其生产***。

背景技术

牛磺酸化学名2一氨基乙磺酸，是机体细胞内含量最丰富的含硫自由氨基酸。牛磺酸的化学合成工艺路线主要包括环氧乙烷法和乙醇胺法。其中的环氧乙烷法制备包括三个步骤：

(1)以环氧乙烷为起始原料，环氧乙烷和亚硫酸氢钠的加成反应得到羟乙基磺酸钠；

主要反应为：

CH₂CH₂O+NaHSO₃→HOCH₂CH₂SO₃Na

HOCH₂CH₂SO₃Na+NH₃→H₂NCH₂CH₂SO₃Na+H₂O

2H₂NCH₂CH₂SO₃Na+H₂SO₄→2H₂NCH₂CH₂SO₃H+Na₂SO₄

加成副反应：

CH₂CH₂O+H₂O→HOCH₂CH₂OH

(2)氨解羟乙基磺酸钠得到牛磺酸钠；

氨解副反应：

2HOCH₂CH₂SO₃Na+NH₃→HN(CH₂CH₂SO₃Na)₂+2H₂O

3HOCH₂CH₂SO₃Na+NH₃→N(CH₂CH₂SO₃Na)₃+3H₂O

(3)经过酸化得到牛磺酸，例如盐酸，最好是硫酸中和反应，得到牛磺酸和无机盐。

上述加成与合成反应中不可避免会产生副产物，包括已经乙二醇及乙二醇的聚合物等。氨解反应为可逆反应，约有超过20％的羟乙基磺酸钠会随生产***进入下一道工序，氨解反应完成液经硫酸中和后，分离得到的母液，经过1-3次浓缩分离提取，得到末次母液。末次母液中杂质主要包括牛磺酸、羟乙基磺酸钠、硫酸钠、亚氨基二乙磺酸钠、乙二醇和聚乙二醇以及微量金属离子等多种成分，属于高污染排放物。现有生产方法在采用的母液循环套用时，均会出现副产物累积增加的问题，当副产物达到一个阈值，只能通过排放掉部分母液的方法解决，造成浪费和污染。

中国专利CN101508657、CN10158658、CN10158659和CN101486669描述了一种使用硫酸中和牛磺酸钠，从而得到牛磺酸和硫酸钠的方法。冷却之后通过将晶体悬浊液过滤，可以很容易的得到牛磺酸粗品。但是，废弃的母液中仍然含有牛磺酸、硫酸盐和其他有机杂质。

关于母液的利用，《山东化工》第5期，2015年第44卷中牛磺酸氨解反应工艺研究(作者：刘福明、解利民)，详细写明了牛磺酸反应的过程，以及反应中存在的乙二醇、聚乙二醇等其它有机杂质，也分析了母液套用对收率的影响。反应体系中母液含量越高，产品收率越高。而实际生产过程中母液量不能无限度的增加，随着母液含量的升高反应***中副产物大量增加，并且生产过程中的末次母液的产出量最高只能满足9.0％(v/v)的套用量。综合考究生产综合成本和产量质量，选择母液含量为6.3％～8.3％(v/v)最为合适。因此除去母液中的杂质是实现母液增加套用的前提，否则套用量增加会使得生产中副产物更多，生产更加不稳定。

中国专利CN107056659A描述了一种使用离子交换中和牛磺酸钠，从而得到牛磺酸的方法，再将母液循环使用进一步提高收率。此工艺路线主要是避免了硫酸盐的产生，对其中钠原子进行循环利用，大幅度节约硫酸、氢氧化钠等原料，其中提取后的母液作为原料回到氨解反应中。但是工艺也没有避免加成、合成等副反应的产生，母液仍需要进行除杂处理。

关于母液的除杂处理，中国专利CN105732440公开了一种全回收母液生产牛磺酸的方法，其主要是通过2级中和去除杂质，得到牛磺酸粗品，母液经过压滤和催化进一步去除硫酸钠后回用到合成工段。其中通过2级中和除杂对其中的乙二醇和其它有机聚合物的去除效果有限。

综上所述，综上所述，现行的牛磺酸制备工艺虽然相对较成熟，但在牛磺酸分离提纯及对母液的循环利用仍有诸多不足，特别是，生产牛磺酸的***所产生的末液母液中有机杂质粘度较大，在大规模生产中要将其分离出来是一个难以解决的问题，亟待寻求一个有效的解决方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种牛磺酸末次母液的预处理工艺方法和***，可以有效降低末次母液的粘度，同时去除部分杂质，大幅度提高回收处理效率。

