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摘 要：以对氨基苯甲酰谷氨酸、2，4，5—三氨基—6—羟基嘧啶硫酸盐为主要原料，通过树脂脱色吸附、活性炭脱色吸附和通氨中和等物理和化学反应过程使母液处理后达到循环套用，从而达到节约生产用水和提高产品收率。
关键词：叶酸 合成 工艺 环保 活性炭 循环 母液 晶核 生产废水
叶酸又称蝶酰谷氨酸，维生素M，是米切尔从菠菜叶中提取纯化的，故而命名为叶酸，有促进骨髓中幼细胞成熟的作用，人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症，对孕妇尤其重要。叶酸是人体内细胞生长和繁殖必需的物质，对人体的新陈代谢起着重要的作用，是人体不可缺少的营养素之一。
虽然叶酸天然广泛存在于动植物食品中，但由于天然的叶酸极不稳定，易受阳光、加热的影响而发生氧化，所以人体真正能才食物中获得的叶酸并不多，而合成的叶酸在数月或数年内可保持稳定，容易吸收且人体利用度高，约高出天然制品的一倍左右。其次，近几年来国内外的学者陆续发现了叶酸有不少新用途，其中包括抗肿瘤作用、对婴幼儿的神经细胞与脑细胞发育有促进作用、作为精神分裂症病人的辅助治疗剂、对预防脑卒中也有一定的疗效。上述原因促使化学合成的叶酸的需求量大幅度增加，在市场上叶酸的销售量也会呈增长的趋势。然而目前一般生产厂家生产叶酸多采用对氨基苯甲酰谷氨酸、三氯丙酮及2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐合成，此方法在生产过程中，产生大量的污水。而对污水的处理方法多采用静滤池来沉淀处理，而用混凝沉淀-水解-PACT工艺处理叶酸废水也只是应用于小试阶段，还没有应用于工业化生产。化学法合成叶酸的污水问题成了困扰企业的难题，随着节能减排的形势越来越严峻，化学法合成叶酸的污水问题成了困扰企业的难题。如何解决叶酸生产中的污水排放问题成了重中之重。
1.实验研究
1.1仪器和试剂
TOC、紫外可见分光光度计、液相色谱、电导率仪、吸附柱。所用试剂和药品为市售分析纯或工业纯。
1.2合成方法
反应试剂与反应条件：
反应试剂与反应条件：对氨基苯甲酰谷氨酸、2，4，5—三氨基—6—羟基嘧啶硫酸盐、三氯丙酮、碳酸钠、焦亚硫酸钠等试剂与反应物在38-42℃，PH为3.0-3.5反应5小时。
1.3树脂和活性炭的选型
由于叶酸母液中主要是COD超标高达约3000mg/l，如果要进行套用，必须降低COD的指标，为此我们想到用树脂吸附，先选用沧州宝恩DK-16、DK-142、HPD-950树脂对粗品母液、精制母液进行吸附，然后测量吸附后母液的COD值，比较COD的大小，效果都不理想，COD仍然大于500mg/l，后来经过咨询树脂公司和试验，最终决定选用西安蓝晓公司的XDA-11型号的树脂，COD数值降到≤500mg/l，母液能回用。同样活性炭也是通过试验，看脱色效果，最终确定302药用活性炭。各工段产生的废水经树脂和活性炭处理后可循环利用，不但从源头减少了工艺用水量，而且实现了污水的零排放。
1.4工艺条件选择
粗品母液处理工艺：粗品母液经离心泵打入树脂罐，树脂罐φ1200×4000mm的4个树脂罐，三个串联使用，一个备用（树脂为XDA-11型大孔吸附树脂），母液依次通过三个树脂罐。母液经树脂罐吸附过滤后进入另一粗品母液池，對此母液池中的母液取样化验其COD，当COD≤500时，此母液再经离心泵打入车间粗品岗位当做粗品投料工艺水，其中所含有的晶核在反应过程中又有利于粗品晶体的析出，使粗品收率由原来的80%提高到现在的85%。
