內盤管冷卻法制備丙烯酰胺水溶液的方法技術

本發明專利技術公開了一種內盤管冷卻法制備丙烯酰胺水溶液的方法，該方法包括：將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅；將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中；在高位槽內放入丙烯腈；將所述高位槽的丙烯腈經過濾膜往反應釜內慢慢添加，控制反應溫度在第一固定溫度范圍內進行水合反應；當丙烯酰胺濃度積聚至30～40％，結束反應得到丙烯酰胺水溶液。本發明專利技術將發酵液制成生物菌餅，可以有效降低電導率，通過加裝盤管解決散熱慢的缺陷，控制溫度在第一固定溫度范圍可以大大減少副產物丙烯酸胺的生成，而反應結束后通過袋式過濾器快速過濾去除殘余菌種及雜質也能有效降低電導率及防止丙烯酸胺的生成。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化工
，尤其涉及一種。
技術介紹
丙烯酰胺作為用于絮凝劑、增稠劑、石油回收劑和紙力增強劑等，被廣泛用于制造水溶性高分子聚合物、石油開采、洗煤、造紙、紡織、污水處理、冶金、制糖、建筑、醫藥及農業等行業。丙烯酰胺水溶液是指丙烯腈在催化劑的作用下與水進行水合反應制作而成的一種無色透明液體。其中，色度、電導率、丙烯酸胺含量是評價丙烯酰胺水溶液質量的重要指標，而不同制備方法所得的丙烯酰胺水溶液的電導率、丙烯酸胺含量不一樣，所以選擇丙烯酰胺的制備方法很重要。目前所公開的丙烯酰胺的制備方法主要有化學法和微生物法。其中，化學方法中以利用金屬銅催化劑等進行水合反應，這種化學法生產的丙烯酰胺產品純度低、銅離子含量極高。另外，已經公開的微生物法是以含有腈水合酶的微生物菌體及其菌體水溶液為催化劑進行水合反應的方法，該微生物方法在一定程度上彌補了化學方法具有的產品純度低及銅離子含量高的缺陷，但仍具有電導率高、容易產生副產物丙烯酸胺的缺點。
技術實現思路
·針對上述技術中存在的不足之處，本專利技術提供一種，能夠生產高純度的丙烯酰胺水溶液，且能有效降低電導率及防止丙烯酸胺的生成。為實現上述目的，本專利技術提供一種，包括以下步驟將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅；將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中；在高位槽內放入丙烯腈；將所述高位槽的丙烯腈經過濾膜往反應釜內慢慢添加，控制反應溫度在第一固定溫度范圍內進行水合反應；當丙烯酰胺濃度積聚至30 40%，結束反應得到丙烯酰胺水溶液。其中，在結束反應的步驟之后，還包括使用袋式過濾器對反應得到丙烯酰胺水溶液進行過濾得到優質丙烯酰胺水溶液的步驟。其中，通過調節冷卻盤管及夾套的冷卻水流量來控制所述反應溫度在第一固定溫度范圍。其中，所述的第一固定溫度范圍為27_32°C。其中，在將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中的步驟中，所述反應釜內的水為去離子水。本專利技術的有益效果是與現有技術相比，本專利技術將發酵液制成生物菌餅，可以有效降低電導率，通過加裝盤管解決散熱慢的缺陷，控制溫度在第一固定溫度范圍可以大大減少副產物丙烯酸胺的生成，而反應結束后通過袋式過濾器快速過濾去除殘余菌種及雜質也能有效降低電導率及防止丙烯酸胺的生成。附圖說明圖1為本專利技術制備丙烯酰胺的水合專用反應釜的結構示意圖。主要元件符號說明如下1、高位槽2、過濾膜3、隔熱層4、夾套5、罐體6、冷卻盤管7、反應釜8、袋式過濾器具體實施方式為了更清楚地表述本專利技術，下面結合附圖對本專利技術作進一步地描述。如圖1所示是制備丙烯酰胺的水合專用反應釜，反應釜7取用全封閉設計，反應釜 7的頂部預留呼吸口直通房頂，并在頂部加裝呼吸閥，用以平衡反應釜7內的壓力。高位槽 I用管道與罐體5相連，管道內安裝有過濾膜2。反應釜7內通過加裝冷卻盤管6，反應釜7 外加蓋隔熱層3，使得散熱效果更好。出料口與袋式過濾器8相連。本專利技術的的實施例，其步驟是 a、將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅； b、在反應釜7加入經過去離子處理的水中，然后將生物菌餅加入水中；C、將高位槽I內的丙烯腈經過濾膜2往反應釜7內慢慢添加，通過調節冷卻盤管 6及夾套4的冷卻水流量來控制溫度在27-32 °C進行水合反應；d、當丙烯酰胺濃度積聚至30 40%，結束反應，打開出料口迅速使用袋式過濾器 8進行過濾即可得到優質丙烯酰胺水溶液；e、制得的水溶液可直接制成成品，也可經濃縮、結晶、脫水等工序制成晶體。