一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺

摘要

本发明公开了一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺，涉及左旋肉碱废水回收工艺领域，针对现有的含左旋肉碱废水排放造成左旋肉碱资源浪费和环境污染的问题，现提出如下方案，其包括工艺流程，所述工艺流程为采用先树脂吸附再分离回收的方式，将左旋肉碱进行回收利用，该过程包括以下步骤：S1、将左旋肉碱生产废水的pH调节至6～7；S2、将树脂清洗多次后，湿法装柱转移至层析柱中，并依次用盐酸和氢氧化钠溶液进行活化；S3、将活化后的树脂清洗多次至中性。本发明结构新颖，该工艺设备和回收工艺方法解决了现有的含左旋肉碱废水排放造成左旋肉碱资源浪费和环境污染的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及左旋肉碱废水回收工艺领域，尤其涉及一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺。

背景技术

左旋肉碱最早从肌肉中提取分离出来，后研究发现左旋肉碱是人体必需物质。左旋肉碱是脂肪酸转移到细胞线粒体的唯一载体，可促进脂肪酸的β-氧化；

左旋肉碱生产过程产生的废水委外处理成本较高，且含有较多的可回收利用物料，对左旋肉碱废水中的左旋肉碱进行回收，不仅能减少废水的COD，有助于废水的处理，也有较大的经济价值，因此为了实现左旋肉碱废水中左旋肉碱成分的高效回收，本发明提供了一种左旋肉碱生产废水中左旋肉碱的回收工艺。

发明内容

本发明提出的一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺，解决了现有的含左旋肉碱废水排放造成左旋肉碱资源浪费和环境污染的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺，包括工艺流程，所述工艺流程为采用先树脂吸附再分离回收的方式，将左旋肉碱进行回收利用，该过程包括以下步骤：

S1、将左旋肉碱生产废水的pH调节至6～7；

S2、将树脂清洗多次后，湿法装柱转移至层析柱中，并依次用盐酸和氢氧化钠溶液进行活化；

S3、将活化后的树脂清洗多次至中性；

S4、将左旋肉碱生产废水用树脂进行吸附；

S5、对吸附左旋肉碱后的树脂进行解析，将左旋肉碱从树脂中分离出来并回收利用。

作为本发明一种优选的技术方案，所用树脂为大孔阳离子交换树脂，且树脂活化所用盐酸溶液质量分数为2～4％，氢氧化钠溶液质量分数为2～4％。

作为本发明一种优选的技术方案，树脂活化所用盐酸与氢氧化钠溶液的体积与树脂体积比为2:1，树脂吸附过程中流速控制在每小时流过层析柱的水样体积为树脂体积的2～4倍，树脂解析所用溶液为氢氧化钠或氨水。

作为本发明一种优选的技术方案，左旋肉碱解析后的流出液，可再加入左旋肉碱生产工艺中回收利用。

作为本发明一种优选的技术方案，还包括工艺设备，所述工艺设备包括网笼机构和喷淋机构；

所述网笼机构：内套管的两端固定连接有挡板，且所述挡板之间固定连接有管状金属网板，所述金属网板、内套管和挡板之间填充有树脂颗粒，所述网笼机构外套接有导流壳，所述导流壳的两端均固定设置有支架，且所述网笼机构两端的挡板通过短轴与导流壳、支架转动连接；

所述喷淋机构：两组支架之间位于导流壳底端处设置有废液箱，且所述废液箱内设置有第二水泵，所述第二水泵的排水口连接有软管，且所述软管的末端连接有喷淋管，所述喷淋管的外壁设置有多组喷头，且所述喷淋管的两端通过固定板与导流壳连接，废液通过第二水泵泵入喷淋管，通过喷头向网笼机构内的树脂喷淋。

作为本发明一种优选的技术方案，所述导流壳的顶端呈V形开设有槽口，且所述网笼机构的底端贯穿导流壳。

作为本发明一种优选的技术方案，所述盖板与金属网板材料相同，且所述盖板的两端设置有固定耳，且所述固定耳与挡板之间通过螺丝紧固，所述挡板之间固定连接有支撑杆，且所述支撑杆关于网笼机构呈环形阵列分布。