酸溶母液处理工艺：流入静流池内的滤液即废液经离心泵打入5000L脱色罐，脱色罐中加入型号为302药用活性炭35㎏，搅拌30分钟，通过板框压滤，滤液自流入酸溶母液池，再经离心泵打入5000L中和罐，开搅拌，通液氨，监测其PH值，当PH=7时，再加入5kg活性炭，继续搅拌15分钟后通过板框压滤，滤液进入酸溶水析罐用作工艺水，当滤液中（NH4）2SO4的浓度达到20-25%kg/m3时，对废水蒸发浓缩得到硫酸铵盐（外卖）。
碱溶精制母液处理工艺：滤液通过离心泵打入精品母液池，母液池中的母液经离心泵打入树脂罐，树脂罐为φ800×4000mm的4个树脂罐，三个串联使用，一个备用，母液经树脂罐吸附过滤后进入另一精品母液池，对母液池中的母液取样化验其COD，当COD≤500时，此母液再经离心泵打入车间精制岗位当做碱溶投料用水。
1.5生产设备的选择
ⅰ.粗品母液处理采用衬胶树脂罐，其全部管道采用封闭式运输。
ⅱ.脱色罐采用衬胶罐，既节约了成本又实现了封闭的严密性。
ⅲ.脱色板框的运用满足了连续性封闭生产；
ⅳ.全部泵类采用进口机械密封，杜绝泄漏；
1.6与工艺改进前的对比
ⅰ.生产过程中产生的废水经树脂和活性炭处理后，可循环使用，不但从源头上减少了工艺用水量，而且污水排放量减为零，适应了国家环保的要求。
ⅱ.因处理后的母液中含有晶核，含有的晶核在粗品生产过程中又有利于粗品的晶体的析出，使粗品收率由原来的80%提高到85%，从而提高了产品的收率。
ⅲ.在粗品生产工艺中将反应温度由原来的42℃改为36℃，减少了粗品生产阶段的副产物。
ⅳ.在酸溶工艺将原来的盐酸溶解粗品改为用稀硫酸溶解，反应效果更好，且降低了生产成本。
ⅴ.在碱溶工艺中由原来的投加氧化镁调PH值改为用氢氧化钠（液碱）调PH值，使反应更容易控制。
2.关键技术及创新点
ⅰ.本项目选用的工艺方案采用的是树脂和活性炭脱色吸附的工艺路线，同时采用自主创新的连续化生产工艺，将原有的母液全部排放改为回收利用，形成一个完整封闭的循环体系。与原有生产工艺比较，新工艺大大提高了生产的稳定性，使产品质量能够满足市场高端客户的需求，同时连续封闭的生产工艺从遵循了综合利用的原则，同时减少跑冒滴漏，从源头达到了节能减排的目的。
ⅱ.采用XDA-11型大孔吸附树脂对粗品和碱溶精制的母液进行吸附脱色处理，用302号药用活性炭对酸溶母液进行脱色吸附。
ⅲ.用液氨进行中和，母液全部回收套用。
ⅳ.整个工艺过程利用DSC自动控制系统将各工序连成一体。
对以上内容进行了国内查新并申请了发明专利。
关键词：叶酸 合成 工艺 环保 活性炭 循环 母液 晶核 生产废水
叶酸又称蝶酰谷氨酸，维生素M，是米切尔从菠菜叶中提取纯化的，故而命名为叶酸，有促进骨髓中幼细胞成熟的作用，人类如缺乏叶酸可引起巨红细胞性贫血以及白细胞减少症，对孕妇尤其重要。叶酸是人体内细胞生长和繁殖必需的物质，对人体的新陈代谢起着重要的作用，是人体不可缺少的营养素之一。
虽然叶酸天然广泛存在于动植物食品中，但由于天然的叶酸极不稳定，易受阳光、加热的影响而发生氧化，所以人体真正能才食物中获得的叶酸并不多，而合成的叶酸在数月或数年内可保持稳定，容易吸收且人体利用度高，约高出天然制品的一倍左右。其次，近几年来国内外的学者陆续发现了叶酸有不少新用途，其中包括抗肿瘤作用、对婴幼儿的神经细胞与脑细胞发育有促进作用、作为精神分裂症病人的辅助治疗剂、对预防脑卒中也有一定的疗效。上述原因促使化学合成的叶酸的需求量大幅度增加，在市场上叶酸的销售量也会呈增长的趋势。然而目前一般生产厂家生产叶酸多采用对氨基苯甲酰谷氨酸、三氯丙酮及2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶硫酸盐合成，此方法在生产过程中，产生大量的污水。而对污水的处理方法多采用静滤池来沉淀处理，而用混凝沉淀-水解-PACT工艺处理叶酸废水也只是应用于小试阶段，还没有应用于工业化生产。化学法合成叶酸的污水问题成了困扰企业的难题，随着节能减排的形势越来越严峻，化学法合成叶酸的污水问题成了困扰企业的难题。如何解决叶酸生产中的污水排放问题成了重中之重。