进一步，本实用新型提供一种采用上述预处理方法的除杂回收方法和***，以实现母液的全回收利用。

经过大量的研究和实验，发明人出人意料地发现了一种牛磺酸母液除杂并回收的方法，对于现有的环氧乙烷法制备牛磺酸工艺中的母液增加一个预处理工艺，先将末次母液的粘度降下来，然后进行后续的脱色除杂处理，可以高效地全部回收利用。

一种全回收处理牛磺酸母液的方法，用于环氧乙烷法牛磺酸生产工艺，处理牛磺酸末次母液，包括如下步骤：

(1)向牛磺酸末次母液中先后加入碱和酸，在溶液中生成盐，或者向牛磺酸末次母液中直接加入盐，所述生成的盐和加入的盐用于减少过滤阻力；

(2)将步骤(1)收集的物料浓缩结晶；

(3)过滤获得透明的牛磺酸末次母液。

优选的，所述步骤(1)的反应温度为50℃-95℃，加酸后的pH值为7.0-10.5，反应温度最好为50℃-75℃，pH值为8.5-10.0。

优选的，所述步骤(1)加入碱的量为所述牛磺酸末次母液体积的5％-50％，最好为15％-35％。

进一步，步骤(1)所述的碱为：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂等中的任意一种或者任意两种或多种的混合物；酸则可以是硫酸、盐酸、有机酸等，也可以加入上述碱与上述酸反应生成的盐，如上述氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠，氢氧化钾与硫酸反应生成硫酸钾等，其中1m³末次母液体积加入盐的物质的量为530mol-5300mol：优选先后加入液碱和硫酸，按化学酸碱反应原理，先生成牛磺酸钠，再生成硫酸钠，这样选择的好处是不会给生产体系增加新的杂质，更利于回收应用。

优选的，所述步骤(2)浓缩蒸发水份30-60％，优选35％-45％，浓缩倍数约1.4-2.5，优选1.5-1.8倍，得结晶溶液。

优选的，所述步骤(2)浓缩后降温结晶。

随后，对上述预处理后末次母液进一步进行活性炭脱色除杂处理，将步骤(3) 获得的牛磺酸末次母液在降温条件下加入活性炭脱色，并加碱调pH值至 9.0-10.5，过滤。

优选的，所述降温条件系指生产体系的温度低于前一工序的温度，体系处理温度控制在15-25℃，更为优选的18-22℃；

优选的，所述活性炭脱色、加碱过滤后的出口料液进行通氨处理，固液分离得到除杂后的母液，该母液全部返回至氨解工序。

活性炭脱色后，需要再进行通氨处理时，在所述出口料液中加入液氨或氨气，氨的质量体积比为15克/100毫升以上，优选为17-19克/100毫升，用以去掉盐等杂质。

经过上述处理可以去除反应过程中的副产物，同时因为副产物粘度较大，分离较困难，不利于工业化生产，此方法巧妙的利用反应，先将反应溶液与液碱反应，使溶液中的物质以钠盐形式存在，再通过用硫酸将其中和，即会生成硫酸钠，再通过浓缩结晶，硫酸钠和杂质析出，生成的硫酸钠间接起到助滤的作用，达到了快速分离的目的，便于工业化的实施。

基于上述发明构思，将上述除杂回收母液的方法应用于环氧乙烷法牛磺酸生产工艺，包括如下步骤：

S1.环氧乙烷与亚硫酸氢钠溶液反应得到羟乙基磺酸钠；

S2.将S1得到的羟乙基磺酸钠、处理后母液、氨水混合得反应液，再吸收氨至一定浓度，在催化剂作用下进行氨解反应，蒸发浓缩得牛磺酸钠溶液；

S3.将S2中所得的牛磺酸钠溶液配制为一定浓度，可以采用通过酸性阳离子交换树脂，得到牛磺酸的料液，再经浓缩结晶得到牛磺酸粗品与母液；也可以采用通过加入硫酸至pH7.0-8.5，得到牛磺酸结晶液，降温结晶后得牛磺酸粗品与母液；

S5.向S4收集的牛磺酸末次母液中加入一定量的碱，搅拌均匀，优选液碱。再向其中加入一定量的酸至PH 7.0-10.5，反应温度控制在50℃～75℃。具体的，所述酸优选为硫酸，PH调至为8.5-10，优选9.0-9.5。

S6.将S5收集的物料转至浓缩***进行浓缩，浓缩蒸发水份30-60％，优选 35％-45％，浓缩倍数约1.4-2.5，优选1.5-1.8倍，得结晶溶液。优选蒸发水份 40％-42％，浓缩比例优选的为1.65-1.72倍。