作为本发明一种优选的技术方案，所述废液箱内的三个拐角处均呈圆角设置，所述废液箱位于直角拐角处设置有第一水泵，所述第一水泵驱动废液箱内废液保持循环流动状态。

作为本发明一种优选的技术方案，所述喷淋管的两端与固定板转动插接，且所述喷淋管的一端螺纹连接有螺母夹紧固定板，固定喷淋管和喷头的喷淋角度。

作为本发明一种优选的技术方案，所述支架的顶端设置有电机，且所述电机输出轴与网笼机构共轴连接。

本发明的有益效果为：

1、本发明提出的一种左旋肉碱废水中的左旋肉碱回收工艺，采用色谱分离技术，将树脂活化后对左旋肉碱生产废水进行多次吸附，将左旋肉碱吸附至树脂中，解析后收集流出液，进一步处理后可加入左旋肉碱生产工艺中回收利用，该工艺不仅可降低左旋肉碱生产废水的COD，还能实现左旋肉碱的回收利用，该工艺操作简单，成本低，可有效实现左旋肉碱废水的资源利用；

2、该工艺设备通过第二水泵将废液通过软管泵入喷淋管，通过喷头向下放的网笼机构喷淋，废水经过网笼机构内的树脂被吸收掉左旋肉碱成分后流回到废液箱内，不断循环，实现对废液中左旋肉碱的充分回收，且通过电机驱动网笼机构不断旋转，使得树脂颗粒被均匀喷淋上废液，有助于提高树脂颗粒吸收左旋肉碱的效率。

综上所述，该工艺设备和回收工艺方法解决了现有的含左旋肉碱废水排放造成左旋肉碱资源浪费和环境污染的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的图1另一视角的结构示意图。

图3为本发明的结构剖视图。

图4为本发明的网笼机构的结构示意图。

图5为本发明的喷淋机构的结构示意图。

图6为本发明的喷管和固定板的装配结构局部放大图。

图中标号：1、导流壳；2、网笼机构；201、内套管；202、挡板；203、支撑杆；204、金属网板；205、盖板；206、固定耳；207、螺丝；208、电机；3、支架；4、废液箱；401、圆角；402、第一水泵；5、第二水泵；501、喷淋管；502、喷头；503、固定板；504、软管；505、螺母。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-图6，一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺，包括工艺流程，工艺流程为采用先树脂吸附再分离回收的方式，将左旋肉碱进行回收利用，该过程包括以下步骤：

S1、将左旋肉碱生产废水的pH调节至6～7；

S2、将树脂清洗多次后，湿法装柱转移至层析柱中，并依次用盐酸和氢氧化钠溶液进行活化；

S3、将活化后的树脂清洗多次至中性；

S4、将左旋肉碱生产废水用树脂进行吸附；

S5、对吸附左旋肉碱后的树脂进行解析，将左旋肉碱从树脂中分离出来并回收利用。

所用树脂为大孔阳离子交换树脂，且树脂活化所用盐酸溶液质量分数为2～4％，氢氧化钠溶液质量分数为2～4％，树脂活化所用盐酸与氢氧化钠溶液的体积与树脂体积比为2:1，树脂吸附过程中流速控制在每小时流过层析柱的水样体积为树脂体积的2～4倍，树脂解析所用溶液为氢氧化钠或氨水，左旋肉碱解析后的流出液，可再加入左旋肉碱生产工艺中回收利用。

一种左旋肉碱生产过程废水中的左旋肉碱回收工艺设备，工艺设备包括网笼机构2和喷淋机构；

参考图3和图4，网笼机构2：内套管201的两端固定连接有挡板202，且挡板202之间固定连接有管状金属网板204，金属网板204、内套管201和挡板202之间填充有树脂颗粒，网笼机构2外套接有导流壳1，导流壳1的两端均固定设置有支架3，且网笼机构2两端的挡板202通过短轴与导流壳1、支架3转动连接；支架3的顶端设置有电机208，且电机208输出轴与网笼机构2共轴连接，通过网笼机构2装填树脂，用于在喷淋中吸附回收废液左旋肉碱成分，通过电机208驱动网笼机构2不断旋转，使得树脂颗粒被均匀喷淋上废液，有助于提高树脂颗粒吸收左旋肉碱的效率。

