Способ выделения смеси метионина и кислого углекислого калия

(32) (33) 2.05. двротввнныЯ ноинтвт вта Мвнвотров СССР Авлаи ваобрвтвннвв отврытвЯ 21167.4 ликовано 3) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ е относится к усовер способу выделения лого углекислого кал аэличные способы полИзобретенишенствованному метионина и кис ия.Известны р учения метионина. 5Наиболев перспективным из известных способов является способ, заключающийся в получении метионина путем омыления 5-(2-метилмеркаптоэтил) -гид антоина раствором карбоната щелочного металла при проведении процесса в циркуляционном режиме. При осуществлении этого калийкарбонатного процесса выгружают часть раствора через шлюзовое устройство для того, чтобы 15 образовавшийся побочный продуКтв не превысил допустимый уровень 1 Ц .Однако поскольку выведенный чере шлюзовое устройство циркулирующий раствор ещв содержит значительные З) количества ценного метионина и калия и поскольку иэ соображений защиты окружающей среды раствор не может быть спущен без дополнительной обработки, необходимо регенерировать . 25 по возможности большую часть содержа" щихся веществ, которые могут быть использованы.Метионин и калий отделяют карбо эацией концентрированного при реци з ни 30 72) Авторыизобретения теодор ЛюсслШрайер и 2куляции в процессе омыления раствора или части, которая концентрируется после отделения метионина от об-, разовавшегося Фильтрата, совместно осаждаютв виде свободного метионина и кислого углекислого калия и Фильтруют от маточного раствора.Однако образующаяся при этоМ смесь веществ плохо Фильтруется и, кроме того, склонна к седиментации. В то время как кислый углекислый ка- лий образуется в виде более тяжелого и более быстро седиментирующегося кристаллического вещества, метионин осаждается в форме очень мелких кристаллов, которые при понижении давления двуокиси углерода всплывают и распределяются в растворе.С целью интенсификации процесса отделения метионина и калия предлагается при калийкарбонатном способе после отделения основного количества метионина маточный раствор концентри- роватЬ до содержания способяго титроваться калия не мвйее 120 г/л и проводить карбониэацию двуокисью углерода при 20-120 Ь С и давлении двуокиси углерода 0,5-20 ати, преимущественйо 2-6 ати, с последующим ступенчатым охлаждением раствора,Маточный раствор, который после отделения метионина еще содержит ф 50- 80 г метионина и 60-100 г способного титроваться калия на 1 л, концентрируют до содержания способного титро ваться калий минумум 120 г/л, Однако при концентрации до концентраций,превышающих 210 г/л способного титроваться калия, получают раствором, карбониэацию которых производить чрезвычай но трудно, поскольку вязкость этих растворов при охлаждении очень высока.Карбонизируют при давлении двуокиси углерода 0,5-2,0 ати, очень подходят давления 1-10 ати, предпочтительно 2-6 ати, если применяют чистую двуокись углерода, В случае применения двуокиси углерода, содержащей инертный газ, укаэанное давление является парциальным давлением двуокиси углерода.Карбонизацию начинают при 120 фС, но предпочтительно при 70 С или при вщеьболее низкой температуре, и заканчивают, преимущественным образом, при 35 С, однако охлаждение можно производить также и до более низкой температуры.Работать можно как при постоянном, так и при переменном давлении двуокиси углерода, однако предпочтительно в течение всего процесса охлаждения поддерживать давление на постоянном уровне.В то время как при прочих равных условиях процесса канонизации свойства, характеризующие способность продукта к Фильтрованию, едва ли изменяются в области от 2 до 6 ати, они ухудшаются при давлении 10 ати и выше. При прочих 40 равных условиях более чистый продукт. получается при более низком давлении, чем при более высоком.Для того чтобы в процессе получения метионина можно было регенерировать воз 4 можно больше пригодного к употреблению вещества, то есть кислого углекислого калия и метионина, рекомендуется после первого процесса карбонизации производить вновь концентрирование обра- Щ) зовавшегося маточного раствора и.вновь карбОнизацию. Но образовавшийся вновь продУкт не обладает такими же хорошими свойствами, проявляющимися при цвнтрифугировании. Если с самого щ начала используют разбавленный раствор, то можно также осуществлять более двух стадий концентрирования и карбонизации.,Концентрированный маточный раствор после введения двуокиси углерода ос-тавляют 5-60 мин при температуре карбонизации и лишь затем охлаждают. В течение этого времени в растворе устанавливается равновесие между газом, маточным раствором и кристаллическим продуктом. уналогичное равновесие достигается в процессе охлаждения подвергнутого карбонизации маточного раствора в том случае, когда охлаждают ступенчатым образом и между каждым температурным интервалом соблюдают определенное вре" мя выдержки. Охлаждение проводят в 4 температурных, интервалах от 3 до 20 С под давлением двуокиси углерода,и после каждой стадии охлаждения снижают возникшее перенасыщение путем выдержки подвергнутого карбониэации маточного раствора при соответствующей температуре 5-60 мин, преимущественно 5-30 мин,Способ осуществляют следующим ,образом.Начинаяют карбонизацию при 120"С, лучше при ОфС.