專利名稱：一種膜法味精精制母液脫色的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜法味精精制母液脫色的工藝。
背景技術(shù)：
味精的主要成分是谷氨酸鈉，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量的色素，較大地影響了產(chǎn)品質(zhì)量。國(guó)內(nèi)味精精制母液脫色的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝為圖1所示。在現(xiàn)有的味精精制工藝中谷氨酸經(jīng)堿中和后產(chǎn)生中和液，中和液經(jīng)除鐵，再經(jīng)粉末活性炭脫色、壓濾和活性炭柱脫色后，蒸發(fā)濃縮結(jié)晶后得到味精。結(jié)晶后產(chǎn)生的精制母液需要回收利用，頭道母液、二道母液、三道母液均采用上述活性炭粉+炭柱組合脫色這種工藝。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)一噸味精需要消耗25-30公斤的活性炭粉，折合人民幣240元以上。 由于炭粉的使用，造成生產(chǎn)環(huán)境較差；還有大量的使用后的廢炭渣需要處理(按一個(gè)中等生產(chǎn)規(guī)模廠家年產(chǎn)3萬(wàn)噸味精產(chǎn)量計(jì)算，每年炭渣量達(dá)到近千噸)，十分不利于清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)?，F(xiàn)有味精精制母液脫色工藝的不足之處主要有(1)、全年僅活性炭所消耗的木材資源數(shù)量巨大；(2)、由于活性炭脫色對(duì)溫度要求較高，通常在50°C左右脫色效果最佳，故在操作中需蒸汽加熱，需要消耗大量的蒸汽，每噸味精產(chǎn)品由此需用的蒸汽為0. 3噸；(3)、因壓濾中需考慮濾速，故必須對(duì)脫色液加水進(jìn)行稀釋，使料液適當(dāng)降低濃度， 避免壓濾不暢。由此稀釋壓濾的工藝使?jié)饪s時(shí)使用的蒸汽量大大增加，導(dǎo)致能源浪費(fèi)更多。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，由此每噸味精消耗的蒸汽約為0. 2噸，多消耗的水為0. 3噸；(4)、由于在操作中加入粉末活性炭，后續(xù)工段需要壓濾機(jī)過(guò)濾去除，不但產(chǎn)生廢渣，使工作環(huán)境較為惡劣，且操作人員的身體健康亦受影響；(5)、由于粉末活性炭對(duì)谷氨酸鈉有吸附作用，所以味精精制收率比較低。為了提高收率，要對(duì)吸附飽和的粉炭進(jìn)行水洗，一般每噸粉炭消耗10噸洗水量。這部分洗水回用到頭道母液作為工藝用水，在水資源循環(huán)利用的同時(shí)帶入了較多粉炭上洗下來(lái)的黑色色素，又加重了脫色工序的工作負(fù)荷。同時(shí)因洗水的加入使后道濃縮工序使用的蒸汽量大大增加，導(dǎo)致能源浪費(fèi)更多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種膜法味精精制母液脫色的工藝，能夠?qū)ξ毒颇敢褐械亩滥敢河行нM(jìn)行脫色，以替代現(xiàn)有味精生產(chǎn)中二道母液的粉炭脫色工藝。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它對(duì)味精精制母液中的二道母液依次進(jìn)行如下步驟處理1)、調(diào)節(jié)控制二道母液溫度在5 45°C ；2)、調(diào)節(jié)控制二道母液波美度在20 30度；3)、經(jīng)步驟1)和2)處理后的二道母液經(jīng)保安濾器去除大顆粒物；
