RS63207B1 - Postupak i proizvodni sistem za potpuno obnavljanje i obradu matične tečnosti taurina - Google Patents

Description

Opis

Oblast tehnike

Pronalazak se odnosi na potupak proizvodnje u hemijskom procesu sinteze taurina, posebno na postupak za uklanjanje onečišćenja i reciklažu proizvedene matične tečnosti u proizvodnji taurina etilen oksidnim postupkom.

Stanje tehnike

Hemijski naziv taurina je 2-aminoetan-sulfonska kiselina i u ćelijama organizma predstavlja slobodnu amino kiselinu sa najvećim sadržajem sumpora. Put hemijske sinteze taurina uglavnom obuhvata etilenoksidni postupak i etanolaminski postupak. Među njima, izrada etilenoksidnim procesom obuhvata tri koraka:

(1) Korišćenje etilen oksida kao polaznog materijala, reakcija adicije etilen oksida i natrijum hidrogen sulfita stvara natrijum izetionat:

Glavna reakcija:

Dodatna sporedna reakcija:

(2) Aminoliza natrijum izetionata da bi se stvorio natrijum taurat;

Sporedna reakcija amonijalize:

(3) Taurin se stvara acidifikacijom, na primer sa hlorovodoničnom kiselinom, poželjno sa sumpornom kiselinom, neutrališe se kako se stvara taurin i neorganska so.

Nusproizvodi se neizbežno stvaraju u navedenim reakcijama adicije i sinteze, uključujući etilen glikol, polimere etilen glikola i tako dalje. Reakcija aminolize je reverzibilna reakcija. Otprilike više od 20% natrijum izetionata će ući u sledeći proces sa proizvodnim sistemom. Posle reakcije aminolize, amonijum rastvor se neutrališe sa sumpornom kiselinom, matična tečnost se izdvaja i ukoncentriše 1-3 puta i zatim, stvara se poslednja matična tečnost. Nečistoće u poslednjoj matičnoj tečnosti pre svega obuhvataju taurin, natrijum izetionat, natrijum sulfat, natrijum iminodisulfonat, etilen glikol i polietilen glikol, kao i jone metala u tragu, koji su visoko zagađujuće emisije. Kada postojeći proizvodni postupak prihvati cirkulaciju matične tečnosti, javiće se kumulativan porast nusproizvoda. Kada nusproizvod postigne prag, od njega se jedino može osloboditi odbacivanjem dela matične tečnosti, ali se time stvara otpad i zagađenje.

Kineski patenti CN101508657, CN10158658, CN10158659 i CN101486669 opisuju proces stvaranja taurina i natrijum sulfata neutralizacijom natrijum taurata sumpornom kiselinom. Sirovi taurin se može jednostavno generisati filtriranjem tečnosti kristalne suspenzije posle hlađenja. Ipak, odbačena matična tečnost i dalje sadrži taurin, sulfat i druge organske nečistoće.

Što se tiče korišćenja matične tečnosti, analiza efekta primene matične tečnosti na prinos je data u: Research on Taurine Ammonolysis Process, publikovan u Izdanju 5, Vol.44, Shandong Chemical Industry, 2015., (autor: Liu Fuming, Xie Limin), gde je detaljno preciziran proces taurinske reakcije i drugih organskih onečišćenja u reakciji, kao što su etilen glikol i polietilen glikol. Što je veći sadržaj matične tečnosti u reakcionom sistemu, veći je i prinos proizvoda. U ovom proizvodnom procesu, količina matične tečnosti se ne može beskonačno povećavati. Kako sadržaj matične tečnosti raste, nusproizvodi u reakcionom sistemu se veoma povećavaju i, učinak poslednje matične tečnosti u proizvodnom procesu može postići maksimum od samo 9.0% (v/v) određene doze. Kada se razmatraju troškovi proizvodnje na veliko i kvalitet prinosa, daleko je prikladnije odabrati sadržaj matične tečnosti od 6,3% do 8,3% (v/v). Zbog toga, uklanjanje nečistoća iz matične tečnosti je preduslov za povećanje primene matične tečnosti, u suprotnom, povećavanje obima primene prouzrokovaće više nusproizvoda u proizvodnji i proizvodnja će biti nestabilnija.

Kineski patent CN107056659A opisuje postupak za neutralizaciju natrijum taurata putem izmene jona kako se stvara taurin i zatim, recikliranje matične tečnosti da bi se dalje povećao prinos. Procesni put uglavnom zaobilazi stvaranje sulfata, reciklira atome natrijuma i u najvećoj meri čuva sirove materijale, kao što su sumporna kiselina i natrijum hidroksid kada se ekstrahovana matična tečnost vraća u reakciju aminolize kao sirovi materijal. Ipak, proces ne zaobilazi pojavu sporednih reakcija, kao što su adicija i sinteza i, matična tečnost i dalje mora da se podvrgne tretmanu uklanjanja onečišćenja.

Što se tiče obrade matične tečnosti za uklanjanje nečistoća, kineski patent CN105732440 izlaže postupak za proizvodnju taurina putem potpunog oporavka matične tečnosti, koji najvećim delom uklanja nečistoće neutralizacijom u drugom koraku kako se dobija sirovi taurin, a matična tečnost se podvrgava filtriranju pod pritiskom i katalizi radi daljeg uklanjanja sumporne kiseline. Posle toga, natrijum se ponovo upotrebljava u delu sinteze. Sem toga, efekat uklanjanja etilen glikola i drugih organskih polimera neutralizacijom u drugom koraku i uklanjanja nečistoća je ograničen.

Ukratko, iako je aktuelni proces izrade taurina relativno razvijen, još uvek postoje mnogi nedostaci u izdvajanju i prečišćavanju taurina i reciklaži matične tečnosti. Posebno, viskozitet organskih onečišćenja u konačnoj tečnosti matične tečnosti koju proizvede sistem za proizvodnju taurina je visok i, to predstavlja veliki problem za njihovo razdvajanje kada se proizvode velike količine. Hitno je potrebno tražiti efikasno rešenje.

US 2015/0299114 A1 otkriva ciklični proces za proizvodnju taurina od baznog izetionata i baznog vinil sulfonata sa visokim ukupnim prinosom većim od 95% putem kontinuirane konverzije nusproizvoda reakcije amonolize, natrijum ditaurinata i natrijum tritaurinata u natrijum taurinat. Natrijum sulfat i preostali taurin u matičnoj tečnosti koja kristališe se razdvajaju konverzijom taurina u visoko rastvorljivi oblik natrijum taurinata ili amonijum taurinata dok se selektivno kristališe natrijum sulfat.

Suština pronalaska

Svrha pronalaska je da obezbedi postupak predtretmana poslednje matične tečnosti taurina, kojim se efektivno može smanjiti viskozitet poslednje matične tečnosti, ukloniti izvesne nečistoće u isto vreme i značajno poboljšati efikasnost tretmana obnavljanja.

Dalje, ovaj pronalazak obezbeđuje postupak kojim se uklanjaju nečistoće i obnavlja matična tečnost primenom navedenog postupka predtretmana kako se dobija potpuno obnovljena matična tečnost.

Pronalazak je definisan pridruženim patentnim zahtevima. Opis u nastavku podleže ovom ograničenju. Svako izlaganje koje odstupa od okvira navedenih patentnih zahteva ima namenu jedino za ilustraciju, kao i u svrhu poređenja.

