CN108913726A - 一种生化法制备丙烯酰胺的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，以丙烯腈和水为原料，在生物催化剂的作用下进行水合反应，反应完毕进行过滤、精制、结晶和干燥过程制备得到。本发明的优点是：采用生物催化剂，环境污染小，且可回收利用，降低了使用成本；反应完全、无副产物、反应条件温和、能耗低、三废少。
Description
技术领域
本发明涉及丙烯酰胺的生产工艺领域，具体涉及一种生化法制备丙烯酰胺的工艺。
背景技术
丙烯酰胺是一种白色晶体化学物质，是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胺主要用于水的净化处理、纸浆的加工及管道的内涂层等。丙烯酰胺的制备目前常见的是硫酸水合法和催化水合法，硫酸水合法采用等摩尔比的丙烯腈和水，在有硫酸的条件下进行水合，此法生产丙烯酰胺是间歇操作，流程复杂，且过程中耗用的酸、碱会对生产设备进行腐蚀，导致生产成本增加，催化水合法常见的是铜催化水合法，存在反应过程中会生成加成反应而产生少量加成反应物的弊端。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，丙烯腈和水在生物催化剂的作用下制备得到。
本发明采用的技术方案是：
一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，以丙烯腈和水为原料，在生物催化剂的作用下进行水合反应，反应完毕进行过滤、精制、结晶和干燥过程制备得到。
进一步的，所述生物催化剂为菌种催化剂。
进一步的，具体操作步骤如下：
a、菌种的培养：挑选优质菌种首先进行初步培养，而后进行大量繁殖，繁殖完毕离心稀释后待用；
b、丙烯酰胺的生产：将上述离心稀释后的菌种加入到丙烯腈中，进行水合反应，水合反应完对反应液进行过滤与离子吸附后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液浓缩结晶后进行干燥得到丙烯酰胺晶体；
d、催化剂的回收处理：将废液通过膜分离技术分离出菌体进行再利用。
进一步的，所述步骤b中菌种与丙烯腈的质量比为0.08:1-0.12:1。
进一步的，所述菌种选自酵母菌和乳酸杆菌。
进一步的，所述丙烯腈的浓度为99%。
本发明的有益效果是：1、采用生物催化剂，环境污染小，且可回收利用，降低了使用成本；2、反应完全、无副产物、反应条件温和、能耗低、三废少。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的保护范围的限定。
一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，以丙烯腈和水为原料，在生物催化剂的作用下进行水合反应，反应完毕进行过滤、精制、结晶和干燥过程制备得到，生物催化剂为酵母菌催化剂，具体操作过程如下所示：
实施例1
a、菌种的培养：挑选优质菌种，加入到含水培养液中进行初步培养，培养周期为24h，而后将初步培养后的菌种加入到含水营养液和纯水组成的培养基中进行大量繁殖，繁殖温度为25-37℃，繁殖周期为2-3d，大量繁殖完毕，取出，放入离心机内以12000r/min的转速，离心30min，离心完加纯水稀释，制备成菌种催化剂；
b、丙烯酰胺的生产：将上述菌种催化剂0.08Kg加入到1Kg的丙烯腈中，进行水合反应，水合反应后对反应液进行过滤，而后对过滤液进行离子吸附，后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液通过旋转蒸发仪进行蒸发浓缩结晶后进行放入干燥箱内进行干燥后得到丙烯酰胺晶体150g；
d、催化剂的回收处理：将蒸发出来的废液通过膜分离技术进行分离，分离出菌体进行再利用。
实施例2
a、菌种的培养：挑选优质菌种，加入到含水培养液中进行初步培养，培养周期为24h，而后将初步培养后的菌种加入到含水营养液和纯水组成的培养基中进行大量繁殖，繁殖温度为25-37℃，繁殖周期为2-3d，大量繁殖完毕，取出，放入离心机内以12000r/min的转速，离心30min，离心完加纯水稀释，制备成菌种催化剂；
b、丙烯酰胺的生产：将上述菌种催化剂0.12Kg加入到1Kg的丙烯腈中，进行水合反应，水合反应后对反应液进行过滤，而后对过滤液进行离子吸附，后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液通过旋转蒸发仪进行蒸发浓缩结晶后进行放入干燥箱内进行干燥后得到丙烯酰胺晶体190g；
d、催化剂的回收处理：将蒸发出来的废液通过膜分离技术进行分离，分离出菌体进行再利用。
实施例3
a、菌种的培养：挑选优质菌种，加入到含水培养液中进行初步培养，培养周期为24h，而后将初步培养后的菌种加入到含水营养液和纯水组成的培养基中进行大量繁殖，繁殖温度为25-37℃，繁殖周期为2-3d，大量繁殖完毕，取出，放入离心机内以12000r/min的转速，离心30min，离心完加纯水稀释，制备成菌种催化剂；
b、丙烯酰胺的生产：将上述菌种催化剂0.1Kg加入到1Kg的丙烯腈中，进行水合反应，水合反应后对反应液进行过滤，而后对过滤液进行离子吸附，后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液通过旋转蒸发仪进行蒸发浓缩结晶后进行放入干燥箱内进行干燥后得到丙烯酰胺晶体770g；
d、催化剂的回收处理：将蒸发出来的废液通过膜分离技术进行分离，分离出菌体进行再利用。
实施例4
a、菌种的培养：挑选优质菌种，加入到含水培养液中进行初步培养，培养周期为24h，而后将初步培养后的菌种加入到含水营养液和纯水组成的培养基中进行大量繁殖，繁殖温度为25-37℃，繁殖周期为2-3d，大量繁殖完毕，取出，放入离心机内以12000r/min的转速，离心30min，离心完加纯水稀释，制备成菌种催化剂；
b、丙烯酰胺的生产：将上述菌种催化剂0.11Kg加入到1Kg的丙烯腈中，进行水合反应，水合反应后对反应液进行过滤，而后对过滤液进行离子吸附，后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液通过旋转蒸发仪进行蒸发浓缩结晶后进行放入干燥箱内进行干燥后得到丙烯酰胺晶体180g；
d、催化剂的回收处理：将蒸发出来的废液通过膜分离技术进行分离，分离出菌体进行再利用。
Claims (6)
1.一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，以丙烯腈和水为原料，在生物催化剂的作用下进行水合反应，反应完毕进行过滤、精制、结晶和干燥过程制备得到。
2.根据权利要求1所述的一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，所述生物催化剂为菌种催化剂。
3.根据权利要求1所述的一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，具体操作步骤如下：
a、菌种的培养：挑选优质菌种首先进行初步培养，而后进行大量繁殖，繁殖完毕离心稀释后待用；
b、丙烯酰胺的生产：将上述离心稀释后的菌种加入到丙烯腈中，进行水合反应，水合反应完对反应液进行过滤与离子吸附后得到丙烯酰胺水溶液；
c、丙烯酰胺的精提：将上述丙烯酰胺水溶液浓缩结晶后进行干燥得到丙烯酰胺晶体；
d、催化剂的回收处理：将废液通过膜分离技术分离出菌体进行再利用。
4.根据权利要求3所述的一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，所述步骤b中菌种与丙烯腈的质量比为0.08:1-0.12:1。
5.根据权利要求3所述的一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，所述菌种选自酵母菌和乳酸杆菌。
6.根据权利要求3所述的一种生化法制备丙烯酰胺的工艺，其特征在于，所述丙烯腈的浓度为99%。
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|---|---|---|---|---|
| CN112626141A (zh) * | 2020-11-16 | 2021-04-09 | 广东宝莫生物化工有限公司 | 一种丙烯酰胺溶液的生产方法 |
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