背景技術(shù)

L-半胱氨酸鹽酸鹽在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是一種重要的氨基酸。

電解還原法是L-半胱氨酸鹽酸鹽的主流生產(chǎn)工藝，是通過(guò)將L-胱氨酸鹽酸溶液電解、濃縮、結(jié)晶制得。CN1260409A中公開(kāi)了一種將結(jié)晶后母液重新單獨(dú)電解的方式進(jìn)行母液回收的工藝，相比于母液重新濃縮、結(jié)晶工藝，有效的提高了母液產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品總回收率。雖然CN1260409A中的母液重新單獨(dú)電解在一定程度上提高了總收率，但是電解過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、母液處理量小、母液廢棄率高等因素，在一定程度上影響了過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性，也影響了產(chǎn)品總收率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種L-半胱氨酸鹽酸鹽的生產(chǎn)工藝，重新設(shè)計(jì)母液回收的工藝路線，以提高產(chǎn)品L-半胱氨酸鹽酸鹽的質(zhì)量和總回收率，并提高過(guò)程的經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種L-半胱氨酸鹽酸鹽的生產(chǎn)工藝，包含以下步驟：

a、配制L-胱氨酸鹽酸溶液；

b、將L-胱氨酸鹽酸溶液送至電解槽的陰極室進(jìn)行電解，當(dāng)電解至陰極室溶液的旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解；

c、將電解后的料液進(jìn)行濃縮、結(jié)晶，經(jīng)固液分離得到L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體和母液；

d、重復(fù)上述步驟，在步驟b的電解過(guò)程中，將步驟c的母液送入電解槽陰極室，與陰極室溶液混合共同電解至旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解。

進(jìn)一步的，所述步驟a中，配制的L-胱氨酸鹽酸溶液的波美度為15-17°Be'。

進(jìn)一步的，所述步驟a中，配制的L-胱氨酸鹽酸溶液的波美度為16°Be'。

進(jìn)一步的，所述步驟a中，還包括對(duì)所配制的L-胱氨酸鹽酸溶液進(jìn)行除雜。

進(jìn)一步的，所述步驟a中，除雜過(guò)程包括活性炭吸附和過(guò)濾。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，陽(yáng)極室的溶液為酸溶液。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，陽(yáng)極室的酸溶液為硝酸、鹽酸、硫酸中的一種或混合。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，陽(yáng)極室的酸溶液為硝酸。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，電解槽的陰極電極材質(zhì)為鉛、銀或銅鍍銀，陽(yáng)極電極材質(zhì)為鈦鍍銥或碳板。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，電解槽的陰極電極材質(zhì)為鉛，陽(yáng)極電極材質(zhì)為鈦鍍銥。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，采用低電壓、高電流進(jìn)行電解。

進(jìn)一步的，所述步驟b中，電解的電壓為50v-100v，電流為500A -250A。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，還包括在濃縮前對(duì)電解后料液的脫色。

進(jìn)一步的，所述脫色過(guò)程包括活性炭吸附和過(guò)濾。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，濃縮過(guò)程中控制料液溫度不大于80℃。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，采用負(fù)壓濃縮以控制料液溫度。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，濃縮完成時(shí)，濃縮液的波美度為31-32°Be'。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，還包括對(duì)L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體的干燥。

進(jìn)一步的，所述L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體采用低溫干燥。

進(jìn)一步的，所述步驟c中，對(duì)濃縮過(guò)程蒸發(fā)的稀酸進(jìn)行回收。

進(jìn)一步的，將所述濃縮過(guò)程回收的稀酸用于L-胱氨酸鹽酸溶液的配制。

進(jìn)一步的，所述步驟d中，在步驟b的電解過(guò)程中，當(dāng)陰極室溶液的旋光度從左旋變化至右旋時(shí)，將步驟c的母液送入電解槽陰極室，與陰極室溶液混合共同電解至旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解。

進(jìn)一步的，所述步驟d中，母液的循環(huán)利用次數(shù)不大于35次。

進(jìn)一步的，所述步驟d中，母液的加入體積為陰極室溶液體積的10-30%。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：將母液加入電解槽陰極室與L-胱氨酸鹽酸溶液形成混合溶液，將混合溶液繼續(xù)電解，通過(guò)該工藝設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了各批次母液的重復(fù)利用，相比于單獨(dú)對(duì)母液電解或重新結(jié)晶的方式，能夠有效的提高L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品的收率，各批次質(zhì)量穩(wěn)定，并且整個(gè)過(guò)程廢液排放少，同時(shí)相比母液?jiǎn)为?dú)電解，該工藝母液的利用成本低、效率高，循環(huán)經(jīng)濟(jì)性好。