S7.将S6收集的物料转至降温结晶釜，降温至65-99℃，优选温度为72-78℃，再打入板框过滤得透明溶液。

S8.将S7收集的溶液降温至15-25℃，优选为18-22℃，再加入一定量活性碳，加入液碱至PH9.0-10.5，优选降温PH为9.5-10再通过板框、微孔过滤器等过滤设备分离得母液；

S9.将S8收集的母液在降温条件下通入液氨或氨气至氨含量的质量体积比大于15克/100毫升(15％)，优选为17-19克/100毫升(17-19％)，将会析出大量盐和其它杂质，再用叶片过滤器或密闭板框过滤得清澈的母液，所得母液即可回S2步骤，氨解工序使用。

需要说明的是，其中，S1生成的羟乙基磺酸钠可以进行浓缩结晶和烘干处理得到相应固体，或者直接反应完成后不经处理将反应得到的混合液体直接与 S2的氨水混合得相应的反应液，其中吸氨后的反应液中氨的浓度为20-28wt％(重量百分数)。

具体的，S1中亚硫酸氢钠溶液的浓度为9-36wt％，亚硫酸氢钠与环氧乙烷的物质的量之比为1∶0.95-1。

具体的，S2中的催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂中的任意一种或者任意两种或多种的混合物，氨解反应的温度为 150-290℃、压力为10-25MPa。优选的，S5中加入的碱与S2中的催化剂相同，避免产生新的杂质。

具体的，S3中当选用酸性阳离子交换树脂柱处理对牛磺酸钠进行处理时，牛磺酸钠溶液浓度为15％-35％，优选的18％-20％。S3中当选用硫酸对牛磺酸钠进行处理时，牛磺酸钠溶液浓度为25％-40％，优选的32％-38％。

S3中牛磺酸粗品需加水、活性碳等溶解、再脱色过滤后降温结晶、离心后烘干得牛磺酸成品，离心后的精品母液可以回用至配制牛磺酸钠溶液或者牛磺酸脱色配料中。

具体的，S4中母液再经多次浓缩结晶，可以再进行一次或两次浓缩，分别可以得二次或三次粗品，所得牛磺酸末次母液可以二次母液或三次母液。S3中选用酸性阳离子交换树脂柱对牛磺酸钠进行处理时，优选的为牛磺酸末次母液为二次母液；S3中当选用硫酸对牛磺酸钠进行处理时，优选的为牛磺酸末次母液为三次母液。

利用上述的方法，本实用新型提供一种全回收处理牛磺酸母液的生产***，通过预处理装置减少末次母液的过滤阻力，所述预处理装置包括依次连接的反应装置和/或浓缩装置、降温结晶装置、第一过滤装置。

优选的，所述预处理装置出料口与活性炭脱色除杂装置连接，所述活性炭脱色除杂装置包括脱色釜和第二过滤装置，所述脱色釜设有用于加入活性炭和碱的进料口，且设有用于降低釜内温度的降温机构。

优选的，所述活性炭脱色除杂装置包括依次连接的脱色釜、进板框过滤器泵、板框过滤器、中转釜、进精密过滤泵、精密过滤器和接收储罐。

优选的，所述活性炭脱色除杂装置的终端出料口与通氨除盐装置连接，所述通氨除盐装置包括设有循环通路的通氨反应釜和密闭过滤装置。

优选的，所述通氨反应釜设有进氨口、进料口和出料口，所述通氨反应釜的终端出料口通过泵与所述密闭过滤装置的进料口相连，所述泵设有转出料阀门，用于排放过滤后的清澈物料。

优选的，所述第一过滤装置为板框过滤器。

优选的，所述预处理装置的反应装置和降温晶浆装置均分别设有用于降低釜内温度的降温机构。

优选的，所述降温机构为外部设置的水循环冷凝层，该冷凝层设有降温水进口阀门和降温水出口阀门。

本实用新型与现有技术，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型采用的方法和***，在牛磺酸末次母液中加入盐，或者将牛磺酸末次母液经过加碱加酸处理，利用不同温度、浓度、PH实现杂质析出，而有效成分不析出的现象，再加入或生成的盐与析出的杂质形成桥接，减少过滤阻力，同时也降底了母液的粘度，解决了分离杂质的难题，大大缩短除杂回收的时间，从而有效去除牛磺酸母液中较多杂质，进一步通过通氨处理去掉盐而得到纯净的牛磺酸母液，实现回收母液提高产品收率。