相較于現有技術的情況，本專利技術的該實施例中將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅，然后將生物菌餅加入水中；利用高位槽的液位差添加丙烯腈，通過冷卻盤管和夾套使得冷卻水與反應液相接觸，從而將反應熱帶走，控制溫度進行水合反應，當丙烯酰胺濃度積聚至30 40%，反應完成后從出料口排出經袋式過濾器過濾得成品。本方法可有效控制電導率的升高及丙烯酸銨的生成。本專利的優點在于經過將發酵液制成生物菌餅，可以有效降低電導率，通過加裝盤管解決散熱慢的缺陷，控制溫度在27-32°C可以大大減少副產物丙烯酸胺的生成，而反應結束后通過袋式過濾器快速過濾去除殘余菌種及雜質也能有效降低電導率及防止丙烯酸胺的生成。此法可以避免其他方法所出現電導率高、容易產生副產物的缺點，也可以解決利用膜分離中膜不耐壓、易臟堵的缺陷。經實驗表面，通過本方法和設備制成的丙烯酰胺水溶液成品中的丙烯酸胺的比例低于O. 05%，而在濃度為30%時，電導率低于10μ s/cm，經過袋式過濾器的處理，容易地除去丙烯酰胺水溶液成品中作為穩定劑使用的微生物菌體。以上公開的僅為本專利技術的幾個具體實施例，但是本專利技術并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之 的變化都應落入本專利技術的保護范圍。權利要求1.一種，其特征在于，包括以下步驟將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅；將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中；在高位槽內放入丙烯腈；將所述高位槽的丙烯腈經過濾膜往反應釜內慢慢添加，控制反應溫度在第一固定溫度范圍內進行水合反應；當丙烯酰胺濃度積聚至30 40%，結束反應得到丙烯酰胺水溶液。2.根據權利要求1所述的，其特征在于，在結束反應的步驟之后，還包括使用袋式過濾器對反應得到的丙烯酰胺水溶液進行過濾得到優質丙烯酰胺水溶液的步驟。3.根據權利要求1或2所述的，其特征在于，通過調節冷卻盤管及夾套的冷卻水流量來控制所述反應溫度在第一固定溫度范圍。4 根據權利要求3所述的，其特征在于，所述的第一固定溫度范圍為27-32°C。5.根據權利要求3所述的，其特征在于，在將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中的步驟中，所述反應釜內的水為去離子水。全文摘要本專利技術公開了一種，該方法包括將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅；將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中；在高位槽內放入丙烯腈；將所述高位槽的丙烯腈經過濾膜往反應釜內慢慢添加，控制反應溫度在第一固定溫度范圍內進行水合反應；當丙烯酰胺濃度積聚至30～40％，結束反應得到丙烯酰胺水溶液。本專利技術將發酵液制成生物菌餅，可以有效降低電導率，通過加裝盤管解決散熱慢的缺陷，控制溫度在第一固定溫度范圍可以大大減少副產物丙烯酸胺的生成，而反應結束后通過袋式過濾器快速過濾去除殘余菌種及雜質也能有效降低電導率及防止丙烯酸胺的生成。文檔編號C12P13/02GK102994582SQ20111027856公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月19日 優先權日2011年9月19日專利技術者鄧如杰, 朱少鋒 申請人:朱少鋒本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種內盤管冷卻法制備丙烯酰胺水溶液的方法，其特征在于，包括以下步驟：將含有產腈水合酶菌株的發酵液過濾、清洗、吹干制作成生物菌餅；將所述制作成的生物菌餅加入到反應釜內的水中；在高位槽內放入丙烯腈；將所述高位槽的丙烯腈經過濾膜往反應釜內慢慢添加，控制反應溫度在第一固定溫度范圍內進行水合反應；當丙烯酰胺濃度積聚至30～40％，結束反應得到丙烯酰胺水溶液。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧如杰，朱少鋒，
申請(專利權)人：朱少鋒，
類型：發明
國別省市：