4)、經(jīng)步驟3)處理后的二道母液進(jìn)入納米膜系統(tǒng)脫色處理，處理后的脫色液直接進(jìn)入后道味精生產(chǎn)的炭柱脫色工序，濃縮液回至料液箱繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行步驟3) 4)的處理。在采用上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可采用以下進(jìn)一步的技術(shù)方案在步驟1)中對(duì)二道母液進(jìn)行降溫處理，冷卻到20°C 40°C。在步驟3)之前對(duì)二道母液進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)波美度為23 24，電導(dǎo)率為150000 350000 μ s/cm左右，透光率為45 % 55 %，谷氨酸鈉的質(zhì)量百分比含量為 28% 34%。納米膜系統(tǒng)中采用的膜組件為卷式復(fù)合膜組件，膜材料選自聚酰胺(PA)、磺化聚苯醚(S-PPO)、磺化聚砜(S-PS)、聚苯并咪唑(PBI)、交聯(lián)芳香族聚酰胺(PA)。一批二道母液處理完成后，加水洗濾，以提高味精精制母液的得率。當(dāng)一批料液被濃縮至8 10倍后，對(duì)濃縮液再加1 2倍的水來(lái)洗濾分離。本發(fā)明工藝具有以下特點(diǎn)1、目前味精行業(yè)面臨成本和環(huán)保的巨大壓力，作為味精工業(yè)中精制母液的處理始終是各廠家的棘手難題。國(guó)內(nèi)大部分廠家采用的傳統(tǒng)工藝處理勞動(dòng)強(qiáng)度高，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，對(duì)設(shè)備要求高，收率也偏低。膜技術(shù)是一種新興的分離技術(shù)，具有節(jié)能、安全、閉路、清潔、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。納米膜技術(shù)作為膜分離技術(shù)中的一種，經(jīng)過(guò)小試和中試驗(yàn)證，用于二道母液脫色具有非常優(yōu)越的效果。2、味精精制生產(chǎn)中，色素是影響味精品質(zhì)的關(guān)鍵之一，這些色素以焦糖色素和美拉德色素為主。傳統(tǒng)工藝中一般采用粉末活性炭、活性炭炭柱以及樹(shù)脂等進(jìn)行吸附脫色， 但對(duì)于色度較深的味精精制母液的脫色效果不理想，影響了味精的外觀品質(zhì)，且味精母液循環(huán)次數(shù)少，嚴(yán)重影響了味精的精制收率。焦糖色素和美拉德色素的分子量主要分布在 1000 9000的范圍，活性炭和樹(shù)脂對(duì)它們的脫色效率較低。但是，納米膜可以截留相對(duì)分子質(zhì)量為600以上的色素分子，故可應(yīng)用納米膜技術(shù)對(duì)味精精制母液進(jìn)行高效脫色。3、味精精制母液中，頭道母液和三道母液因成分復(fù)雜、廢水量大等原因不適合直接用納米膜處理。二道母液經(jīng)本發(fā)明工藝處理后，各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于粉炭脫色工藝。脫色液符合味精生產(chǎn)后續(xù)工藝的要求。同時(shí)，革除了二道母液脫色粉炭的使用，使該道脫色工序的生產(chǎn)成本大為降低。4、本發(fā)明所確定的料液脫色、濃縮和洗濾工藝，經(jīng)小試和中試驗(yàn)證，料液先脫色、 濃縮分離8 10倍，再洗濾分離1 2倍，耗電量、耗水量最經(jīng)濟(jì)，并且能夠?qū)饪s液中的有效成份最大限度地提取出來(lái)，最終產(chǎn)水上，色度基本提高了 30度，谷氨酸鈉的質(zhì)量百分比含量為26 %左右，損失率控制在3. 0 %以內(nèi)。5、本發(fā)明工藝還具有運(yùn)行安全、可靠；操作維護(hù)簡(jiǎn)便；設(shè)備占地面積小等特點(diǎn)。本發(fā)明還具有以下突出的技術(shù)效果1、采用本發(fā)明工藝替代傳統(tǒng)粉炭脫色工藝，減少了粉末活性炭和蒸汽的使用量， 節(jié)約了能耗。據(jù)初步估計(jì)，每噸味精的精制成本由此可降低240元左右，以一家年產(chǎn)3萬(wàn)噸味精的中型廠家計(jì)算，每年可減少粉末活性 炭使用量600噸，減少蒸汽消耗近2萬(wàn)噸(折合節(jié)省煤耗3000噸)，從而節(jié)省生產(chǎn)成本720萬(wàn)元。