2、本实用新型所采用的活性炭脱色除杂装置，在降温条件下完成，利用活性碳吸附一定量的乙二醇、金属离子和少量有机物等杂质，使得牛磺酸母液中的杂质去除的更为彻底。

3、本实用新型的除杂回收生产***，采用优化设计，有针对性地利用有效的除杂装置去掉末次母液所含的各类杂质，高效彻底，操作简单、运行成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本实用新型实施应用例的末次母液预处理的工艺流程图；

图2本实用新型实施应用例的环氧乙烷法生产牛磺酸的工艺流程图；其中，针对牛磺酸树脂中和工艺，预处理后进行活性炭脱色除杂和通氨处理；

图3本实用新型实施应用例的环氧乙烷法生产牛磺酸的工艺流程图；其中，针对牛磺酸硫酸中和工艺，预处理后进行活性炭脱色除杂和通氨处理；

图4本实用新型实施应用例中的母液预处理装置的结构示意图；

图5本实用新型实施应用例中的活性炭脱色除杂装置的结构示意图；

图6本实用新型实施应用例中的通氨除盐装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型的具体内容作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种牛磺酸母液除杂并回收的方法，对于现有的环氧乙烷法制备牛磺酸工艺中的末次母液处理增加一个预处理工艺，即向牛磺酸末次母液中先后加入碱和酸、浓缩结晶和过滤，先将末次母液的粘度降下来，获得透明的牛磺酸末次母液，然后进行后续的脱色除杂等处理，可以高效地全部回收利用。

如图2、3所示，将上述预处理工艺应用于环氧乙烷法制备牛磺酸工艺。

S1.环氧乙烷与亚硫酸氢钠溶液反应得到羟乙基磺酸钠；在该步反应中，会产生乙二醇、聚乙二醇等杂质。

S2.将S1得到的羟乙基磺酸钠、除杂处理后母液、氨水混合得反应液，再吸收氨至一定浓度，在催化剂作用下进行氨解反应，反应完成后闪蒸处理使多余氨气从反应液中排出以作为氨解反应的原料回收利用，再进行蒸发浓缩得牛磺酸钠溶液；S1步骤中产生的羟乙基磺酸钠溶液中的乙二醇类副产物会转变为聚醚醇类等有机杂质。因为氨解反应是一个可逆反应，根据化学平衡理论二牛磺酸钠、三牛磺酸钠的存在可以实现提高原料转化率的目的。经过除杂处理后的母液再回收可以实现液增加套用、减少副反应的目的，达到进一步稳定生产及提高收率的目的。

S3.将S2中所得的牛磺酸钠溶液配制为一定浓度，可以采用通过酸性阳离子交换树脂柱，得到牛磺酸的料液，再经浓缩结晶得到牛磺酸粗品与母液，分离温度约为25℃左右；或者采用硫酸中和工艺，通过加入硫酸至PH为7.0-8.5，得到牛磺酸结晶液，降温结晶后得牛磺酸粗品与母液，分离温度在32℃-35℃左右。

S4.将S3收集的母液再经多次浓缩结晶、通过板框等设备分离提取牛磺酸后，经浓缩牛磺酸末次母液。

S5.向S4收集的牛磺酸末次母液中加入一定量的液碱，加入量为末次母液体积的5-50％，搅拌均匀。再向其中加入一定量的硫酸至PH 7.0-10.5，反应温度控制在50℃-95℃，先让溶液中的物质以钠盐的形式存在，再加硫酸时生成硫酸钠。

S6.将S5收集的物料转至浓缩***进行浓缩，浓缩蒸发水份30％-60％，浓缩倍数约1.4-2.5倍，控制浓缩倍数及浓缩温度，以获得最佳的结晶效果，析出杂质及硫酸钠。

S7.将S6收集的物料转至降温结晶釜，降温至65-99℃控制温度，因为硫酸钠溶解度会随温度降低而升高，而牛磺酸的溶解度会随着温度升高而升高，保证杂质和硫酸钠达到一定的比例，而牛磺酸不会析出，另外高温也使得溶液粘度较低，因杂质中存在一定量的硫酸钠结晶体，形成过滤桥，利于杂质分离，再打入板框过滤即可以实现快速分离。