Nakon intenzivnog istraživanja i eksperimentisanja, pronalazač je neočekivano otkrio postupak za uklanjanje i obnavljanje matične tečnosti taurina, dodajući proces predtretmana matičnoj tečnosti u postojeći etilen oksidni proces izrade taurina. Viskozitet poslednje matične tečnosti se snižava, a dalje se izvode dekolorizacija i tretman uklanjanja nečistoća, tečnost se konačno može efikasno reciklirati.

Postupak za potpuno obnavljanje taurinske matične tečnosti primenjen u etilen oksidnom procesu proizvodnje taurina obuhvata sledeće korake:

(a) u poslednju matičnu tečnost taurina se dodaje prvo baza i zatim, kiselina kako bi se dobila so u rastvoru, ili se u poslednju matičnu tečnost taurina direktno doda so dobijena reakcijom baze sa kiselinom, pri čemu je baza neka od ili njihova smeša: natrijum hidroksid, kalijum hidroksid, litijum hidroksid, natrijum karbonat, kalijum karbonat i litijum karbonat, a kiselina je sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina ili organska kiselina;

(b) koncentrovanje i kristalizaciju materijala sakupljenog u koraku (a); i

(c) dobijanje bistre poslednje matične tečnosti taurina putem filtriranja.

Poželjno, temperatura reakcije ovog koraka (a) je 50°C – 95°C, pH vrednost posle dodavanja kiseline je 7,0 – 10,5, reakciona temperatura je poželjno 50°C – 75°C, a pH vrednost 8,5 – 10,0.

Poželjno, količina dodate baze u navedenom koraku (a) je od 5% do 50%, poželjno od 15% do 35%, zapremine navedene poslednje matične tečnosti taurina.

Dalje, navedena baza u koraku (a) je neka od: natrijum hidroksida, kalijum hidroksida, litijum hidroksida, natrijum karbonata, kalijum karbonata, litijum karbonata i tako dalje, ili smeša dve ili više njih; navedena kiselina može biti sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina, organska kiselina, itd., ili so koja je nastala reakcijom navedenih baza sa navedenim kiselinama. Na primer, pomenuti natrijum hidroksid reaguje sa sumpornom kiselinom i formira natrijum sulfat, kalijum hidroksid reaguje sa sumpornom kiselinom i formira kalijum sulfat itd., gde je količina dodate supstance soli na 1m<3>poslednje matične tečnosti 530 mol – 5300 mol: poželjno je dodati tečnu bazu i sumpornu kiselinu jednu za drugom, u skladu sa principom hemijske reakcije baza-kiselina, natrijum se formira u vidu natrijum taurata i zatim se formira natrijum sulfat pa je prednost izbora u tome da ne raste proizvodni sistem. Nova onečišćenja su provodljivija za primene recikliranja.

Poželjno, u koraku (b) kondenzuje se voda i upari za 30-60%, poželjno 35%-45%, a vremena koncentracije su oko 1,4-2,5, poželjno, 1,5-1,8 puta, da bi se dobio rastvor za kristalizaciju.

Poželjno, u koraku (b) se koncentriše matična tečnost, ohladi i kristališe.

Dalje, matična tečnost, posle navedenog predtretmana, podvrgava se dalje dekolorizaciji i tretmanu uklanjanja nečistoća pomoću aktivnog ugljena i, poslednja matična tečnost taurina stvorena u koraku (c) se dekoloriše dodatkom aktivnog uglja u uslovima hlađenja, a pH vrednost se podesi na 9,0 – 10,5 dodavanjem baze, a zatim se filtrira.

Poželjno, navedni uslov snižavanja temperature znači da je temperatura proizvodnog sistema niža od temperature prethodnog procesa i da se temperatura procesnog sistema kontroliše da bude između 15-25°C, poželjnije 18-22°C.

Poželjno, dekolorizovana sa aktivnim ugljem i bazno filtrirana otpuštena tečnost se podvrgnu tretmanu mešanja sa amonijakom i, izvodi se razdvajanje čvrstog od tečnog kako se dobija matična tečnost posle uklanjanja nečistoća i sva matična tečnost se vraća u korak aminolize.

Nakon što se aktivni ugalj dekolorizuje, kada se zahteva tretman mešanja sa amonijakom, doda se tečni amonijak ili amonijak u izlaznu tečnost, a odnos amonijaka mase prema zapremini je 15g/100ml (15%) ili veći, poželjno 17-19g/100ml (17-19%) da se uklone onečišćenja kao što je so.

Posle navedenog tretmana, mogu se ukloniti nusproizvodi, nastali u reakcionom procesu i, kako je viskozitet nusproizvoda visok, razdvajanje je otežano što je nepoželjno u industrijskoj proizvodnji. Postupak kombinuje prirodu rastvorljivosti taurina, sulfata, onečišćenja i sličnog pri različitim temperaturama, koncentracijama i vrednostima pH, kontrolisanjem temperature, koncentracije i pH vrednosti reakcije u svakom koraku, tako da se nečistoće mogu istaložiti, a aktivni sastojci se ne talože, stvarajući tako uslove za razdvajanje nečistoća od aktivnih sastojaka; a zatim, korišćenjem reakcije, rastvor reaguje sa tečnom bazom da bi supstanca u rastvoru postojala kao natrijumova so, a zatim se neutrališe upotrebom sumporne kiseline, koja će formirati natrijum sulfat, a zatim ga kristalizovati koncentrovanjem, dakle natrijum sulfat i nečistoće se talože, a generisani natrijum sulfat deluje indirektno kao pomoćno sredstvo za filtriranje. Funkcija postiže svrhu brzog razdvajanja i olakšava oličenje industrijalizacije.

Uklanjanje nečistoća i obnavljanje matične tečnosti iz etilen oksidnog procesa proizvodnje taurina obuhvata sledeće korake:

S1: etilen oksid reaguje sa rastvorom natrijum hidrogen sulfita da bi se dobio natrijum izetionat;

S2: natrijum izetionat dobijen u S1, matična tečnost nakon obrade, amonijačna voda se pomešaju kako nastaje reakciona tečnost, a zatim se amonijak apsorbuje do određenog stepena koncentracije, a reakcija aminolize se izvodi pod dejstvom katalizatora i nastaje rastvor natrijum taurata isparavanjem i koncentrisanjem; S3: rastvor natrijum taurata dobijen u S2 je pripremljen u izvesnom stepenu koncentracije, a rastvor taurina se može generisati korišćenjem smole kiselog katjonskog izmenjivača, a zatim se koncentriše i kristalizuje da bi se dobio sirovi taurin i matična tečnost; ili dodati sumpornu kiselinu da se neutrališe do pH 7,0-8,5, dobija se rastvor za kristalizaciju taurina, a sirovi taurin i matična tečnost se stvaraju nakon hlađenja i kristalizacije;

S5: dodati izvesnu količinu baze u poslednju matičnu tečnost taurina sakupljenu u S4 i ravnomerno izmešati, poželjno tečnu bazu. Dalje se dodaje određena količina kiseline da bi se postigla pH vrednost od 7,0-10,5, a temperatura reakcije se kontroliše od 50°C do 75°C. Konkretno, kiselina je poželjno sumporna kiselina, a pH vrednost je podešena na 8,5-10, poželjno, 9,0-9,5.