(按目前粉炭8000元/噸，燃煤800元 /噸估算)2、本發(fā)明工藝，可在全國(guó)味精行業(yè)進(jìn)行推廣，全國(guó)2007年味精產(chǎn)量以150萬(wàn)噸計(jì)，每年可減少粉末活性炭使用量3萬(wàn)噸，減少蒸汽消耗近100萬(wàn)噸(折合節(jié)省煤耗15萬(wàn)噸)， 由以上兩項(xiàng)的成本節(jié)省，可為味精行業(yè)創(chuàng)造3. 6億元的效益。3、本發(fā)明工藝符合國(guó)家大力發(fā)展的清潔生產(chǎn)要求，減少了因大量使用粉末活性炭而產(chǎn)生的廢渣排放量，降低了廢渣處理費(fèi)用，并解決了廢渣的難處理問(wèn)題。4、采用本發(fā)明工藝處理后的味精精制母液的脫色液，懸浮雜質(zhì)和大分子雜質(zhì)等含量大大低于粉炭脫色液，因此后續(xù)工藝一炭柱的工作運(yùn)行負(fù)荷大大降低，其清洗周期延長(zhǎng)一倍以上，清洗產(chǎn)生的廢水量大大減少，以一家年產(chǎn)3萬(wàn)噸味精的中型廠家計(jì)算，每年節(jié)約炭柱的清洗費(fèi)用10萬(wàn)元以上。5、采用本發(fā)明工藝替代味精二道母液粉末活性炭脫色工藝，脫色液的透光率比粉炭脫色液提高10% -20%，大大提高了味精結(jié)晶的品質(zhì)。6、粉炭脫色工藝產(chǎn)生的廢水治理難度較大，費(fèi)用高，且廢水中有用物質(zhì)得不到利用，造成資源的浪費(fèi)，束縛了味精行業(yè)自身健康發(fā)展。采用本發(fā)明工藝替代味精二道母液粉末活性炭脫色工藝，可以減少味精有效成份的流失，減少?gòu)U水產(chǎn)生量，從而降低廢水的治理難度，有利于味精行業(yè)良性發(fā)展。7、采用本發(fā)明工藝替代粉末活性炭脫色工藝，改善了味精生產(chǎn)車間的環(huán)境，給工人營(yíng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。


圖1為國(guó)內(nèi)味精精制母液脫色的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝示意圖。圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖2。1、將味精精制生產(chǎn)過(guò)程中的二道母液(簡(jiǎn)稱料液)轉(zhuǎn)移到料液箱內(nèi)，因料液濃度較高，波美度為28 30，需要用純水進(jìn)行稀釋處理，達(dá)到以下指標(biāo)波美度為23 24 ；電導(dǎo)率為150000 350000μ s/cm左右；透光率為45% 55%，谷氨酸鈉的質(zhì)量百分比含量為 28% 34%。2、因料液溫度較高，達(dá)60°C，需要進(jìn)行降溫處理，采用自然冷卻或換熱器冷卻方式，冷卻到5 45°C，最佳為冷卻到20°C 40°C。3、將稀釋、降溫后的料液用增壓泵打進(jìn)保安濾器，去除直徑大于5 μ m的大顆粒物質(zhì)。4、料液經(jīng)保安濾器過(guò)濾后，用高壓泵打進(jìn)納米膜脫色系統(tǒng)，進(jìn)行脫色和濃縮處理。 收集透過(guò)液至味精生產(chǎn)流程中的脫色液箱，進(jìn)入味精生產(chǎn)流程中的炭柱脫色工序，濃縮液回到料液箱。 5、一批料液脫色處理并濃縮至8 10倍后，在料液箱內(nèi)加水洗濾，以提高味精精制母液的得率。加水洗濾時(shí)采用間歇水洗操作，控制洗濾加水量與產(chǎn)水量保持一致。所述一批料液是指在本發(fā)明工藝的處理前，在料液箱容積范圍內(nèi)的加裝料液。6、料液脫色、濃縮、洗濾的運(yùn)行工藝為料液先脫色、濃縮分離，待濃縮8 10倍后，對(duì)濃縮液再加1 2倍的水來(lái)洗濾分離，以取得最佳的處理效果。
上述實(shí)施例的數(shù)值范圍及各具體選擇是建立在充分中試基礎(chǔ)上的優(yōu)選方案，在保證處理效果的前提下，味精精制母液脫色處理最經(jīng)濟(jì)最有效率。