S8.将S7收集的溶液降温至15-25℃，再加入一定量活性碳，加入液碱至 PH9.0-10.5，再通过板框、微孔过滤器等过滤设备分离得母液；

S9.将S8收集的除杂彻底的含牛磺酸的母液在降温条件下通入液氨至氨含量大于15％，将会析出大量硫酸盐和其它杂质，再用叶片过滤器或密闭板框过滤得清澈的母液，所得母液即可回氨解工序使用(S2步骤)。上述的过滤装置需要符合环保要求，必须是密闭的，防止泄露氨。

为了说明本实用新型的技术效果，下面用实例予以说明。以下实施例中用到的原料若无特别说明均为市售产品，所用到的方法若无特别说明均为常规方法，若无特别说明，物料含量均指质量体积百分比。

实施例1

本实施例所示为将牛磺酸末次母液进行加碱加酸处理和活性炭脱色除杂处理：

(1)、牛磺酸末次母液：取牛磺酸母液1500ml，其中质量体积百分比为10％ (以牛磺酸计，100mL溶液中含牛磺酸10g)，向其中加入浓度为32％的液碱375ml，搅拌均匀，再向其中加入浓度为98％的浓硫酸100ml，控制反应温度在50-75℃。

(2)、将上述溶液进行浓缩，浓缩至1185ml，再将浓缩液在75℃抽滤，抽滤所用时间为15min(分钟)，过滤后得滤液975ml，得固体510g，固体物较干，检测水份为15％。

(3)、向上述滤液中加入浓度为32％的液碱46ml，再降温至18-22℃，再加入活性碳1g，搅拌一定时间后，抽滤得母液970ml。其中主要成分为牛磺酸、羟乙基磺酸钠，检测牛磺酸含量15.2％、羟钠含量18.2％，相比处理前的牛磺酸末次母液，牛磺酸和羟乙基磺酸钠含量均有明显提高，乙二醇和Fe等杂质的含量则显著降低。

检测数据如下：

项目	牛磺酸末次母液(处理前)	牛磺酸末次母液(处理后)
			乙二醇	6％	0.5％
Fe	10ppm	＜1ppm
			牛磺酸含量	10％	15.2％
羟乙基磺酸钠含量	12％	18.2％
			外观	黄色	淡黄色

实施例2

本实施例所示为将牛磺酸末次母液对照处理实验：

(1)、牛磺酸末次母液：取牛磺酸母液1500ml，其中质量体积百分比为10％ (以牛磺酸计，100mL溶液中含牛磺酸10g)，将上述溶液进行浓缩，浓缩至1185ml，再将浓缩液在75℃抽滤，抽滤时间为3小时时，抽滤所得固形物较稀，较粘，含水量较多，水份含量为30％(质量百分比)，并且相比实施例1，抽滤效果不佳，要求抽滤设备的功率更大，能耗高、效率低。

(2)、牛磺酸末次母液：取牛磺酸母液1500ml，其中质量体积百分比为10％ (以牛磺酸计，100mL溶液中含牛磺酸10g)，将上述溶液进行浓缩，浓缩至1185ml，再将浓缩液在75℃分离，采用离心机分离，离心15分钟，离心所得固形物较稀，较粘，含水较多，水份含量为28％(质量百分比)，主要是受制于浓缩液的粘度较高，分离效果很差。

实施例3

对实施例1中处理后的末次母液作通氨处理，回收利用。

回收母液的通氨处理：将实例1中收集得到的母液通液氨至含量15％-20％，过滤得透明清澈溶液。

牛磺酸钠的制备：在催化剂为氢氧化钠的存在下，将羟乙基磺酸钠溶液(企业自产)、通氨处理的母液和氨气进行氨解反应，氨解反应在220-280℃和 10-15MPa的条下，反应1小时，反应完后，闪蒸赶走氨气后所得溶液即为牛磺酸钠溶液。

经检测，处理后的母液中基本上已不含有硫酸盐。

实施例4

对实施例1中处理前的末次母液直接作通氨处理，S7步骤，回收利用。

回收母液的通氨处理：将实例1中原料(即处理前的末次母液)通液氨至含量15％-20％，过滤得透明清澈溶液。

牛磺酸钠的制备：在催化剂为氢氧化钠的存在下，将羟乙基磺酸钠溶液(企业自产)、通氨处理的母液和氨气进行氨解反应，氨解反应在220-280℃和10-15MPa的条下，反应1小时，反应完后，闪蒸赶走氨气后所得溶液即为牛磺酸钠溶液。

实施例5

选取两组实施例以及相应的对照例，显示了在各种母液回用条件下，氨解反应情况及后续提取牛磺酸粗品含量的情况；

以下所有实施例均为1.5摩尔的羟乙基磺酸钠，再按实施例3、4的方法制备牛磺酸钠溶液，将所得到的牛磺酸钠溶液采用阳离子交换树脂处理得牛磺酸溶液，再将牛磺酸溶液浓缩后降温结晶得到牛磺酸粗品，检测牛磺酸含量。

