Способ очистки аминокислот

Способ очистки аминокислот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>.. В 01 D 61/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 471 7904/26 (22) 11.07,89 (46) 23.10.91. Бюл, и 39 (71) Кубанский государственный универси- . тет (72) В.Ф.Письменский, В.И.Заболоцкий и

M.À.Ñåíè÷åâà (53) 621.359.7 (088.8) (56) Журнал прикладной химии, 1986, т. LtX, с. 140 — 146, (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 AK), 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

„,, SU„„1685481 А1 (57) Изобре ение относится к технологии глубокой очистки водных растворов аминокислот (AK) посредс вом электродиализа. С целью увеличения степени чистоты аминокислоты многокамерный электр родиализатор содержит чередующиеся катионо- и анионссбл1еннь е, а также биполярные мембран;-., образующие камеры деминерализации, гцело Гные (Щ) и кислотные (K) камеры.

Процесс,чистки проводят при значениях рН раст"opan в Щ в интервале 11-14, а в К

1-3. 2 ил., 2 габл. биполярными мембранами 6 протонов и ионов гидроксила. При достижении определенных концентраций кислоты и щелочи процесс переноса ионов аминокислоты подавляется: диффундирующая в анионообменную мембрану кислота обеспечивает переход анионной формы аминокислоты в катионную, а диффундирующая а катионообменную мембрану щелочь катионной формы а линокислоты — B анионную, после чего эти ионы электрическим полем отбрасываются назад в камеру деминерализации.

Указанные концентрации определяются путем (фиг,2).

Пример. 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-40 (3), МА-41 (4) и МБ-3 (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 раство1605>1 (11

1 ров, минимальный расход рас (воров нз собственные нужды,упрс!щае! г!)дравл «ческ/io

СХЕМУ. КОНТРОЛИРУЕТСЯ Остс)ТОЧ«!ОЕ СОДЕРж. .— ние минеральных пр«лмесей В 0»ië.r!Bi :;.1 растворе (С), выход е)!Ии)10)кис«()еь! (11),:,,)!-1 растворов в кислот«!ых и !целочнь«х KаOмее)3:-.

Электрический режим — поте«:циос)ати iB ский, падение напря>ке«!«:«1 «!а элемзнглрН0М зве!!е (3 K3!!еры) 5 1.-> 1jof!, . ;"::.1!!.!О данные представлень) на:: «)г.2

Из хода KpwBI-, 1 и 2 !Га фиг,? е)",»1«!О,:! Го в процессе очистки )аствора по) ча(;мь!е В кислотных 5 и В.елочных 1 камерах злектродиализатора кис«ста и (Е(ела -!ь пас!Впеi,1О становятся менее ко1)ц(1«1(рирован!.L!èë.

Значения рН растворов,l)l обессолиг:„. »Ни целевого продукта дс урс вня 1,0 ."; /f! 3висимо от начально o со«ес».,10!> к 1;1.:)3меняются в и н т е,.:i!! 3 щелочные камеры и 1,0 (, :: — K .:;.;:Г:. ), . .к., меры. Оптималь))ы)и!" и1, !)р«)ал: м.л !Вм; . 0 ния рН являются 11-- 1 1 и 1 — 21, »1;>)-;=! ил pj . меньше 1 и больше ">" В элект р(;;;.)л! iii .33 г!)1); не достигаются, Гго обус«ОВ:)е«10 .и Г!(; ! 3 ми мембран, а при р; I t)0)»,!Ве,) или ме». шс

11 начинается Оецут!)мый v !II(л!., :: ш<ислоты через мембраньi в к! с)н) п)ые н !!,(„сч ные камеры (крисая .1). 311)) 10";)!Г.; I 1 i и, .3 соответствует остат011)0(> содерж(!! I!;!;-, l! неральHûõ приMB(:B 1 В "..)l. .B();.0 лм:;»! KI лоты около 10 мг/л, Результаты Опь OB полу, :«ы!) Г!р(! различных электричес;<иx ре.кима::,; сг) еСОДЕРжаНИЯХ ИСХОДНЬ!Х Раств(.)(:В, СГ(сДЕтельствуют о том, ч, о пл )амOTI>,: и, определяющими зффек гивнос ь удер;КB»ия аминокислоты B очи!.: аем Ом раст Воре, .; (,>)е! ются связанные Г>)ежду собой 3tt.::!(!«1:ля рН растворов в кислотных и (целочных камерах электродиализатора. Ан()лог()чныB результаты были получены и при очистке др>гих аминокислот.

Из полученных ll серии опьпов да:1 Ix

ВиднО, что пpРдложеII»t>tl1 споспo Гl() с, .!3, не нию с известнь!ми абеспе<ив«)(»т Г,е)!!.шие потери целевого продукта.

Характерист!лки процесса электт)ОД!лализной очистки ами, Гокислоты (110 данным серии опытов) приведе!)ы в табл, 1, При очистке до уровня извест lof о (:пособа потери практически отсу)ству!От.