Создаваемое двуокисью углерода давление повышают до тех пор, пока достигают желаемого при проведении карбониэации давления. Выделяющееся при этом тепло устраняют охлаждением, что, однако, не является необходимым в том случае., когда начальная температура далее не повышается, но не превышает 120 С. После выдержЬки, которой достаточно для того, чтобы достигнуть состояния равновесия между давлением газа и раствором при температуре карбонизации и понизить возникшее в процессе карбониэации перенасыщение раствора, охлаждают в указанном температурном интервале при имеющемся давлении двуокиси углерода. Время охлаждения зависит от аппаратурных параметров, например от ртношвния объема к поверхности теплообмена и от разницы температур между охлаждающей водой и подвергаемым охлаждению раствором. Лучше охлаждать в возможно самый короткий промежуток. времени. После каждого пони кения температура раствор выдерживают, для того, чтобы вновь понизить перенасыщение.Способ может также идти непрерывно в том случае, когда кристаллиэуют в двух или более подключенных друг за другом каскадных аппаратах для карбонизации. Отдельные каскадные стадии отличаются температурой, которую желательно на них поддерживать. Время обработки выбирают таким образом, чтобы можно было понизить на отдельных стадиях пврвнасъжение,Для этого обычно достаточно 5-60 мин.Предложенный вначале периодический способ может быть осуществлен бвэ экС- позиции, но достигаемыерезультаты нв так высоки в этом случае.П р и м е р 1. В работающем под давлением сосудЕ, в котором находится подвергаемый карбонизации, раствор с содержанием 180 г/л способного титроваться калия, 135 г/л метионина,144 г/л содержащих серу побочныхпродуктов, 8 г/л неспособного титроваться калия, наряду с другими примесями циркуляционного процесса, при 70 С и давлении угольной кислоты б ахи начинают карбонизационную кристалли. зацию. После достижения давления двуокиси углерода 5 ати проводят карбонизацию 20 мин при указанной температуре. После этого, при поддержании давления двуокиси углерода, 30 мин проводят равномерное охлаждение до 60 С и при указанной температуре массу выдерживают 15 мин. Затем охлаждают 30 мин до 50 С и вновь над15 мин охлаждение прекращают, После этого за 1 ч охлаждают массу до 35 С. Раствор имеет рН 8,3, Для того, что-бы предотвратить вспенивание продукта в реакторе для карбонизации, в процессе дальнейшей разгрузки работающей под давлением емкости дав- . 20 ление двуокиси углерода поддерживают на уровне 5 ати путем подачи двуокиси углерода на поверхность кристаллической массы. Полученный кристаллический продукт при центри- И фугировании при центробежном модуле 500 кг/кг приводят к производительности 110 кг/мф ч в расчете на сухой продукт.П р и м е р 2. Аналогично приме ру 1 раствор карбониэируют при 50 СЬ и давлении двуокиси углерода 5 ати до рН 8,3 и затем охлаждают до 35 С,ь Достигнутая при центрифугировании производительность при центробежном З 5 модуле 500 кг/кг составляет 50 кг/мч в расчете на сухой фпродукт. П р и м е р 3. Аналогично примеру 1 раствор при 70 С и давлении двуокиси углерода 5 ати карбонизируют 30 мин, После этого при соблюдении условий карбониэации равномерно производят охлаждение следующим образом: эа 20 мин охлаждают до 64 фС, 15 мин выдерживают пи 64 С; за 15 мин охлаждают до 60 С; 15 мин выдерживают при 60 С;, за 15 мин охлаждают до 55 С;15 мин выдерживают при 55 С; за 60 мин охлаждают до 35 С. Раствор имеет рй 8,2. Достигнутая при центрифугировании производительность при центробежном модуле 500 кг/кг составляет150 кг/мфч в расчете на сухой продукт.6П р и м е р 4. Способ осуществляют аналогично примеру Зно давление при карбониэации составляет 2 ати.Достигнутая при цеитрифугировании производительность при том же центробежном модуле составляет 155 кг/м ч в расчете на сукой продукт.ЦНИИПИ Заказ 4650/715Филиал ППП Патент, г. П р и м е р 5. Аналогично примеру 1раствор карбониэируют при 35 С и давлении двуокиси углерода 5 ати прирН 8,2, Достигнутая производительность при центрифугировании притом же центробежном модуле составляет35 кг/мфч в расчете на сухой про-дуктП р и м е р 6. Аналогично примеру 1 раствор при 120 С и давлении 2 атиохлаждают при сохранении давления в2 ати 20 мин до 70 С Затем карбонизируют 20 мин при 70 С, постепенноохлаждают при условиях карбонизациианалогичных примеру 3. Достигнутаяпри центрифугировании производительность при центробежном модуле 500 кг/кгсоставляет 152 кг/мв ч в расчете насухой продукт,П р и м е р 7. Аналогично приме"ру 1 раствор карбонизируют при 70 Си давлении двуокиси углерода 5 ати.,причем после достижения указанногодавления двуокиси углерода карбонизацйю продолжают еще 20 мин. Затем непрерывно в течение 45 мин охлаждат до 50 С и далее в течение 60 мин до5 С при соблюдении условий карбонибзации. Раствор имеет рН 8,3. Достиг-,нутая при центрифугировании производительность .при центробежном модуле 500 кг/кг составляет 76 кг/м"чв расчете на сухой продукт."П р и м е р 8. Способ осуществляютаналогично примеру 3, но при карбониэации давление составляет 10 ати.Достигнутая при центрифугированиипроизводительность при равном цент-робежном модуле составляет 120 кг/м .чв расчете на сухой продукт.Формула изобретенияСпособ выделения смеси метионина и кислого углекислого калия из находящегося в циркуляции раствора, образующего при калийкарбонатном способе получения метионина о т л и ча ющ и й с я тем, что, с целью интенсиФикации процесса, маточный растворпроизводства метионина концентрируют до содержания способного титроваться калия не менее 120 г/л и проводят карбонизацю двуокисью углерода при 20-120 С и давлении двуокиси углерода 0,5-20 ати, преимушественно2-6 ати, с последующим ступенчатым охлаждением раствора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Р 216010, кл. С 07 С 101/04, 11 08 68Тираж 553 ПодписноеУжгород, ул.Проектная,4