根据下式计算收率：

其中，氨解收率＝折纯牛磺酸的质量÷(羟乙基磺酸钠质量÷148×125)× 100％

通过实施例5中的实验3和实验4对比，处理后的母液增加套用会使氨解反应收率增加，同时粗品含量不会受到影响，反证处理后的母液杂质较少。

通过实施例5中的实验1和实验3对比，实验2和实验4对比，处理前和处理后母液套用量在相同的情况下(折纯量相同)，氨解反应收率明显增加，同时粗品含量有明显提升，充分说明处理后母液降杂较彻底，使得氨解反应条件下的副反应大幅度下降，产品质量大幅度提高。

综合对比实施例5中的实验1、2、3、4，处理后的母液有效含量大幅提高，同时对提高收率，提高粗品含量非常明显，同时处理后母液套用明显可以增加套用量(折纯是相当的情况下)。

实施例6

本实施例所示为将牛磺酸末次母液进行加盐处理和活性炭脱色除杂处理：

(1)、牛磺酸末次母液：取牛磺酸母液1500ml，其中质量体积百分比为10％ (以牛磺酸计，100mL溶液中含牛磺酸10g)，向其中加入Na₂SO₄盐127.8g(即 0.9mol)，搅拌均匀，控制温度在50-75℃。

(2)、将上述溶液进行浓缩，浓缩至1185ml，再将浓缩液在75℃抽滤，抽滤所用时间为15分钟，过滤后得滤液1050ml，得固体210g，固体物较干，检测水份为23％。

(3)、向上述滤液中加入浓度为32％的液碱50ml，再降温至18-22℃，再加入活性碳1g，搅拌一定时间后，抽滤得母液1046ml。其中主要成分为牛磺酸、羟乙基磺酸钠，检测牛磺酸含量13.8％、羟钠含量16.5％，相比处理前的牛磺酸末次母液，牛磺酸和羟乙基磺酸钠含量均有明显提高，乙二醇和Fe等杂质的含量则显著降低。

检测数据如下：

项目	牛磺酸末次母液(处理前)	牛磺酸末次母液(处理后)
			乙二醇	6％	0.8％
Fe	10ppm	＜1ppm
			牛磺酸含量	10％	13.8％
羟乙基磺酸钠含量	12％	16.5％
			外观	黄色	淡黄色

实施例7

本实施例所示为牛磺酸末次母液中进行加盐和活性炭脱色除杂处理：

(1)、牛磺酸末次母液：取牛磺酸母液1500ml，其中质量体积百分比为10％ (以牛磺酸计，100mL溶液中含牛磺酸10g)，向其中加入Na₂SO₄盐568g(即4mol)，搅拌均匀，控制温度在50-75℃。

(2)、将上述溶液进行浓缩，浓缩至1185ml，再将浓缩液在75℃抽滤，抽滤所用时间为15分钟，过滤后得滤液985ml，得固体774g，固体物较干，检测水份为15％。

(3)、向上述滤液中加入浓度为32％的液碱47ml，再降温至18-22℃，再加入活性碳1g，搅拌一定时间后，抽滤得母液980ml。其中主要成分为牛磺酸、羟乙基磺酸钠，检测牛磺酸含量14.8％、羟钠含量17.8％，相比处理前的牛磺酸末次母液，牛磺酸和羟乙基磺酸钠含量均有明显提高，乙二醇和Fe等杂质的含量则显著降低。

检测数据如下：

项目	牛磺酸末次母液(处理前)	牛磺酸末次母液(处理后)
			乙二醇	6％	0.6％
Fe	10ppm	＜1ppm
			牛磺酸含量	10％	14.8％
羟乙基磺酸钠含量	12％	17.8％
			外观	黄色	淡黄色

下面结合附图对本实用新型的工艺设备进行详细说明。

如图4所示，本实用新型提供了一种牛磺酸母液除杂回收的预处理装置，使用图1中所示的除杂回收方法，其包括依次连接的加碱加酸釜1、浓缩釜2、浓缩出料晶浆罐3、板框过滤器4和中转釜34连接，各设备之间连接有必要的泵等动力设备，浓缩釜2连接有换热器39，加碱加酸釜1和浓缩出料晶浆罐3上均设有降温机构，用于降低釜内的物料的温度。其中，加碱加酸釜1、浓缩出料晶浆罐3和中转釜34均为常压设备。