В OGIIOBB способа лежит свойст о .!ейтральных (при значи!)!ях рН, сп в":: Вю цих изозлектрической точке) 1)олекул ам!):1. Чiicлот переходить в ка(ион;!ую фо«р! )у в к(!Слой среде, а В анионную — в !цело i! IО „;! т-кжо отсутствие этой способности у L!3i Вхае:,ь х в процессе очистки минеральных г1ри, О.е! ., Принципиальнсе от !и<ие от известt,Ofо способа состоит в том, что используеi.!ûé

ЭЛЕ: I 1)ОДИ с))1(1.-:,c) (0 j) С(>ДЕ Рж!1Т i!B Два 1 И Па

КЯМЕР ДЕ!4,11!PP;il;!133!:,ИИ И I<0!i!JPHTP!>IPOB3нил, а три --,геми«!ера)«,133! ии, щелоч!Гые и

":)1С)10) t I!i!0. НОС)ГО/!Н(iB Два типа )1Е)ЛЯЮТСЯ

5 !<31: ., ???? :!??!1 k 0??! !,??1)??1)": 003:) ?????? ?? ??????????????1 ???? ??????>)еры L13 квм р !pr 1.;рали".,Вции перенося ге!! ..!и,)«,ь: Еч»р»:: 3; i:,0>!sOOI: нные !10!1бр;,;.,:,,I, !!» «»)ЧI ы;:; l<атL10ны (через к".i!, )!1О; гоГ <»;«1-!е «;::, 01)3)-!Е-!). Условие

1;1 зл()к 10!!" i i II k! ) !и fi")и Том ооеспеч 1

Гш-:)с«1:, О;;ами 1-1 или ОН, !.ене1 ируемыми

I!3 )! !f10! 1! Pl t I-i < ме(лбi) ".) 1сlх„П Ри этом )бР3зу о)с . Кислота и щел()ч „препятствующие пер-.«шсу и ки «о!1.:.. и щелочны"- ка(леры

15 и !!!0() 3!4! It IOI< 1 лот ь! .е с )ет изменения L!3

3ЯI! о 3: .:> тио:l:.! f1(.PехОДЯГ В 3«1иоi1ы !

> -СС Ъ1 -. . . (11 --: Hzl ÷-Ð-СОО

-I 2 I f. >, 3,» i "i!I» I I,,)K t.i Г) KB !!)01! i! . )е

Г.1С Р11 11311 Г(СООН, ! РЕС . Л > Л I Е t!- ) Г! Рс)ВЛЕ! !ИЕ ЗЛСКТРОМИ I, ;3) И.i )1;О !) Г ".. »ЯЕ i СЯ )!3 ПРО ГИВОГ)ОЛО>я<НОВ (Н 333> „В К, :i,ВРУ,Г!ЕГ : !1! ГОРЛ., L)33 !!!>IL)), И 31 1И...; «О-!:1,.-,()ипае((.; Г КBГ>.BРВ Д!г-н;LqнеPB

»» "

Заft!3!;0»» ., 3IIB::.: III )I рН растВОрОВ в ,.) лп,i i!<. к. Г;Г Огны< ка;лерах 3>)ектродиа-!

«иза i )ря ОЕ> спе !ивс!!,. i lс: «»-".Кf!Op. срабс)ты ва 113 исfl,«Г) ьзУBöît 0:.;еха!.(13kла УДВРжаниЯ ,10 це)! ВОi 0 !..Од >кта, ()с:!:>,. Вн! I()ГО !13 пРре33

ОЯ>1КЕ Ц(1!«ПЕР-Ll()! IO >, !! i ЕМ СВМЫМ ДОСТИЯ<Е н)«е цели изобрете! .;;;.

-! Охникс-Окон(Г...«)веские характерист кfi пРОI(е::са о>iектРОДиа. iиз«!Ой ОчисTKи ВMИ

i5 и(- .ис«OT и ;)!1Bе>!еfILI B табл.2. !Вибо«,Р. близким к заявляемомуявляетс o" особ ()чистки ами«!Окислот OT t.fèIIÐp3ëúkt:. х !)риь!Осей мото,Ом элекгродиализа.

Г1«)г>цес» проводится притоках Вы(не предель4() ноги значони>1 В многокамерном электродиал!.33! оре, состоящем из чередующихся

:,.3)ионо-и анионообменных мембра!1, образи счцих камгры обессоливания и концентрирован!,я толщиной 0,45 мм, Полученный

45 продукт содержит не менее 20-30 мг/л солей аммония, выход аминокислоты в про1„".—:ссе очистки 71-967,, Главнь.й недостаток известног0 способа закл«очается в том, что BIO применение

50 00ïpÿë<åío со значительнь;ми потерями ам)В)окислоты в процессе очистки. ! лсг!Ользование заявляемого способа поэзо)IL!T промышлс«»!О получать Особочист! !е ами!!Окислоты !)ри;.1(1!)има)! ьн ых поте55 !.)-;х, кологически чисто и с ВысОкОЙ э 1ективнос IL,IO (скоростью) процесса. ,Фор:. у)!3 изобретения

Способ очистки аминокислот от минера«ьнь х при >ipсей электродиализом в электродиализаторе с чередующимися

1685481

Таблица1

Таблица2

Удельн гоза к Вт. амина

Выход аминокислот,%

25,анионообменными и катионообменными мембранами, отличающийся 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.

1605481

Составитель О.Зобнин

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор T.Палий

Редактор В,Данко

Заказ 3551 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 3035, Москва,:K-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 101

7Р

Фъг 2 и0 цд урр с м /