参考图2、图5和图6，喷淋机构：两组支架3之间位于导流壳1底端处设置有废液箱4，且废液箱4内设置有第二水泵5，第二水泵5的排水口连接有软管504，且软管504的末端连接有喷淋管501，喷淋管501的外壁设置有多组喷头502，且喷淋管501的两端通过固定板503与导流壳1连接，废液通过第二水泵5泵入喷淋管501，通过喷头502向网笼机构2内的树脂喷淋。

参考图1，导流壳1的顶端呈V形开设有槽口，且网笼机构2的底端贯穿导流壳1，广口的设计可防止喷淋时出现废液飞溅到外部。

盖板205与金属网板204材料相同，且盖板205的两端设置有固定耳206，且固定耳206与挡板202之间通过螺丝207紧固，挡板202之间固定连接有支撑杆203，且支撑杆203关于网笼机构2呈环形阵列分布。

参考图废液箱4内的三个拐角处均呈圆角401设置，废液箱4位于直角拐角处设置有第一水泵402，第一水泵402驱动废液箱4内废液保持循环流动状态,第一水泵402从底部吸取废液沿废液箱4侧壁喷出，使得废液沿废液箱4的侧壁循环流动，从而避免第二水泵5只能抽取到废液箱4内局部的废液。

喷淋管501的两端与固定板503转动插接，且喷淋管501的一端螺纹连接有螺母505夹紧固定板503，固定喷淋管501和喷头502的喷淋角度。

该左旋肉碱废水回收左旋肉碱工艺设备的工作原理：

将生产左旋肉碱的废液倒入废液箱4内，第一水泵402从底部吸取废液沿废液箱4侧壁喷出，使得废液沿废液箱4的侧壁循环流动，从而避免第二水泵5只能抽取到废液箱4内局部的废液，通过第二水泵5将废液通过软管504泵入喷淋管501，通过喷头502向下放的网笼机构2喷淋，废水经过网笼机构2内的树脂被吸收掉左旋肉碱成分后流回到废液箱4内，不断循环，实现对废液中左旋肉碱的充分回收；

喷头502的喷淋角度可调，通过旋松螺母505，偏转喷头502和喷淋管501后再旋紧螺母505即可；

网笼机构2的树脂进出料：树脂进料时，通过电机208将网笼机构2中的盖板205旋转到顶部，拆下螺丝207，取下盖板205，即可向网笼机构2内填充树脂颗粒，完成循环过滤废液后，移走废液箱4，将树脂回收箱移动至网笼机构2下放，以树脂进料时同样的方式拆下盖板205，再通过电机208将盖板205旋转至朝向下放，将网笼机构2内的树脂颗粒倾倒在回收箱内。

实施例：

一种左旋肉碱废水中左旋肉碱的回收工艺，采用先树脂吸附然后分离回收的方法，步骤如下：

S1、取200ml某厂家排放的左旋肉碱生产废水，将pH调节至6～7，测得废水中左旋肉碱浓度为5mg/g；

S2、量取100ml WZ-613树脂，置于250ml烧杯中，清洗多次，采用湿法装柱转移至层析柱中。量取200ml 2％HCl溶液滴加至上述层析柱中，控制滴加速度，在40min内滴加完。再量取200ml 2％NaOH溶液滴加至层析柱中，控制滴加速度，在40min内滴加完；

S3、用蒸馏水将树脂清洗至流出液pH为6～7；

S4、将200ml左旋肉碱生产废水滴加至上述层析柱中，滴加速度为1秒/滴，收集流出液，测得流出液中左旋肉碱浓度为3.7mg/g。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本发明中其他未详述部分均属于现有技术，故在此不再赘述，最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。