其中，加碱加酸釜1的进料口9与前工序获得的牛磺酸末次母液的出料口相连。加碱加酸釜1上方设有母液进料口9、排气口10和搅拌机构11，下方设有出料阀门14；加碱加酸釜1的外部设有水循环冷凝层，用于降低加酸加碱釜1 的釜内温度，该冷凝层设有降温水进口阀门12和降温水出口阀门13，浓缩釜2 与加碱加酸釜1之间设有原料泵5、6，原料泵5设有进料阀门15和出料阀门16；原料泵6设有进料阀门17和出料阀门18，其中出料阀门16、进料阀门17均与换热器39相连。浓缩釜2的上方设有排气阀门19(阀门常开)，下方与原料泵7 相连，原料泵7设有进料阀门20和出料阀门21，进料阀门21与浓缩出料晶浆罐3的进料口24相连，浓缩出料晶浆罐3上方设有母液进料口24、排气口25 和搅拌机构26，下方设有出料阀门27；浓缩出料晶浆罐3的外部设有水循环冷凝层，用于降低釜内温度，该夹层设有降温水进口阀门22和降温水出口阀门23，经过进板框过滤器泵进料阀门28连接板框过滤器泵8，板框过滤器泵8设有出料阀门29和回流阀门31，板框过滤器4的出入口分别设有进料阀门30和出料阀门32，通过中转釜进料阀门33与中转釜34相连，中转釜34的上方设有进料口35、排气口36和搅拌机构37，底部出料阀门38与后续设备相连。除了上面所述的管路阀门，该装置中还设有一些生产设备必须的阀门和连接部件，均为本领域常见的技术手段，在此不予赘述。

图5中示出了优选的后续除杂装置，即，中转釜34出来的物料进入活性炭脱色除杂装置。也就是说，将前工序预处理得到的牛磺酸末次母液进行活性炭脱色除杂。具体来说，活性炭脱色除杂装置包括依次连接的脱色釜44、进板框过滤器泵52、板框过滤器56、中转釜60、进精密过滤泵66、精密过滤器70和接收储罐76。精密过滤器70相比板框过滤器56的过滤孔径更为细小，可以过滤掉小颗粒杂质。其中，脱色釜44、中转釜60和接收储罐76均为常压设备。

脱色釜44的外部设有水循环冷凝层，用于降低脱色釜44的釜内温度，该夹层设有降温水进口阀门45和降温水出口阀门46，脱色釜44设有搅拌机构49，上方设有母液投料口47和排气口48，底部设有出料阀门50，经过进板框过滤器泵进料阀门51连接板框过滤器泵52，板框过滤器泵52设有出料阀门53和回流阀门54，板框过滤器56的出入口分别设有进料阀门55和出料阀门57，通过中转釜进料阀门58与中转釜60相连，中转釜60的上方设有进料口61、排气口62 和搅拌机构63，底部出料阀门64与精密过滤器泵进料阀门65相连，精密过滤器泵66出口端连接出料阀门67，并分别与精密过滤器泵回料阀门68和精密过滤器进料阀门73相连，精密过滤器70上设有进清洗水阀门71、出清洗水阀门 72和排气阀门74，精密过滤器的出料阀门75与接收储罐76的进口相连，接收储罐76设有排气口77，其出料阀门78与后续设备相连。其它生产设备必须的阀门和连接部件，均为本领域常见的技术手段，在此不予赘述。在脱色釜上优选设置加入液体进料口，以用于填加液体碱、液体酸。

增加该装置后，经两级过滤，可以提高过滤效率和处理能力。操作方法：活性炭由母液投料口47加入，也可以从其它开口加入，在此不予限定，板框过滤脱色釜出料阀门50关闭，将物料通过脱色釜投料口47加入到脱色釜44中，打开降温水出口阀门46和降温水进口阀门45，通入降温水降温，同时开动脱色釜搅拌机构49，降温至规定温度后，关闭降温水进口阀门45和降温水出口阀门46。打开脱色釜出料阀门50、进板框过滤器泵进料阀门51、板框进料阀门55、板框出料阀门57和中转釜进料阀门58，关闭中转釜出料阀门64，启动进板框过滤器泵52，再通过板框过滤器泵回流阀门54调节进板框压力，活性炭和物料一起进板框过滤器56，活性炭被拦在该过滤器56内，打开板框，即可将已吸附杂质的活性炭排掉。待中转釜60物料达到一定体积后，打开中转釜出料阀门64、进精密过滤器泵进料阀门65、进精密过滤器泵回料阀门68、精密过滤器进料阀门73 和精密过滤器排气阀门74和精密过滤器出料阀门75，启动进精密过滤器泵66，打开进精密过滤器泵出料阀门67，待精密过滤器排气阀门74出料后，关闭精密过滤器排气阀门74，再通过进精密过滤器泵回料阀门68调节精密过滤器70的进料压力。接收储罐76收集的物料送至后续工段处理。

