公布日：2023.10.24

申請日：2023.09.16

分類號：C05G1/00(2006.01)I;C07C51/00(2006.01)I;C07C51/42(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C05G5/20(2020.01)I;C01D3/06(2006.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/

66(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，將蒸氨廢水經(jīng)過沉淀、過濾與酸解畜禽毛發(fā)得到的酸解液進(jìn)行螯合，過濾、納濾得到高價值產(chǎn)品氨基酸螯合鈣液體肥，再將納濾產(chǎn)水經(jīng)過反滲透得到氯化鈉濃液和淡水，實(shí)現(xiàn)了蒸氨廢水中鈣和鈉的高效利用，同時降低了氨基酸螯合鈣液體肥生產(chǎn)過程中的鈣原料及中和成本，利用了納濾濃縮分離產(chǎn)品、提高效率、節(jié)能減耗，從而提高了蒸氨廢水的利用率，消除了蒸氨廢水對環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)了蒸氨廢水的綜合利用，具有良好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。

權(quán)利要求書

1.一種利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于包括如下步驟:（1）將蒸氨廢水進(jìn)行預(yù)沉淀，取上層清液，經(jīng)過濾去除其中的固體顆粒，得到蒸氨廢清液；所述步驟（1）中所得蒸氨廢清液中Ca2+濃度在36.2~38.2g/L，Na+濃度在18.3~19.9g/L，過濾的精度為100~300目（2）將畜禽毛發(fā)洗凈、風(fēng)干，加入質(zhì)量為畜禽毛發(fā)2~2.6倍、濃度為6～9mol/L的鹽酸，在100~120℃下攪拌10~15小時，得到富含氨基酸的酸解液；（3）將步驟（1）得到的蒸氨廢清液和步驟（2）得到的酸解液混合，得到混合液，蒸氨廢清液與酸解液的質(zhì)量比為0.8-1.4:1，添加氫氧化鈉或堿性鈉鹽調(diào)節(jié)混合液的pH值至5.0～7.0，然后控制螯合溫度在60～80℃，螯合時間在2～4小時，不斷攪拌，得到氨基酸螯合鈣溶液，所述堿性鈉鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、亞硫酸鈉中的一種；（4）將步驟（3）得到的氨基酸螯合鈣溶液進(jìn)行初步過濾，去除氨基酸螯合鈣溶液中的顆粒雜質(zhì)，然后再進(jìn)行微濾，進(jìn)一步去除氨基酸螯合鈣溶液的不溶物，得到氨基酸螯合鈣清液；（5）將氨基酸螯合鈣清液加壓進(jìn)行納濾，得到納濾濃水和納濾產(chǎn)水，納濾濃水為氨基酸螯合鈣液體肥，納濾產(chǎn)水為氯化鈉溶液；納濾對氨基酸螯合鈣的截留率在97%以上，Ca2+的截留率在76~90%，對Na+的截留率在-12~-6%，操作壓力為6.8~8.5Mpa；（6）將納濾產(chǎn)水加壓進(jìn)行反滲透，得到反滲透濃水和反滲透產(chǎn)水，反滲透濃水為氯化鈉濃液，反滲透產(chǎn)水為淡水；反滲透脫鹽率在92~98%，操作壓力為4.5~7.5MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（1）中所得蒸氨廢清液中Ca2+濃度在36.2~38.2g/L，Na+濃度在18.3~19.9g/L，過濾的精度為100~300目；所述步驟（4）中初步過濾的精度為100~300目，微濾的精度為300~500目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（2）中鹽酸的濃度為7~9mol/L，用于稀釋鹽酸的淡水為步驟（6）的反滲透產(chǎn)水。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（5）中納濾濃水占納濾濃水和納濾產(chǎn)水總量的質(zhì)量比為17~33%；所述步驟（6）中反滲透濃水占反滲透濃水和反滲透產(chǎn)水總量的質(zhì)量比為25~55%。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（5）中納濾濃水占納濾濃水和納濾產(chǎn)水總量的質(zhì)量比為22~26%；所述步驟（6）中，反滲透濃水占反滲透濃水和反滲透產(chǎn)水總量的質(zhì)量比為30~38%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（5）中納濾對Ca2+的截留率在82~87%，對Na+的截留率在-10~-7%，操作壓力為7.6~8.1MPa，所述步驟（6）中反滲透的脫鹽率在96~98%，操作壓力為6.2~7.2MPa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述氨基酸螯合鈣液體肥的氨基酸含量為207~248g/L，鈣離子含量為51~115g/L，氯離子含量為26~130g/L；所述氯化鈉濃液的氯化鈉含量為101~170g/L。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，其特征在于，所述步驟（5）中的納濾濃水出口和步驟（6）中的反滲透濃水出口均設(shè)有能量回收裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要提供一種利用氨堿法制堿蒸氨廢水制備氨基酸螯合鈣的方法，利用蒸氨廢水中的CaCl2生產(chǎn)高價值產(chǎn)品氨基酸螯合鈣液體肥，同時利用納濾濃縮，提高效率、降低能耗、節(jié)約成本，再利用反滲透回收廢水中的氯化鈉、產(chǎn)出淡水，避免廢水排放，從而消除蒸氨廢水對環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)廢水的綜合利用，變廢為寶，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