S6: prebaciti materijal sakupljen pomoću S5 u sistem za koncentrisanje radi koncentracije, a voda se koncentriše i ispari za 30-60%, poželjno 35% -45%, a vremena koncentracije su oko 1,4-2,5, poželjno, 1,5-1,8 puta, da se dobije rastvor za kristalizaciju. Poželjno, voda se upari za 40% - 42% i koncentracioni odnos je poželjno od 1,65 do 1,72 puta.

S7: preneti materijal sakupljen pomoću S6 u rashladni rezervoar za kristalizaciju i ohladiti ga na 65-99°C, poželjno, 72-78°C, a zatim filtrirati preko ploče i rama (drugi tipovi uređaja za filtriranje su takođe dozvoljeni) da bi se generisao transparentni rastvor.

S8: rastvor sakupljen pomoću S7 se ohladi na 15-25°C, poželjno, na 18-22°C, a zatim se dodaje određena količina aktivnog uglja i dodaje se tečna baza da bi se postigla pH vrednost od 9,0-10,5, poželjno je da se temperatura spusti do pH vrednosti 9,5-10,0 i zatim se propušta kroz ploču i ram, mikroporozni filter ili kroz drugačiji tip uređaja za filtriranje da bi se izdvojila matična tečnost.

S9: maseni odnos matične tečnosti sakupljene pomoću S8 prema tečnom amonijaku ili sadržaju amonijaka prema amonijaku u uslovima hlađenja je veći od 15g/100ml (15%), poželjno 17-19g/100ml (17-19%), velika količina soli i drugih onečišćenja će se istaložiti, a zatim ih treba filtrirati pomoću filtera sa lopaticama ili zaptivenog pločastog filtera da bi se dobila bistra matična tečnost, a zatim se dobijena matična tečnost može vratiti u korak S2 i primeniti korak aminolize.

Treba naglasiti da natrijum izetionat, generisan pomoću S1 može da se koncentriše, kristališe i osuši da bi se dobila odgovarajuća čvrsta supstanca ili, mešana tečnost nastala reakcijom može direktno da se pomeša sa amonijačnom vodom S2 bez tretmana nakon završetka direktne reakcije. Koncentracija amonijaka u reakcionom rastvoru posle apsorpcije amonijaka je 20-28 tež.% (težinski procenat).

Konkretno, koncentracija rastvora natrijum hidrogen sulfita u S1 je 9-36 tež.%, a odnos količine supstance natrijum hidrogen sulfita prema etilen oksidu je 1:0,95-1.

Konkretno, katalizator u S2 je bilo koji od: natrijum hidroksida, kalijum hidroksida, litijum hidroksida, natrijum karbonata, kalijum karbonata, litijum karbonata ili smeša bilo koja dva ili više, a temperatura reakcije aminolize je 150-290°C, pritisak je 10-25 MPa. Poželjno, baza koja se dodaje u S5 je ista kao i katalizator u S2, izbegavajući generisanje novih nečistoća.

Konkretno, kada se natrijum taurat tretira sa smolom kiselog katjonskog izmenjivača na koloni u S3, koncentracija rastvora natrijum taurata je 15-35%, poželjno 18-20%. Kada se natrijum taurat tretira sa sumpornom kiselinom u S3, koncentracija rastvora natrijum taurata je 25-40%, poželjno 32-38%.

Sirovi taurin u S3 treba da se rastvori u vodi, aktivnom uglju itd., zatim dekolorizuje i filtrira, ohladi i kristališe i, osuši posle centrifugiranja da bi se dobio gotov taurin. Fina matična tečnost posle centrifugiranja se može ponovo koristiti za pripremu rastvora natrijum taurata ili sastojaka za dekolorizaciju taurina.

Konkretno, matična tečnost u S4 se koncentriše i kristališe nekoliko puta i, može biti koncentrovana jednom ili dva puta, respektivno, da bi se dobili sirovi proizvodi dva ili tri puta, a dobijena matična tečnost taurina može biti druga matična tečnost ili treća matična tečnost. Kada se S3 tretira kolonom smole kiselog katjonskog izmenjivača za tretman natrijum taurata, poželjno je da poslednja matična tečnost taurina bude druga matična tečnost; u S3, kada se sumporna kiselina koristi za tretman natrijum taurata, poželjno poslednja matična tečnost taurina je treća matična tečnost.

Za primenu prethodno pomenutog postupka se može koristiti proizvodni sistem za potpuno obnavljanje i tretman matične tečnosti taurina, koji smanjuje otpornost na filtraciju poslednje matične tečnosti pomoću uređaja za predtretman, koji se sastoji od uređaja za reakciju i/ili uređaja za koncentrovanje povezanih serijski, uređaja za hlađenje i kristalizaciju i prvog uređaja za filtriranje.

Poželjno, navedeni ispusni otvor uređaja za prethodnu obradu je povezan sa uređajem za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem, a navedeni uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem sadrži rezervoar za dekolorizaciju i drugi uređaj za filtriranje, a rezervoar za dekolorizaciju je opremljen sa otvorom za unos, za dodavanje aktivnog uglja i baze. Takođe, postoji mehanizam za hlađenje za smanjenje temperature unutar rezervoara.

Poželjno, navedeni uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem sadrži rezervoar za dekolorizaciju, pumpu ulaznog okvirnog filtera, pločasti i okvirni filter, rezervoar za prenos, pumpu za precizno filtriranje, precizni filter i prijemni rezervoar za skladištenje, koji su uzastopno povezani.

Poželjno, navedeni ispusni otvor uređaja za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem je povezan sa uređajem za desalinizaciju mešanjem sa amonijakom, a uređaj za mešanje sa amonijakom uključuje reakcioni rezervoar za mešanje sa amonijakom i zatvoreni uređaj za filtriranje obezbeđen cirkulacijskim prolazom.

Poželjno, navedeni reakcioni rezervoar za mešanje sa amonijakom je opremljen ulazom za amonijak, otvorom za unos i otvorom za izlaz, a pomenuti terminalni izlazni otvor reaktora za mešanje sa amonijakom je povezan sa otvorom za ulaz navedenog zaptivenog filterskog uređaja putem pumpe, a pumpa je opremljena rotacionim ventilom za ispuštanje filtriranog bistrog materijala.

Poželjno, navedeni prvi uređaj za filtriranje je pločasti i okvirni filter. Poželjno, reakcioni uređaj i uređaj za snižavanje temperature kristalne žitke mase pomenutog uređaja za prethodnu obradu su opremljeni mehanizmom za snižavanje temperature kako bi se temperatura unutar rezervoara snizila.

Poželjno, navedeni mehanizam za hlađenje je spoljašnji raspoređen kondezacioni sloj za cirkulaciju vode i kondenzacioni sloj je obezbeđen ulaznim ventilom rashladne vode i izlaznim ventilom rashladne vode.

Ovaj pronalazak i trenutna tehnologija imaju sledeće prednosti i korisne efekte:

1. Prema postupku korišćenom u ovom pronalasku, so se dodaje u poslednju matičnu tečnost taurina, ili se poslednja matična tečnost taurina tretira sa bazom i kiselinom da bi se ostvario fenomen taloženja nečistoća na različitim temperaturama, koncentracijama i pH, a aktivni sastojci se ne talože. Zatim, dodata ili stvorena so formira most sa istaloženim nečistoćama, smanjuju otpor pri filtraciji i takođe, snižava viskozitet matične tečnosti, rešavajući problem razdvajanja nečistoća, u velikoj meri skraćujući vreme za uklanjanje nečistoća i na taj način efikasno uklanjajući više nečistoća iz matične tečnosti i, dalje uklanjajući so tretmanom mešanja sa amonijakom da bi se dobila čista matična tečnost taurina, čime se ostvaruje obnavljanje matične tečnosti da bi se poboljšao prinos proizvoda.

2. Uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem, korišćen u ovom pronalasku je kompletiran u uslovima hlađenja, a aktivni ugalj adsorbuje određenu količinu nečistoća kao što su etilen glikol, joni metala i malu količinu organskih supstanci, tako da se temeljnije uklanjaju nečistoće iz matične tečnosti taurina.

3. Proizvodni sistem povrata nečistoća ovog pronalaska usvaja optimizovan dizajn i koristi uređaj za efikasno otklanjanje nečistoća, za uklanjanje svih vrsta nečistoća sadržanih u poslednjoj matičnoj tečnosti. Efikasan je, kompletan, jednostavan za rukovanje i jeftin u pogledu troškova rada.

Kratak opis crteža

Da bi se jasnije ilustrovalo tehnološko rešenje u ostvarenju, priložene slike koje su potrebne za opis ostvarenja biće uvedene jedna po jedna. Izuzetno, sledeće priložene slike u opisima su realizacije pronalaska. Što se tiče verziranih tehničara u ovoj tehnološkoj oblasti, oni mogu dobiti druge priložene slike prema ovim slikama bez ponude kreativnih radova.

Slika 1: Dijagram toka procesa prethodne obrade poslednje matične tečnosti ostvarenja ovog pronalaska.

Slika 2: Dijagram toka procesa proizvodnje taurina etilen oksidnim postupkom primene ostvarenja ovog pronalaska; pri čemu se za proces neutralizacije taurinske smole, dekolorizacija i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem i tretman mešanja sa amonijakom izvode nakon prethodnog tretrmana.

Slika 3: Dijagram toka procesa za proizvodnju taurina etilen oksidnim postupkom primene ostvarenja ovog pronalaska; pri čemu se za proces neutralizacije taurina sumpornom kiselinom, dekolorizacija i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem i tretman mešanja sa amonijakom izvode nakon prethodnog tretrmana.

Slika 4: Šematski dijagram aparata za prethodnu obradu matične tečnosti;

Slika 5: Šematski dijagram uređaja za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća sa aktivnim ugljem;

Slika 6: Šematski dijagram uređaja za mešanje sa amonijakom i desalinizaciju.

Detaljan opis pronalaska

Detalji ovog pronalaska su dalje opisani u nastavku i u vezi su sa referencom na priložene crteže i specifične realizacije. Pokrenuta ostvarenja su samo za objašnjenje ovog pronalaska, ali ne i za ograničavanje obima ovog pronalaska.

Kao što je prikazano na Slici 1, ovaj pronalazak obezbeđuje postupak za uklanjanje onečišćenja i obnavljanje matične tečnosti taurina i uključivanje procesa predtretmana obradi poslednje matične tečnosti u postojećem etilen oksidnom procesu za proces pripreme taurina. Naime, poslednjoj matičnoj tečnosti taurina sukcesivno se dodaju baze i kiseline, a zatim se koncentriše, kristališe i filtrira. Viskozitet poslednje matične tečnosti se prvo smanjuje da bi se stvorila transparentna poslednja matična tečnost taurina, a zatim se sprovodi naknadna dekolorizacija i tretman uklanjanja nečistoća, tako da se poslednja matična tečnost može reciklirati i efiksno iskoristiti.

Kako je prikazano na slikama 2 i 3, navedeni proces predtretmana se primenjuje u postupku pripreme taurina etilen oksidnim procesom.

S1: etilen oksid reaguje sa rastvorom natrijum hidrogen sulfita da bi se dobio natrijum izetionat; u ovom koraku, stvaraju se nečistoće kao što su etilen glikol i polietilen glikol.

S2: natrijum izetionat stvoren pomoću S1, matična tečnost posle tretmana uklanjanja nečistoća i amonijačna voda se pomešaju da bi se dobio reakcioni rastvor, a zatim se amonijak apsorbuje do određene koncentracije, a reakcija aminolize se vrši pod dejstvom katalizatora. Kada je reakcija završena, vrši se brzo isparavanje da bi se višak amonijaka ispustio iz reakcione tečnosti, a zatim se ispušteni amonijak reciklira i koristi kao sirovina za reakciju amonolize. Potom se vrši ukoncentrisavanje uparavanjem da bi se dobio rastvor natrijum taurata; a nusproizvod etilen glikola u rastvoru natrijum izetionata, proizvedenog u koraku S1, prevodi se u organske nečistoće kao što su polietarski alkoholi. Pošto je reakcija aminolize reverzibilna reakcija, prema teoriji hemijske ravnoteže, prisustvo natrijum ditaurata ili natrijum tritaurata može postići svrhu poboljšanja stope konverzije sirovine. Posle tretmana uklanjanja nečistoća, matična tečnost može dostići svrhu povećanja primene tečnosti i smanjenja neželjenih reakcija, čime ispunjava svrhu stabilizacije proizvodnje i daljeg poboljšanja prinosa.

S3: rastvor natrijum taurata generisanog u S2, priprema se u određenoj koncentraciji, a žitka masa taurina se može dobiti mešanjem kroz kolonu smole kiselog katjonskog izmenjivača, a zatim se koncentriše i kristališe da bi se dobio sirovi taurin i matična tečnost, a temperatura razdvajanja je oko 25°C; ili korišćenjem procesa neutralizacije sa sumpornom kislinom, dostižući pH vrednost od 7,0 – 8,5 dodavanjem sumporne kiseline, da bi se dobio rastvor kristala taurina; nakon hlađenja i kristalizacije, može se stvoriti sirovi taurin i matična tečnost, a temperatura razdvajanja je oko 32°C -35°C.

S4: matična tečnost, sakupljena pomoću S3 se dalje koncentriše i kristališe, a taurin se razdvaja i ekstrahuje pomoću ploče i rama i slično, a zatim se poslednja matična tečnost taurina koncentriše.

S5: dodati određenu količinu tečne baze u poslednju matičnu tečnost taurina, sakupljenu u S4 i dodati količinu do 5-50% zapremine poslednje matične tečnosti i ravnomerno promešati. Dalje se dodaje određena količina sumporne kiseline da bi se postigla pH vrednost od 7,0-10,5, a reakciona temperatura se kontroliše na 50°C – 95°C. Supstanca u rastvoru je najpre prisutna u obliku natrijumove soli, a zatim se pri dodavanju sumporne kiseline formira sumporna kiselina.

S6: preneti materijal sakupljen pomoću S5 u koncentratorski sistem radi koncentrisanja, a voda se koncentriše i ispari za 30-60%, a vremena koncentracije su oko 1,4–2,5; kontrolisati vremena koncentracije i temperaturu na kojoj se vrši koncentrovanje za generisanje najboljeg efekta kristalizacije i taloženje nečistoća i natrijum sulfata.

S7: preneti materijal sakupljen pomoću S6 u rezervoar za kristalizaciju hlađenjem i ohladiti na 65-99°C, jer će se rastvorljivost natrijum sulfata povećati sa smanjenjem temperature, a rastvorljivost taurina će se povećati sa povećanjem temperature. Da bi se osiguralo da nečistoće i natrijum sulfat dostignu određeni odnos, a taurin se neće istaložiti i, visoka temperatura takođe smanjuje viskozitet rastvora, jer određena količina kristala natrijum sulfata postoji u onečišćenjima, formirajući filterski most, olakšavajući razdvajanje nečistoća i zatim ulazi na pločasti okvir i filtriranje omogućava brzo razdvajanje.