如图6所示，本实用新型对上述实施例中的工艺和设备进行了优化，除杂回收***的活性碳脱色除杂装置和通氨除盐装置组成。通氨除盐装置包括依次连接的通氨反应釜82、泵91和叶片过滤机96，该叶片过滤机96也可以替换为密闭的板框过滤器。通氨反应釜82上方设有吸氨器99、进氨阀门84、进料阀门83、清液回釜阀门87和排空阀门88，以及安全阀86和安全阀前控制阀85，通氨反应釜的底部设有出料阀门89，该出料阀门89与泵进料阀门90相连，泵91的另一端分别设有泵出料阀门92以及转出料阀门93，泵出料阀门92的出口方向通过进叶片机回流阀门94与吸氨器99相连，同时通过叶片机进料阀门95与叶片过滤机96相连，叶片过滤机上设有溢流阀门98和出料阀门97，出料阀门97与清液回釜阀门87相连。同样，该装置中还设有一些生产设备必须的阀门和连接部件，均为本领域常见的技术手段，在此不予赘述。

上述通氨除盐装置可实现去除母液中的盐及杂质，操作过程简单。操作方法：打开安全阀前控制阀85，打开排空阀门88，打开进料阀门83将母液加入到通氨反应釜82中，进料完后关闭进料阀门83。打开底部出料阀门89、泵进料阀门 90、进叶片机回流阀门94，启动泵91，打开泵出料阀门92，稳定后再开进氨阀门84，关闭排空阀门88，吸收氨至氨含量为15％(质量体积比，15克/100毫升) 以上时，停止吸收，关闭进氨阀门75；打开叶片机溢流阀门98、清液回釜阀门 87和叶片机进料阀门95，叶片过滤机96充满后，再打开叶片机出料阀门97，同时关闭叶片机溢流阀门98。循环过程，取样观察通氨反应釜96中的物料状态，直至过滤清澈为止。过滤清澈后可以打开转出料阀门93将物料转至氨解反应工序中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者替换制备反应条件、或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种全回收处理牛磺酸母液的生产***，用于环氧乙烷法牛磺酸生产工艺中处理牛磺酸末次母液，其特征在于，通过预处理装置减少末次母液的过滤阻力，所述预处理装置包括依次连接的反应装置和/或浓缩装置、降温结晶装置、第一过滤装置。

2.如权利要求1所述的生产***，其特征在于，所述预处理装置出料口与活性炭脱色除杂装置连接，所述活性炭脱色除杂装置包括脱色釜和第二过滤装置，所述脱色釜设有用于加入活性炭和碱的进料口，且设有用于降低釜内温度的降温机构。

3.如权利要求2所述的生产***，其特征在于，所述活性炭脱色除杂装置的出料口与通氨除盐装置连接，所述通氨除盐装置包括设有循环通路的通氨反应釜和密闭过滤装置。

4.如权利要求3所述的生产***，其特征在于，所述活性炭脱色除杂装置包括依次连接的脱色釜、进板框过滤器泵、板框过滤器、中转釜、进精密过滤泵、精密过滤器和接收储罐。

5.如权利要求3所述的生产***，其特征在于，所述活性炭脱色除杂装置的终端出料口与通氨除盐装置连接，所述通氨除盐装置包括设有循环通路的通氨反应釜和密闭过滤装置。

6.如权利要求5所述的生产***，其特征在于，所述通氨反应釜设有进氨口、进料口和出料口，所述通氨反应釜的终端出料口通过泵与所述密闭过滤装置的进料口相连，所述泵设有转出料阀门，用于排放过滤后的清澈物料。

7.如权利要求6所述的生产***，其特征在于，所述第一过滤装置为板框过滤器。

8.如权利要求1-7中任一所述的生产***，其特征在于，所述预处理装置的反应釜和降温结晶装置均分别设有用于降低釜内温度的降温机构。

9.如权利要求8所述的生产***，其特征在于，所述降温机构为外部设置的水循环冷凝层，该冷凝层设有降温水进口阀门和降温水出口阀门。

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