Способ очистки аминокислот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК РЕТЕНИЯ МУ СВИцЕТЕЛЬС К АВТО(56) Журнал прис. 140 - 146,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР й:39сударственный универ ский, В,И.Заболоцки(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ АМИНОКИСЛОТ Изобретение относится к области электрохимических производств, а конкретно к электродиализной технологии очистки аминокислот,Цель изобретения - увеличение степени очистки.На фиг.1 представлен электродиализатор, реализующий способ очистки; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие способ.Способ осуществляют следующим образом,Исходный раствор, содержащий нейтральные молекулы, катионную и анионную формы аминокислоты (АК и АК), а также минеральные примеси, подается в камеру 1 деминерализации электродиализатора, образованную катионо- и анионообменной мембранами 2 и 3. Смежные камеры (щелочные 4 и кислотные 5) ограничены биполярными мембранами 6. При наложении электрического поля анионы минеральных примесей и аминокислоты переносятся в смежные камеры через анионообменную 3, а их катионы - через катионообменную мембрану 2, где происходит образование кислоты и щелочи за счет генерации(57) Изобреение относится к технологии глубокой очистки водных растворов аминокислот (АК) посредством электродиализа. С целью увеличения степени чистоты аминокислоты многокамерный электродиализатор содержит чередующиеся катионо- и анионссбменнье, а также биполярные мембран;-, образующие камеры деминерализации, гцело Гные (Щ) и кислотные (К) камеры. Процесс чистки проводят при значениях рН растворов в Щ в интервале 11-14, а в К 1-3. 2 ил 2 гаГ)л. биполярными мембранами 6 протонов и ионов гидроксила. При достижении определенных концентраций кислоты и щелочи процесс переноса ионов аминокислоты подавляегся: диффундирующая в анионообменную мембрану кислота обеспечивает переход анионной формы аминокислоты в катионную, а диффундирующая а катионообменную мембрану щелочь катионной формы алинокислоты - в анионную, после чего эти ионы электрическим подем отбрасы ва ются назад в камеру деми не рализации. Указанные концентрации определяются путем (фиг,2).П р и м е р. Исходный раствор, содержащий 10 г/л аминокислоты ф-аланин) и 5 г/л минеральных примесей, циркулирует через камеры 1 деминерализации электродиализатора, состоящего из чередующихся мембран типа МК(3), МА(4) и МБ(7), В кислотные 5 и щелочные 4 камеры раствор не подается, вода в них переносится через мембраны в гидратных оболочках ионов и в результате диффузии (режим электроосматического концентрирования) обеспечивает максимальное концентрирование раство 1 Г(бг 1111ров, минимальный расход рас Гвгрс)(1 нз:с бСтВЕННЫЕ НУЖДЫ, УПРСЩВЕ Гп,г (. аВЛ г(ЕС(С,гг,)схему, Контролируетсг) Остаточное спдерж.: -НИЕ МИНЕраЛЬНЫХ ПриМЕСЕй В ОЧИ.О(;,1.;.РаствоРе (С), выхоД с(мис)кисосы (Г 1) .; Г 1растворов в киспотых и целочных камеах.Электрический режим - поте циостати (еСКИй, Г(аДЕНИЕ (ВПРЯ(СЕг 1) На ЭПЕЕ(ГЛРном звее (3 ка(еры) 5 11 11 ал (с: (ноданные представлены нл .: .)Г.2Из хода кривых 1 и 2 (а фиг, (1( д(с),:1(оВ ПРОЦЕССЕ ОЧИСТКИ )ВСТВОРа ПОТ((аСМЫЕ Вкислотных 5 и вгелочньх 1 камерах злектроДИаЛИЗатОРа КИСПСта И (ЦЕЛаг(Ь ПОС .:.ПОН;Остановятся менее коцс 1(гриррпан ь и.Значения рН растворов при обессолигаг.иицелевого продукта до урс Гя(л 1,г 3 1", /11 11;:,-:а.ВИСИМО От НаЧаЛЬНОГО ССП(;Сг.гС К; ,МЕНЯЮТСЯ В ИНТЕ,г 1. г:,:.щелочнье камеры и 1,г (, - к, г,;:г. к,;меры. Оптимальным(" и 1 г 1 ап, м (.11:е Ония рН являются 11.-1 1 и 1-3, гг;чег 1.1 р.МЕНЬШЕ 1 И бОЛЬШЕ 1" В ЭПЕКТ роди (1;),:1 ГП),НЕ дОСтИГаЮтСя, ЧТО Обуслвв. Е ггГ йсСЗми мембран, а при р 1 болье 3 ипи мог . цп11 начинается оьцутимый Выос )1., ш;аслоты через мембраны в к. со гные н 11 счные камеры (крисал 3), Значе;:1,., 1,1 11 1 и 3СООТВЕтетВУЕт ОС) атсгЮЕ СОДЕРжа 1(;Сг,г 11неральных примесей в ВГ)(.