（1）蒸氨廢水沉淀、過濾除雜：將蒸氨廢水進(jìn)行預(yù)沉淀，取上層清液，經(jīng)過濾去除其中的固體顆粒，得到蒸氨廢清液；

（2）畜禽毛發(fā)洗凈、風(fēng)干制備酸解液：將畜禽毛發(fā)洗凈、風(fēng)干，加入質(zhì)量為畜禽毛發(fā)2~2.6倍、濃度為6～9mol/L的鹽酸，在100~120℃下攪拌10~15小時，得到富含氨基酸的酸解液；

（3）兩液混合制備氨基酸螯合鈣溶液：將步驟（1）得到的蒸氨廢清液和步驟（2）得到的酸解液混合，得到混合液，蒸氨廢清液與酸解液的質(zhì)量比為0.8-1.4:1，添加氫氧化鈉或堿性鈉鹽調(diào)節(jié)混合液的pH值至5.0～7.0，然后控制螯合溫度在50～80℃，螯合時間在2～6小時，不斷攪拌，得到氨基酸螯合鈣溶液；

（4）氨基酸螯合鈣溶液過濾除雜：將步驟（3）得到的氨基酸螯合鈣溶液進(jìn)行初步過濾，去除溶液中的顆粒雜質(zhì)，然后再進(jìn)行微濾，進(jìn)一步去除溶液中的不溶物，得到氨基酸螯合鈣清液；

（5）氨基酸螯合鈣清液納濾：將氨基酸螯合鈣清液加壓進(jìn)行納濾，得到納濾濃水和納濾產(chǎn)水，納濾濃水為氨基酸螯合鈣液體肥，納濾產(chǎn)水為氯化鈉溶液；納濾對氨基酸螯合鈣的截留率在97%以上，Ca2+的截留率在76~90%，對Na+的截留率在-12~-6%，操作壓力為6.8~8.5Mpa；

（6）納濾產(chǎn)水反滲透：將納濾產(chǎn)水加壓進(jìn)行反滲透，得到反滲透濃水和反滲透產(chǎn)水，反滲透濃水為氯化鈉濃液，反滲透產(chǎn)水為淡水；反滲透脫鹽率在92~98%，操作壓力為4.5~7.5MPa；

所述步驟（1）中所得蒸氨廢清液中Ca2+濃度在36.2~38.2g/L，Na+濃度在18.3~19.9g/L，過濾的精度為100~300目；所述步驟（4）中初步過濾的精度為100~300目，微濾的精度為300~500目。

所述步驟（2）中鹽酸的濃度為7~9mol/L，用于稀釋鹽酸的淡水為步驟（6）的反滲透產(chǎn)水。

所述步驟（3）中，堿性鈉鹽為碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、亞硫酸鈉之一種；控制螯合溫度在60～80℃，螯合時間在2～4小時。

所述步驟（5）中納濾濃水占納濾濃水和納濾產(chǎn)水總量的質(zhì)量百分比為17~33%，優(yōu)選22~26%；所述步驟（6）中反滲透濃水占反滲透濃水和反滲透產(chǎn)水總量的質(zhì)量百分比為25~55%，優(yōu)選30~38%。

所述步驟（5）中納濾對Ca2+的截留率在82~87%，對Na+的截留率在-10~-7%，操作壓力為7.6~8.1MPa，所述步驟（6）中反滲透的脫鹽率在96~98%，操作壓力為6.2~7.2MPa。

所述氨基酸螯合鈣液體肥的氨基酸含量為207~248g/L，鈣離子含量為50~115g/L，氯離子含量為26~130g/L；所述氯化鈉濃液的氯化鈉含量為101~170g/L。

所述步驟（5）中的納濾濃水出口和步驟（6）中的反滲透濃水出口均設(shè)有能量回收裝置。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用蒸氨廢水中的CaCl2生產(chǎn)高價值產(chǎn)品低氯（氯含量≤15%）和中氯（氯含量≤30%）的氨基酸螯合鈣液體肥，肥中氨基酸、鈣和氯的含量可通過調(diào)節(jié)原料添加比例和納濾與反滲透的操作壓力靈活控制，同時利用納濾、反滲透回收廢水中的氯化鈉、產(chǎn)出淡水，實(shí)現(xiàn)蒸氨廢水的綜合利用；利用蒸氨廢水既可提供鈣源又可中和酸解液的特性進(jìn)行氨基酸螯合鈣液體肥生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；利用納濾濃縮氨基酸螯合鈣溶液得到氨基酸螯合鈣液體肥，無需蒸發(fā)，既可提高效率又可降低能耗、節(jié)約成本。

通過本發(fā)明，可將蒸氨廢水中的CaC12與NaC1進(jìn)行分離并高效利用，CaC12用于合成高價值產(chǎn)品氨基酸螯合鈣液體肥（氨基酸含量207~248g/L，鈣含量51~115g/L，氯含量26~130g/L），NaC1用于獲得濃度為101~170g/L的氯化鈉濃液，進(jìn)而用于純堿或氯堿化鹽，另外還有部分淡水產(chǎn)出，提高了蒸氨廢水的利用率，消除了蒸氨廢水對環(huán)境的破壞，實(shí)現(xiàn)了蒸氨廢水的綜合利用，具有良好的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)效益。

（發(fā)明人：張樂鑒;徐智;劉睿;杜玉濤;劉桂杉;王宗瑞;裴玉嬌;張大山;劉建路）