具體實(shí)施方式

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的所有特征，或公開(kāi)的所有方法或過(guò)程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類(lèi)似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類(lèi)似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明的L-半胱氨酸鹽酸鹽的生產(chǎn)工藝，包含以下步驟：

a、配制L-胱氨酸鹽酸溶液；

b、將L-胱氨酸鹽酸溶液送至電解槽的陰極室進(jìn)行電解，當(dāng)電解至陰極室溶液的旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解；

c、將電解后的料液進(jìn)行濃縮、結(jié)晶，經(jīng)固液分離得到L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體和母液；

d、重復(fù)上述步驟，在步驟b的電解過(guò)程中，將上一次步驟c的母液送入電解槽陰極室，與本次的陰極室溶液混合共同電解至旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解。

在L-胱氨酸鹽酸溶液的電解過(guò)程中，陰極室溶液的旋光度從左旋逐漸變化至右旋，并隨著電解的進(jìn)行右旋值逐漸增加，右旋值到達(dá)峰值并相對(duì)穩(wěn)定一定時(shí)間，持續(xù)電解右旋值將回落。步驟b中旋光度穩(wěn)定即指該陰極室溶液右旋值達(dá)峰值并相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

L-半胱氨酸鹽酸鹽的生產(chǎn)工藝，通過(guò)以下步驟：

a、以1噸L-胱氨酸和適量的鹽酸為原料，配制L-胱氨酸鹽酸溶液，得到波美度為15°Be'的L-胱氨酸鹽酸溶液，向該L-胱氨酸鹽酸溶液加入適量的活性炭進(jìn)行雜質(zhì)吸附、過(guò)濾；

b、將L-胱氨酸鹽酸溶液送至電解槽的陰極室進(jìn)行電解，電解槽陽(yáng)極室的溶液為硝酸，陰極電極材質(zhì)為鉛，陽(yáng)極電極材質(zhì)為鈦鍍銥，當(dāng)電解至陰極室溶液的旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解，電解過(guò)程中采用50v的低電壓、500A的高電流進(jìn)行電解；

c、將電解后的料液送入脫色罐，加入活性炭脫色，再經(jīng)板框過(guò)濾、微孔濾芯精濾后，送至濃縮罐濃縮，濃縮過(guò)程中采用負(fù)壓濃縮以控制料液溫度不大于80℃，濃縮后得到波美度為31°Be'的濃縮液，將濃縮液送至冷卻罐，攪拌至常溫使?jié)饪s液結(jié)晶完全，經(jīng)離心機(jī)固液分離得到濕品L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體和母液，將L-半胱氨酸鹽酸鹽產(chǎn)品晶體送至滾筒干燥器于60℃下干燥至成品，母液備用；

d、重復(fù)進(jìn)行上述步驟，其中在步驟b的電解過(guò)程中，當(dāng)陰極室溶液在旋光度從左旋變化至右旋的附近時(shí)，將上一次步驟c中的母液送入電解槽陰極室，與本次的陰極室溶液混合共同電解至旋光度穩(wěn)定后結(jié)束電解。

本實(shí)施方式各批次的L-半胱氨酸鹽酸鹽過(guò)程中，每次步驟c的母液總體積滿足陰極室溶液體積10-30%的要求，實(shí)現(xiàn)了每次母液的全部循環(huán)和利用，經(jīng)35次的母液循環(huán)，母液不再進(jìn)行循環(huán)利用，可將母液?jiǎn)为?dú)進(jìn)行電解或進(jìn)行后續(xù)處理利用。

本實(shí)施例中，各批次制得成品為透明無(wú)色的條形顆粒狀晶體，經(jīng)檢測(cè)為L(zhǎng)-半胱氨酸鹽酸鹽，產(chǎn)品符合日本味之素的標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品的總收率可到達(dá)144%，在母液的循環(huán)周期內(nèi)，各批次的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。

來(lái)源：CN107699918A