[發明專利]解吸方法和裝置

無效

• 申請號: 95192437.0
• 申請日: 1995-02-15
• 公開（公告）號: CN1068236C
• 公開（公告）日: 2001-07-11
• 發明（設計）人: F·H·韋爾霍夫;M·格倫策
• 申請（專利權）人: 萊利工業公司
• 主分類號: B01D15/08
• 分類號: B01D15/08;C12P7/48;C12P7/56;C12P7/40;C07C51/47
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,張元忠

???????????????發明背景

本發明一般地說涉及用于回收有用化學產物的固相吸附/解吸技術。更具體地說，本發明涉及用于使吸附的產物熱解吸的非常有效和經濟的方法，以及可用來實施該方法的裝置。

作為進一步的背景，曾經對于從介質中回收和純化羧酸及其它有用的化學產物進行過長期研究，力圖發現制備它們的有效和經濟合算的途徑。例如，諸如檸檬酸和乳酸等羧酸在世界上是用發酵法大規模生產的。這種發酵形成了發酵液，必須從中回收和純化所需要的酸。在涉及大量生產的場合，將回收成本保持最低的重要性是怎樣強調也不會過分的。

近來的回收工作集中在使用固體聚合物吸附劑材料從發酵介質中回收羧酸。在這一方法中，使發酵液流過能吸附羧酸的吸附劑，再將羧酸以某種方式解吸下來以便提供產品。一般說來，已經提出了許多種吸附劑和吸附/解吸的方法。

例如，Kawabata等在美國專利4,323,702中敘述了一種使用主要組分是聚合物吸附劑的材料回收羧酸的方法，該吸附劑有一個吡啶骨架結構和交聯的結構。羧酸被吸附在吸附劑上，然后用極性有機物質例如脂族醇、酮或酯將其解吸。但是，這些極性有機物很難與被洗脫的介質分離，和/或會在操作中，例如在進行分離所必須的蒸餾操作中，產生明顯的副反應。

Kulprathipanja等在美國專利4,720,579、4,851,573、4,851,574中提到一些固體聚合物吸附劑，包括一種中性、不離解(noniogenic)、大網絡、水不溶性交聯的苯乙烯-聚(乙烯基)苯，一種連接著叔胺官能團或吡啶官能團的交聯的丙烯酸或苯乙烯樹脂基體，或一種連接著脂族季銨官能團的交聯的丙烯酸或苯乙烯樹脂基體。

在他們的工作中，Kulprathipanja等介紹了“脈動試驗”，其中他們確定丙酮/水、硫酸和水作為解吸劑。不用說，丙酮/水解吸劑在解吸的級分中引入了有機物和如上所述的附帶的不便。在使用硫酸作解吸劑時，它當然存在于被洗脫的級分中，使產物的回收復雜化。另外，雖然他們提到水是一種可能的解吸劑，但是Kulprathipanja等指出了水在他們的方法中的不可行性，在美國專利4,851,573中指出水“對于回收吸收的檸檬酸的能力不夠強，因而使該方法不能迅速具有商業吸引力”。

1985年7月9日提交的南非專利申請855?155敘述了從水溶液中回收產物酸的方法。在吸附步驟中，使含酸的溶液流過一個裝有吸附劑樹脂的柱子，該吸附劑樹脂包括乙烯基咪唑/亞甲基雙(丙烯酰胺)聚合物，乙烯基吡啶/三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯/乙烯基三甲基硅烷聚合物、乙烯基咪唑/N-乙烯基-N-甲基乙酰胺/亞甲基雙(丙烯酰胺)聚合物、Amberlite?IRA?35(Rohm?＆?Haas，以丙烯酸酯/二乙烯基苯為基礎的含二甲基氨基的聚合物)或者Amberlite?IRA?93?SP(Rohm?＆?Haas)或DowexMWA-1或WGR-2(Dow?Chemical)(后面這三種是以苯乙烯/二乙烯基苯的基礎的含二甲基氨基的聚合物)。為了使酸解吸，將水流過柱子，水溫常為90℃。但是，所述的單程洗脫法的熱能利用不充分，而且基本上不能最大限度地利用樹脂的潛力以便得到高度濃縮的解吸溶液。另外，在這份南非專利申請中使用的樹脂是相對地熱不穩定的，因此在用熱水解吸期間顯著降解。

1992年3月12日提交的國際專利申請PCT/US?92/02107(1992年10月1日公布，WO?92/16534)和1992年3月12日提交的PCT/US?92/01986(1992年10月1日公布，WO?92/16490)均屬于Reilly?Industries公司，它們分別公開了用蒸汽或熱水從二乙烯基苯交聯的乙烯基吡啶或其它樹脂中解吸乳酸和檸檬酸。所用的樹脂具有優越的吸附/解吸容量，并且在所述的熱水解吸步驟中具有高度的熱穩定性。雖然如此，改進的方法應能更有效地利用解吸中所施加的熱，并能提供產物濃度更高的解吸溶液。

根據本領域的這一背景及其它背景，仍然需要改進的有效方法，以便用來從稀溶液中回收羧酸及其它有用產物。本發明滿足了這些需要。

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