S8: rastvor sakupljen pomoću S7 se ohladi na 15-25°C, doda se određena količina aktivnog uglja, doda se tečna baza radi podešavanja pH vrednosti na 9,0 – 10,5, a matična tečnost se odvoji pomoću uređaja za filtriranje, kao što su ploča i ram ili mikroporozni filter;

S9: dodati tečni amonijak u matičnu taurinsku tečnost koja je očišćena od nečistoća temeljno sakupljenih pomoću S8, pod uslovima hlađenja sve dok sadržaj amonijaka ne bude veći od 15%, a velika količina sulfata i drugih nečistoća će se istaložiti i zatim se koristi filter sa sečivima ili zaptivena ploča i ram. Filtrira se bistra matična tečnost i dobijena matična tečnost se može koristiti u koraku aminolize (korak S2). Pomenuti uređaj za filtriranje treba da bude u skladu sa zahtevima zaštite prirodne sredine i mora biti zaptiven da bi se sprečilo curenje amonijaka.

U cilju objašnjenja tehničkih efekata ovog pronalaska, ostvarenja će biti opisana u nastavku. Sve sirovine koje se koriste u sledećim ostvarenjima su komercijalno dostupne osim ako nije drugačije naznačeno. Postupci su konvencionalni osim ako nije drugačije naznačeno, a sadržaj materijala se odnosi na maseni procenat po zapremini, osim ako nije drugačije naznačeno.

Ostvarenje 1

U ovom ostvarenju se poslednja matična tečnost taurina obrađuje sa bazom i kiselinom, dekoloriše se i uklanjaju nečistoće aktivnim ugljem:

(1) Poslednja matična tečnost taurina: 1500ml matične tečnosti taurina, pri čemu je maseni procent 10% (računajući prema taurinu, 100ml rastvora sadrži 10 g taurina) i dodaje se 375ml tečne baze koncentracije od 32% i dobro se promeša, a zatim se doda 100ml koncentrovane sumporne kiseline koncentracije od 98% i reakciona temperatura je kontrolisana na 50-75°C.

(2) Navedeni rastvor se ukoncentriše do 1185ml i koncentrovana tečnost se filtrira sukcijom na 75°C, a vreme potrebno za filtriranje je 15 min (minuta). Posle filtriranja, može se generisati 510 g čvrste supstance i 975ml filtrata. Čvrsta supstance je relativno suva i sadržaj vode je 15 %.

(3) 46ml tečne baze koncentracije 32 % se doda u navedeni filtrat i spusti se temperatura na 18-22°C, a zatim se u to doda 1g aktivnog uglja. Posle mešanja tokom određenog vremenskog perioda, generiše se 970ml matične tečnosti putem filtriranja sukcijom. Glavne komponente su taurin i natrijum izetionat. Testirani sadržaj taurina je 15,2%, a sadržaj natrijum izetionata je 18,2%. U poređenju sa poslednjom matičnom tečnošću taurina pre obrade, sadržaj taurina i natrijum izetionata je očigledno povećan, a sadržaj nečistoća kao što su etilen glikol i Fe je značajno smanjen.

Testiranjem su dobijeni sledeći podaci:

Ostvarenje 2

Ovo ostvarenje pokazuje eksperiment kontrolne obrade poslednje matične tečnosti taurina:

(1) Poslednja matična tečnost taurina: 1500ml matične tečnosti taurina, pri čemu je maseni procent 10% (računajući prema taurinu, 10 g taurina u 100ml rastvora), rastvor se ukoncentriše do 1185ml. Zatim se koncentrovana tečnost filtrira sukcijom na 75°C. Kada je vreme filtracije 3 sata, čvrsta materija generisana filtriranjem sukcijom je tanja, viskoznija, sa više vode, a sadržaj vlage je 30% (mas.%); efekat filtriranja sukcijom nije toliko dobar kao u Ostvarenju 1, zahteva opremu za filtriranje sukcijom veće snage, veće potrošnje energije i manje efikasnosti.

(2) Poslednja matična tečnost taurina: 1500ml matične tečnosti taurina, pri čemu je maseni procent 10% (računajući prema taurinu, 10 g taurina u 100ml rastvora), rastvor se ukoncentriše do 1185ml. Koncentrovana tečnost se razdvaja na 75°C centrifugiranjem i centrifugirana je 15 minuta, a čvrsta supstanca nastala centrifugiranjem je relativno tanja, viskoznija, sa više vode, a sadržaj vlage je 28% (mas.%), uglavnom podložan višem viskoznom koncentratu. Viskozitet je veći, a efekat razdvajanja je loš.

Ostvarenje 3

Izvođenje tretmana mešanjem sa amonijakom na poslednju matičnu tečnost iz Ostvarenja 1 i njeno oporavljanje.

Obrada oporavljene matične tečnosti mešanjem sa amonijakom: matičnoj tečnosti, sakupljenoj u Ostvarenju 1, ubrizgava se tečni amonijak da bi se dostigao sadržaj od 15% - 20% i filtrira da bi se dobio providan bistar rastvor.

Priprema natrijum taurina: kada je katalizator prisutan kao natrijum hidroksid, rastvor natrijum izetionata (proizveden od strane Kompanije), matična tečnost tretirana mešanjem sa amonijakom i amonijak gas se podvrgavaju reakciji aminolize, a reakcija aminolize se izvodi na 220-280°C i 10-15MPa. Reakcija se izvodi tokom 1 sata. Kada se reakcija završi, rastvor dobijen izbacivanjem gasa amonijaka je rastvor natrijum taurata.

Tokom testiranja, obrađena matična tečnost suštinski nema sulfata.

Ostvarenje 4

Direktno izvođenje tretmana mešanja sa amonijakom poslednje matične tečnosti pre obrade u Ostvarenju 1, a korak S7 je za reciklažu.

Obrada oporavljene matične tečnosti mešanjem sa amonijakom: sirovina u Ostvarenju 1 (tj., poslednja matična tečnost pre tretmana) propušta se kroz tečni amonijak da bi se dostigao sadržaj od 15% - 20% i filtrira da bi se dobio providan bistar rastvor.

Priprema natrijum taurata: kada je katalizator prisutan kao natrijum hidroksid, rastvor natrijum izetionata (proizveden od strane Kompanije), matična tečnost obrađena mešanjem sa amonijakom i amonijak gas se podvrgavaju reakciji aminolize, a reakcija aminolize se izvodi na 220-280°C i 10-15MPa. Reakcija se izvodi tokom 1 sata. Kada se reakcija završi, rastvor dobijen izbacivanjem gasa amonijaka je rastvor natrijum taurata.

Ostvarenje 5

Odabrana su dva seta ostvarenja i odgovarajućih komparativnih realizacija da pokažu stanje aminolize i naknadne ekstrakcija sirovog taurina pod različitim uslovima ponovnog korišćenja matične tečnosti;

Sva sledeća ostvarenja su 1,5 mol natrijum izetionata, a zatim se priprema rastvor natrijum taurata prema postupcima navedenim u Ostvarenjima 3 i 4. Nastali rastvor natrijum taurata se tretira sa smolom kiselog katjonskog izmenjivača da bi se dobio taurin. Rastvor se ukoncentriše, a rastvor taurina se ukoncentriše i ohladi kako bi se dobio sirovi taurin i detektuje se sadržaj taurina.