с ам(11(11лоть Около 10 Г)1,РЕЗуЛЬТатЫ ОПЬ(ОВ ПОЛучс г:(Ы 1)р(РаЗЛИЧНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКгЛХ РЕКИК(аг С:Г)(Есодержаниях исходньх 1 аст(с,)(, ссде.тельствуют о том, ч,о параыот;:ии,определяощими зффек.гивнос ь удер;канияаминокислоты в очив(аек(ом растворР(1,5(ютсл свлзаннь е между собой зн,чснил рНрастворов в кислотных и (целочных камерахЭЛЕКтРОДИаЛИЗатОРа АГ(СЛОГг(НЦЕ РЕЗУПЬ.таты были получены и при ог(истке дрг,гихаминокислот,ИЗ ПОЛУЧЕННЫХ В СЕРИИ ОПЬПОВ Да.(г(ЫХВиДнО, что прРДоже 1 ный способ Г 1 О сра(гнению с известными абеспечивжл ,ег,шиепотери целевого црсгдукта,Характсристики процесса элестсдиаЛИЗНОЙ ОЧИСТКИ аМИНОКИСЛОТЫ ( ПО Дс 11(Н ЫМсерии опытОв) приведсчы в таб, 1,При очистке до уровня изве(т;(ого с:пособа потери практигески отсу.(стуют.Б ОСНОВЕ СПОСОба ЛвжИт СВОЙСТВО вйтРаЛЬНЫХ (ПРИ ЗНачвИЯХ РН, СДГГ":"са(С) ЦИХизозлектрической точке) молекул ами 1:исЛОт ПЕрЕХОдИтЬ В КаГИО(1(уО фг гу В К(СОйСРЕДЕ, а В аНИОННУЮ - гЗ ЩЕГ;Ог(1(З",;1 ТПКжоОтСУтСтВИЕ ЭтОй СПОСОбНОСтИ У З ) гпэка ЕМ ЬгХв процессе очис(ки минеральных г(риьо е(,Принципиальнсе Отличие от извест,огоспособа состоит в том, что использус)1(ый ЭЛЕ рОдИалгавтор ССДЕржт гЕ два тИПЭ камер - деминерализаци и концентрирова- НИ, а тРИ - ,Г(ЕМИНЕ;аг(ЗГ 1 ИИ, ЩЕЛОЧЫЕ И К(С)(Сг(111,(г;. ПОСПОДНИЕ дВа ТИПа ЛВЛЯЮТСя 5 кам,р,:1:и 1:О(це(гтрировг)ни 51 - в кислотныекамеры из камер де л 11.;рапизации перенос Гс . ипнь; (ч:,рс.: с 1(очооб(г нные ыеь(- бр,;.1, 1 .1;сг)г)г(1(ые катионы (через ка 1;о(ос го( 1:е 1:, браны). Условие г,. Эг(; г рглСй га,11 1;гг ггг)И ЭТОМ Обвспг).(;11)гпя:, а,:а( и Н ипи ОН, 1 ен(рруемыь(и 1 а бинг;)15(рь( мемгд.):(а)х, При этом образу пс. кислота и целч преп ч гствующиэ Г(с(1)е(осу в ки ои и целочные камеры 15) и(Ов амнОк;(г пот(.,1 зь сет изменения (зза,.,-,и.): катион .1 переходя г в анкои11; СС(12(;" Н 2(1 (г СОО12 г ,;г)а 1 с);11(Ы; г 1;)К)С 1 - П Ка(1)О(1:-ЬЕ-Сох 1 кс-эконо(. Ические характеристиКИ ПРСЦЕССа ЭПЕКтРОДЛВПИЗ(ойг ОЧИСТКИ аМИ 35 нгислот 1 риведены в габл.2.гаибОПЕЕ бЛИЗКИМ К ЗаВЛяЕМОМуяВЛЛЕтс.( сг(Гсоб с)чистки аи 1 Окислот От миердлъНЬ(Х ЦР(:1(СЕ(г МотОДОМ ЭЛЕКГРОДИаЛИЗа.Г)оцес проводится притоках вьцве предель 4(НОГО ЗНаЧОНИЯ В МНОГО(аМЕРНОМ ЭЛЕКТРОДИализагоре, состоящем из чередующихся:,.а Гиано- и ангионообменных мембра 1, образи счцих камг;ры обессоливания и концентрирования толщиной 0,45 мм, Полученныйг)5 продукт содержит не менее 20-30 мг/л солей аммония, выход аминокислоты в проэссе очистки 71-96;4,Глав ый недостаток известного способа заклочается в том, что его применение50 сопр 5)жено со значительнь;ми потерямиам(но(ислоты в процессе очистки,Исг(ользование заявляемого способапозволит промышленго получать Особочист:. е аминокислоты при м 1(имальных поте 55 г:,Х, КОЛОГг(ЕСКК ЧИС;ТО И С ВЫСОКОЙэгг 1 гективносыо (скоростью) процесса,,Форк ула изобретенияСпособ очистки аминокислот от минерапьнь х примесей электрогиализом в электр одиализаторе с чередующимися,анионообменными и катионообменными мембранами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения степени очистки, процесс ведут в электродиализаторе, снабженном биполярными мембранами, 5 размещенными между каждой парой анионообменной и катионообменной мембран, катионообменными сторонами повернутыми к катоду, с образованием исходных проточных камер, образованных 10 анионообменными и катионообменными мембранами, непроточных щелочных камер, образованных биполярными и катионообменными мембранами, и непрочных кислотных камер, образованных биполярными и анионообменными мембранами, и электродиализ ведут при начальном рН в щелочной камере 14, а в кислотной 1 и заканчивают при рН в щелочной камере 11 и в кислотной 3,1685481 4 ДДур Составитель О,Зобнинедактор В,Данко Гехред М.Моргентал Корре Палий Заказ В551 иИИПИ Государственного комитета по13035, Москва, ЖПроизводственно-издательский ко бинат "Патент", г, Ужгород гарина, 101 ф ч аж Подписно зобретениям и открытиям при ГК Раувская наб 4/5