采用納米膜技術(shù)實(shí)施味精精制母液脫色清潔生產(chǎn)，一方面通過(guò)資源的充分利用， 可為味精生產(chǎn)廠節(jié)省能源、降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面，還可形成數(shù)以億計(jì)的納米膜系統(tǒng)工程銷售額。若在整個(gè)發(fā)酵行業(yè)進(jìn)行推廣，其經(jīng)濟(jì)效益將更加明顯。本發(fā)明工藝可為推廣膜分離技術(shù)在味精行業(yè)、發(fā)酵行業(yè)及其它氨基酸生產(chǎn)企業(yè)的應(yīng)用打下基礎(chǔ)，推廣應(yīng)用前景十分廣闊。
權(quán)利要求
1.一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于它對(duì)味精精制母液中的二道母液依次進(jìn)行如下步驟處理1)、調(diào)節(jié)控制二道母液溫度在5 45°C；2)、調(diào)節(jié)控制二道母液波美度在20 30度；3)、經(jīng)步驟1)和2)處理后的二道母液經(jīng)保安濾器去除大顆粒物；4)、經(jīng)步驟3)處理后的二道母液進(jìn)入納米膜系統(tǒng)脫色處理，處理后的脫色液直接進(jìn)入后道的味精生產(chǎn)炭柱脫色工序，濃縮液回至料液箱繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行步驟3) 4)的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于在步驟1)中對(duì)二道母液進(jìn)行降溫處理，冷卻到20°C 40°C。
3.如權(quán)利要求1所述的一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于在步驟 3)之前對(duì)二道母液進(jìn)行前期處理至下述指標(biāo)波美度為23 24，電導(dǎo)率為150000 350000 μ s/cm左右，透光率為45% 55%，谷氨酸鈉的質(zhì)量百分比含量為28% 34%。
4.如權(quán)利要求1所述的一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于納米膜系統(tǒng)中采用的膜組件為卷式復(fù)合膜組件，膜材料選自聚酰胺、磺化聚苯醚、磺化聚砜、聚苯并咪唑、交聯(lián)芳香族聚酰胺。
5.如權(quán)利要求1所述的一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于一批味精精制二道母液處理完成后，加水洗濾，以提高味精精制母液的得率。
6.如權(quán)利要求1所述的一種膜法味精精制母液脫色的工藝，其特征在于當(dāng)一批料液被濃縮至8 10倍后，對(duì)濃縮液再加1 2倍的水來(lái)洗濾分離。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種膜法味精精制母液脫色的工藝，它對(duì)味精精制母液中的二道母液依次進(jìn)行如下步驟處理1)調(diào)節(jié)控制二道母液溫度在5～45℃；2)調(diào)節(jié)控制二道母液波美度在20～30度；3)經(jīng)步驟1)和2)處理后的二道母液經(jīng)保安濾器去除大顆粒物；4)經(jīng)步驟3)處理后的二道母液進(jìn)入納米膜系統(tǒng)脫色處理，處理后的脫色液直接進(jìn)入后道味精生產(chǎn)的炭柱脫色工序，濃縮液回至料液箱繼續(xù)循環(huán)進(jìn)行步驟3)～4)的處理。本發(fā)明能夠?qū)ξ毒颇敢褐械亩滥敢河行нM(jìn)行脫色，以替代現(xiàn)有味精生產(chǎn)中二道母液的粉炭脫色工藝。
文檔編號(hào)A23L1/228GK102166008SQ201110034209
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者孫益民, 張亞軍, 樓亞男, 樓永通, 王昊, 田 浩, 程長(zhǎng)平, 許為民, 陳棟 申請(qǐng)人:杭州水處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心有限公司, 杭州西湖味精集團(tuán)有限公司