Izračunati odnos prinosa prema sledećoj formuli:

Pri tome, odnos prinosa amonijaka = masa čistog taurina (masa natrijum izetionata: 148 x 125) x 100%.

Poređenjem Eksperimenta 3 i Eksperimenta 4 u Ostvarenju 5, povećanje doze obrađene matične tečnosti povećava prinos reakcije aminolize dok ne utiče na sadržaj sirovog proizvoda, a nečistoće matične tečnosti bi bile manje posle tretmana suprotnim jonima.

Poređenjem Eksperimenta 1 i Eksperimenta 3 i, poređenjem Eksperimenta 2 sa Eksperimentom 4 u Ostvarenju 5, količina matične tečnosti pre i posle tretmana je ista pod istim uslovima (ista količina čistoće), prinos reakcije aminolize značajno raste i sadržaj sirovog proizvoda se značajno poboljšava, što u potpunosti pokazuje da se matična tečnost temeljnije redukuje posle tretmana, tako da je sporedna reakcija pod uslovima reakcije aminolize u velikoj meri uzdržana, a kvalitet proizvoda je u velikoj meri poboljšan.

Poređenjem eksperimenata 1, 2, 3 i 4 u Ostvarenju 5 sveukupno, efektivan sadržaj matične tečnosti posle tretmana je u velikoj meri poboljšan, a u isto vreme, veoma je očigledno da je poboljšan prinos i povećan sadržaj sirovog proizvoda, a istovremeno, matična tečnost očigledno može povećati količinu izvora posle tretmana (u situaciji kada je čistoća ekvivalentna).

Ostvarenje 6

U ovom ostvarenju se izvode tretman zasoljavanja i dekolorizacija aktivnim ugljem i tretman kojim se uklanjaju nečistoće iz posledenje matične taurinske tečnosti:

(1) Poslednja matična tečnost taurina: 1500ml matične tečnosti taurina, pri čemu je maseni procent 10% (računajući prema taurinu, 10 g taurina u 100ml rastvora) i 127,8 g soli Na2SO4(tj., 0,9 mol), promešati ravnomerno i temperaturu održavati na 50-75°C.

(2) Navedeni rastvor se ukoncentriše do 1185ml i koncentrovana tečnost se filtrira sukcijom na 75°C, a vreme potrebno za filtriranje je 15 minuta. Posle filtriranja, može se generisati 210 g čvrste supstance i 1050ml filtrata. Čvrsta supstanca je relativno suva i sadržaj vode je 23 %.

(3) 50ml tečne baze koncentracije od 32 % se doda u navedeni filtrat i temperatura se spusti na 18-22°C, a zatim se doda 1g aktivnog uglja. Posle mešanja u određenom vremenskom periodu, generiše se 1046ml matične tečnosti putem filtriranja sukcijom.

Glavne komponente su taurin i natrijum izetionat. Testirani sadržaj taurina je 13,8%, a sadržaj natrijum izetionata je 16,5%. U poređenju sa poslednjom matičnom tečnošću taurina pre obrade, sadržaj taurina i natrijum izetionata je očigledno poboljšan, a sadržaj nečistoća kao što su etilen glikol i Fe je značajno smanjen.

Testiranjem su dobijeni sledeći podaci:

Ostvarenje 7

U ovom ostvarenju se izvode tretman zasoljavanja i dekolorizacija aktivnim ugljem i tretman kojim se uklanjaju nečistoće iz poslednje matične taurinske tečnosti:

(1) Poslednja matična tečnost taurina: 1500ml matične tečnosti taurina u kojoj je maseni procent 10% (računajući prema taurinu, 100ml rastvora sadrži 10 g taurina) i u to se doda 568 g soli Na2SO4(tj., 4 mol), promeša se ravnomerno i temperatura održava na 50-75°C.

(2) Navedeni rastvor se ukoncentriše do 1185ml i koncentrovana tečnost se filtrira sukcijom na 75°C, a vreme potrebno za filtriranje je 15 minuta. Posle filtriranja, može se generisati 774 g čvrste materije i 985ml filtrata. Čvrsta supstanca je relativno suva i sadržaj vode je 15 %.

(3) 47ml tečne baze koncentracije od 32 % se doda u navedeni filtrat i temperatura se spusti na 18-22°C, a zatim se doda 1g aktivnog uglja. Posle mešanja u određenom vremenskom periodu, generiše se 980ml matične tečnosti putem filtriranja sukcijom. Glavne komponente su taurin i natrijum izetionat. Testirani sadržaj taurina je 14,8% dok je sadržaj natrijum izetionata 17.8%. U poređenju sa poslednjom matičnom tečnošću taurina pre obrade, sadržaj taurina i natrijum izetionata je očigledno poboljšan, a sadržaj nečistoća kao što su etilen glikol i Fe je značajno smanjen.

Testiranjem su dobijeni sledeći podaci:

Oprema, korišćna u procesu, biće detaljno opisana u nastavku uz pozivanje na priložene crteže.

Slika 4 prikazuje aparaturu za predtretman za uklanjanje nečistoća i obnavljanje matične tečnosti taurina. Koristi se postupak za uklanjanje nečistoća i rekuperaciju, prikazan na Slici 1, koji obuhvata, sekvencijalno, rezervoar 1 u koji se dodaju baza i kiselina, rezervoar 2 za koncentrisanje, rezervoar 3 za koncentrisanje i izdvajanje kristalne žitke mase, filter ploču i ram 4 i srednji prenosni rezervoar 34 i, ovi instrumenti su povezani, a neophodna oprema, kao što su pumpe, je povezana između opreme, dok je rezervoar 2 za koncentrisanje spojen sa izmenjivačem toplote 39 i postoji mehanizam za hlađenje na rezervoaru 1 za dodavanje baze i kiseline i rezervoar 3 za koncentrovano izdvajanje žitke mase, radi smanjivanja temperature materijala u rezervoaru. Među njima, rezervoar 1 za dodavanje baze i kiseline, rezervoar 3 za koncentrovano izdvajanje žitke mase i srednji prenosni rezervoar 34 su obična oprema pod pritiskom.

Pri čemu je otvor za punjenje 9 rezervoara 1 za dodavanje baze i kiseline povezan sa ispusnim otvorom poslednje matične tečnosti taurina, dobijene u prethodnom koraku. Na rezervoaru 1 za dodavanje baze i kiseline su instalirani otvor za punjenje matične tečnosti 9, izduvni otvor 10 i mehanizam za mešanje 11, dok je ventil 14 za ispuštanje postavljen ispod rezervoara 1 za dodavanje baze i kiseline; kondenzacioni sloj za cirkulaciju vode postavljen je izvan rezervoara 1 za dodavanje baze i kiseline, radi smanjivanja temperature u rezervoaru 1 za dodavanje baze i kiseline. Ovaj smrznuti sloj je obezbeđen ventilom 12 ulaza rashladne vode i ventilom 13 izlaza rashladne vode, a pumpe 5 i 6 za sirovine su postavljene između koncentracionog rezervoara 2 i rezervoara 1 za dodavanje baze i kiseline. Pumpa 5 za sirovine je opremljena sa ventilom 15 za punjenje i ventilom 16 za pražnjenje, dok je pumpa 6 za sirovine opremljena sa ventilom 17 za punjenje i ventilom 18 za pražnjenje. Među njima, ventil 16 za pražnjenje i ventil 17 za punjenje su povezani sa izmenjivačem toplote 39. Iznad koncentracionog rezervoara 2 je postavljen ventil 19 za odzračivanje (ventil je normalno otvoren), a donji deo koncentracionog rezervoara 2 je povezan sa pumopm 7 za sirovine. Pumpa 7 za sirovine je opremljena sa ventilom 20 za punjenje i ventilom 21 za ispuštanje, ventil za punjenje 21 je povezan sa otvorom za punjenje 24 rezervoara 3 za koncentrisanje kristalisanog otpada. Otvor 24 za punjenje matične tečnosti, otvor 25 za ventilaciju i mehanizam za mešanje 26 su postavljeni na vrhu rezervoara 3 za koncentrisanje kristalisanog otpada, a ventil 27 za ispuštanje je instaliran ispod; u spoljašnjem omotaču rezervoara 3 za koncentrisanje kristalisanog otpada je postavljen cirkulišući vodeni hladeći sloj da snizi temperaturu u rezervoaru. U ovom međusloju su postavljeni ventili ulaza rashladne vode 22 i 23, koji su povezani sa pumpom 8 pločastog i okvirnog filtera preko ventila za punjenje 28 pumpe pločastog i okvirnog filtera. Ventil za ispuštanje 29 i refluksni ventil 31 su instalirani na pumpi 8 pločastog i okvirnog filtera. Ulaz i izlaz pumpe 4 pločastog i okvirnog filtera su opremljeni ventilom za punjenje 30 i ventilom za pražnjenje 32, koji su povezani, preko ventila 33 za punjenje prolaznog rezervoara sa prolaznim rezervoarom 34. Otvor 35 za punjenje, otvor 36 za ventilaciju i mehanizam za mešanje 37 su postavljeni na gornjoj strani tranzitnog rezervoara 34, a ventil za ispuštanje 38 na donjoj strani je povezan sa pratećom opremom. Pored navedenih cevovodnih ventila, postoje i neki neophodni ventili i priključni delovi za proizvodnu opremu, koji su uobičajena tehnološka sredstva i neće ovde biti detaljnije opisani.

Slika 5 prikazuje sledeći poželjan uređaj za uklanjanje nečistoća, naime materijal koji ističe iz prenosnog rezervoara 34 ulazi u uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća aktivnim ugljem. Drugim rečima, poslednja matična tečnost taurina generisana predtretmanom u prethodnom koraku se podvrgava dekolorizaciji i uklanjanju nečistoća pomoću aktivnog uglja. Konkretno, uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća aktivnim ugljem uključuje rezervoar 44 za dekolorizaciju, pumpu 52 ulaza okvirnog filtera, pločasti i okvirni filter 56, tranzitni rezervoar 60, pumpu preciznog filtera 66, precizni filter 70 i prijemni skladišteni rezervoar 76, koji su uzastopno povezani. Precizni filter 70 ima manju veličinu pora filtera u odnosu na pločasti i okvirni filter 56 i, može uklanjati male čestice onečišćenja. Među njima, rezervoar 44 za dekolorizaciju, intermedijarni rezervoar 60 i prijemni skladišteni rezervoar 76 su obična oprema pod pritiskom.

Spoljašnji omotač rezervoara 44 za dekolorizaciju opremljen je kondenzacionim slojem cirkulišuće vode radi snižavanja temeprature unutar rezervoara za dekolorizaciju 44. Međusloj je obezbeđen pomoću ventila 45 ulaza rashladne vode i ventila 46 izlaza rashladne vode. Rezervoar za dekolorizaciju 44 je opremljen mehanizmom za mešanje 49 i, gornji deo rezervoara 44 je opremljen ulazom 47 za punjenje matične tečnosti i izduvnim otvorom 48, dok je na dnu, rezervoar 44 opremljen ispusnim 50 ventilom. Ispusni 50 ventil je povezan sa pumpom 52 pločastog i okvirnog filtera preko ventila 51 za punjenje ulaza pumpe 52 okvirnog filtera i, pumpa 52 pločastog i okvirnog filtera je opremljena sa ispusnim 53 ventilom i povratnim ventilom 54; a ulaz i izlaz pločastog i okvirnog filtera 56 su, respektivno, obezbeđeni ventilom 55 za punjenje, odnosno ispusnim 57 ventilom i povezani sa intermedijernim prenosnim rezervoarom 60 preko ventila 58 ulaza za punjenje rezervoara. Otvor za punjenje 61, otvor 62 i mehanizam za mešanje 63 su instalirani iznad tranzitnog rezervoara 60, ispusni 64 ventil na dnu je povezan sa ventilom 65 pumpe za punjenje preciznog filtera, izlazni kraj pumpe 66 preciznog filtera je povezan sa ispusnim 67 ispusnim i, povezuje se sa povratnim ventilom 68 pumpe preciznog filtera i ventilom 73 punjenja preciznog filtera. Precizni filter 70 je opremljen sa ventilom 71 ulaza vode za čišćenje, ventilom 72 izlaza vode za čišćenje i izduvnim ventilom 74. Ispusni 75 ventil preciznog filtera 70 je povezan na ulaz prijemnog rezervoara 76 za skladištenje. Prijemni rezervoar 76 za skladištenje je opremljen izduvnim otvorom 77 i, njegov ispusni 78 ventil je povezan sa sledećim uređajima. Drugi ventili i komponente za povezivanje, neophodni za proizvodnu opremu su uobičajena tehnička sredstva i neće biti ovde opisana. Otvor za dovod tečnosti se poželjno instalira na rezervoar za beljenje, radi dodavanja i punjenja tečne baze ili tečne kiseline.

Kada se doda uređaj, efikasnost filtracije i kapacitet obrade mogu da se poboljšaju pomoću filtracije u dve etape. Radni postupak: aktivni ugalj se dodaje kroz otvor 47 za punjenje matične tečnosti, a može se takođe dodati kroz druge otvore, što nije ograničeno. Zatvoren je ispusni 50 ventil na rezervoaru za dekolorizaciju i filtriranje preko ploče i rama, a materijal se dodaje u rezervoar za dekolorizaciju 44 kroz otvor 47 za punjenje rezervoara za dekolorizaciju. Otvoreni su ventili 46 izlaza rashladne vode i ventil 45 ulaza rashladne vode, temperatura se snižava rashladnom vodom, u međuvremenu se pokreće mehanizam 49 za mešanje pri dekolorizaciji. Kada se temperatura spusti na prethodno određenu temperaturu, ventil 45 ulaza rashladne vode i ventil 46 izlaza rashladne vode se zatvaraju. Otvaraju se ispusni 50 ventil, ventil 51 pumpe za punjenje otvora okvirnog filtera, ventil 55 punjenja pločastog i okvirnog filtera, ventil 57 za ispuštanje sa ploče i rama i ventil 58 punjenja tranzitnog rezervoara, a zatvara se ventil 64 za ispuštanje tranzitnog rezervoara da bi startovala pumpa 52 pločastog i okvirnog filtera, zatim se podesi pritisak ulaza okvira pomoću povratnog ventila 54 pumpe pločastog i okvirnog filtera. U okvirni filter 56 se unose aktivni ugalj i materijal i aktivni ugalj se zadržava u na filteru 56, otvori se ploča i okvir i može se odbaciti aktivni ugalj koji je adsorbovao onečišćenja. Kada materijal prolaznog rezervoara 60 dostigne određenu zapreminu, otvaraju se ventil 64 za ispuštanje tranzitnog rezervoara, ventil 65 pumpe za punjenje preciznog filtera, povratni ventil 68 pumpe preciznog filtera, ventil 73 punjenja preciznog filtera, izduvni ventil 74 preciznog filtera i ventil 75 za ispuštanje preciznog filtera, dok se pumpa 66 preciznog filtera pokreće i otvori se ispusni 67 ventil precizne filter pumpe. Nakon što se izduvni 74 ventil preciznog filtera isprazni, ventil 74 za odzračivanje preciznog filtera se zatvara. Pritisak kojim se puni precizni filter 70 se podešava povratnim ventilom 68 pumpe preciznog filtera. Materijal koji se sakupi u prijemnom rezervoaru 76 podleže sledećem koraku za obradu.

Optimizovani proces i oprema su prikazani na Slici 6 i obuhvataju uređaj za dekolorizaciju i uklanjanje nečistoća aktivnim ugljem i uređaj za mešanje sa amonijakom i desalinizaciju. Uređaj za mešanje sa amonijakom i desalinizaciju uključuje reakcioni rezervoar 82 sa protokom amonijaka za mešanje, pumpu 91 i lopatični filter 96, koji su uzastopno povezani, a lopatični filter 96 može takođe biti zamenjen zaptivenim pločastim i okvirnim filterom. Reakcioni rezervoar 82 za mešanje sa amonijakom, aspirator amonijaka 99, ventil ulaza amonijaka 84, ventil punjenja 83, ventil 87 povratnog rezervoara bistre tečnosti i ventil 88 za pražnjenje i sigurnosni ventil 86 i ventil 85 sigurnosnog ventila za frontalnu kontrolu su postavljeni iznad reakcionog rezervoara za mešanje sa amonijakom i sprovodi se reakcija amonijaka. Na dnu reakcionog rezervoara za mešanje sa amonijakom su postavljeni ispusni 89 ventil, a ispusni 89 ventil je povezan sa ventilom 90 pumpe za punjenje. Drugi kraj pumpe 91 je opremljen, respektivno, ispusnim 92 ventilom pumpe, rotacionim ispusnim 93 ventilom. Izlazni pravac ispusnog 92 ventila pumpe je povezan sa aspiratorom amonijaka 99 preko ventila 94 ulaza lopatičnog refluksa i povezan je sa lopatičnim filterom 96 preko ventila 95 lopatične mašine za punjenje. Lopatični filter je opremljen ventilom 98 prelivanja i ventilom 97 za ispuštanje, a ventil 97 za ispuštanje je povezan sa ventilom 87 refluksnog rezervoara bistre tečnosti. Slično, postoje izvesni neophodni ventili i povezujuće komponente za proizvodnu opremu, koji su uobičajena tehnička sredstva u tehnici i neće ovde biti opisani.

Navedeni uređaj za desalinizaciju mešanjem amonijaka može otkloniti so i onečišćenja iz matične tečnosti, a proces rada je jednostavan. Radni postupak: da bi se matična tečnost dodala u reaktor za mešanje sa amonijakom 82, otvoriti prednji kontrolni ventil 85 sigurnosnog ventila, otvoriti ventil 88 za pražnjenje, otvoriti ventil 83 za punjenje i, kada se završi dodavanje, zatvoriti ventil 83 za punjenje. Otvoriti ispusni 89 ventil na dnu, ventil 90 pumpe za punjenje, povratni ventil 94 ulazne lopatice, startovati pumpu 91, otvoriti ispusni ventil 92 pumpe, stabilizovati i zatim otvoriti ventil 84 za ulazak amonijaka i zatvoriti ventil 88 za pražnjenje, apsorbovati amonijak da bi se postigao sadržaj od 15% (odnos mase i zapremine, 15g/100ml) ili više, zatim zaustaviti apsorpciju, a ventil 75 za ulazak amonijaka je zatvoren; ventil 98 prelivanja mašine sa lopaticama, ventil 87 rezervoara za refluks supernatanta i ventil 95 dodavanje pomoću mašine sa lopaticama su otvoreni. Kada se filter 96 napuni, otvara se ventil 97 za ispuštanje mašine sa lopaticama i istovremeno se zatvara ventil 98 prelivanja mašine sa lopaticama. Tokom ciklusa, uzimaju se uzorci radi posmatranja stanja materijala u reaktoru 96 za mešanje sa amonijakom, sve dok filtrat ne bude bistar. Kada je filtrat bistar, prolazni i ispusni 93 ventil se mogu otvoriti da bi se materijal prebacio do koraka reakcije aminolize.

Claims (10)

Patentni zahtevi

1. Postupak za potpuno obnavljanje matične tečnosti taurina u etilen oksidnom procesu za proizvodnju taurina, obuhvata sledeće korake:

(a) dodavanje prvo baze, a zatim kiseline u poslednju matičnu tečnost taurina da bi se obrazovala so u rastvoru, ili direktno dodavanje soli dobijene reakcijom baze sa kiselinom u poslednju matičnu tečnost taurina, pri čemu je baza ma koja od ili smeša natrijum hidroksida, kalijum hidroksida, litijum hidroksida, natrijum karbonata, kalijum karbonata i litijum karbonata, a kiselina je sumporna kiselina, hlorovodonična kiselina ili organska kiselina;

(b) koncentrovanje i kristalizacija materijala sakupljenog u koraku (a); i

(c) dobijanje bistre poslednje matične tečnosti taurina filtriranjem.

2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što je opseg temperature reakcije koraka (a) od 50°C – 95°C, a pH vrednost nakon dodavanja kiseline je između 7,0 – 10,5.

3. Postupak prema zahtevu 2, naznačen time, što je količina baze dodate u koraku (a) 5% - 50% zapremine navedene poslednje matične tečnosti taurina.

4. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se tečna baza i sumporna kiselina dodaju u koraku (a) da bi se formirao natrijum taurin i natrijum sulfat.

5. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se 30% - 60% vode kondenzuje i ispari u koraku (b).

6. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se 530 mol – 5300 mol soli dodaju u koraku (a) na 1m<3>navedene poslednje matične tečnosti taurina.

7. Postupak prema bilo kom od prethodnih zahteva, koji dalje obuhvata korak: dodavanje aktivnog uglja u navedenu poslednju matičnu tečnost taurina generisanu korakom (c) za dekolorizaciju u uslovima hlađenja i snižavanje pH vrednosti na 9,0 do 10,5 dodavanjem baze, a zatim filtriranje.

8. Postupak prema zahtevu 7, naznačen time, što se uslovi hlađenja odnose na to da je temperatura u proizvodnom sistemu niža od temperature prethodnog procesa, a temperature obrade sistema se kontroliše između 15-25°C.

9. Postupak prema zahtevu 8, naznačen time, što se tečnost na izlazu, nakon procesa dekolorizacije sa aktivnim ugljem i bazne filtracije, podvrgava tretmanu mešanja sa amonijakom, a matične tečnost kojoj su uklonjene nečistoće generiše se razdvajanjem čvrstog i tečnog i sva matična tečnost se vraća u korak aminolize etilen oksidnog proizvodnog procesa.

10. Postupak prema zahtevu 9, naznačen time, što se tokom navedene obrade mešanja sa amonijakom tečni amonijak ili amonijak gas dodaju u navedenu ispuštenu tečnost, a odnos mase i zapremine amonijaka je 15g/100ml ili više.