1.实验研究
1.1仪器和试剂
TOC、紫外可见分光光度计、液相色谱、电导率仪、吸附柱。所用试剂和药品为市售分析纯或工业纯。
1.2合成方法
反应试剂与反应条件：
反应试剂与反应条件：对氨基苯甲酰谷氨酸、2，4，5—三氨基—6—羟基嘧啶硫酸盐、三氯丙酮、碳酸钠、焦亚硫酸钠等试剂与反应物在38-42℃，PH为3.0-3.5反应5小时。
1.3树脂和活性炭的选型
由于叶酸母液中主要是COD超标高达约3000mg/l，如果要进行套用，必须降低COD的指标，为此我们想到用树脂吸附，先选用沧州宝恩DK-16、DK-142、HPD-950树脂对粗品母液、精制母液进行吸附，然后测量吸附后母液的COD值，比较COD的大小，效果都不理想，COD仍然大于500mg/l，后来经过咨询树脂公司和试验，最终决定选用西安蓝晓公司的XDA-11型号的树脂，COD数值降到≤500mg/l，母液能回用。同样活性炭也是通过试验，看脱色效果，最终确定302药用活性炭。各工段产生的废水经树脂和活性炭处理后可循环利用，不但从源头减少了工艺用水量，而且实现了污水的零排放。
1.4工艺条件选择
粗品母液处理工艺：粗品母液经离心泵打入树脂罐，树脂罐φ1200×4000mm的4个树脂罐，三个串联使用，一个备用（树脂为XDA-11型大孔吸附树脂），母液依次通过三个树脂罐。母液经树脂罐吸附过滤后进入另一粗品母液池，對此母液池中的母液取样化验其COD，当COD≤500时，此母液再经离心泵打入车间粗品岗位当做粗品投料工艺水，其中所含有的晶核在反应过程中又有利于粗品晶体的析出，使粗品收率由原来的80%提高到现在的85%。
酸溶母液处理工艺：流入静流池内的滤液即废液经离心泵打入5000L脱色罐，脱色罐中加入型号为302药用活性炭35㎏，搅拌30分钟，通过板框压滤，滤液自流入酸溶母液池，再经离心泵打入5000L中和罐，开搅拌，通液氨，监测其PH值，当PH=7时，再加入5kg活性炭，继续搅拌15分钟后通过板框压滤，滤液进入酸溶水析罐用作工艺水，当滤液中（NH4）2SO4的浓度达到20-25%kg/m3时，对废水蒸发浓缩得到硫酸铵盐（外卖）。
碱溶精制母液处理工艺：滤液通过离心泵打入精品母液池，母液池中的母液经离心泵打入树脂罐，树脂罐为φ800×4000mm的4个树脂罐，三个串联使用，一个备用，母液经树脂罐吸附过滤后进入另一精品母液池，对母液池中的母液取样化验其COD，当COD≤500时，此母液再经离心泵打入车间精制岗位当做碱溶投料用水。
1.5生产设备的选择
ⅰ.粗品母液处理采用衬胶树脂罐，其全部管道采用封闭式运输。
ⅱ.脱色罐采用衬胶罐，既节约了成本又实现了封闭的严密性。
ⅲ.脱色板框的运用满足了连续性封闭生产；
ⅳ.全部泵类采用进口机械密封，杜绝泄漏；
1.6与工艺改进前的对比
ⅰ.生产过程中产生的废水经树脂和活性炭处理后，可循环使用，不但从源头上减少了工艺用水量，而且污水排放量减为零，适应了国家环保的要求。
ⅱ.因处理后的母液中含有晶核，含有的晶核在粗品生产过程中又有利于粗品的晶体的析出，使粗品收率由原来的80%提高到85%，从而提高了产品的收率。
ⅲ.在粗品生产工艺中将反应温度由原来的42℃改为36℃，减少了粗品生产阶段的副产物。
ⅳ.在酸溶工艺将原来的盐酸溶解粗品改为用稀硫酸溶解，反应效果更好，且降低了生产成本。
ⅴ.在碱溶工艺中由原来的投加氧化镁调PH值改为用氢氧化钠（液碱）调PH值，使反应更容易控制。
2.关键技术及创新点
ⅰ.本项目选用的工艺方案采用的是树脂和活性炭脱色吸附的工艺路线，同时采用自主创新的连续化生产工艺，将原有的母液全部排放改为回收利用，形成一个完整封闭的循环体系。与原有生产工艺比较，新工艺大大提高了生产的稳定性，使产品质量能够满足市场高端客户的需求，同时连续封闭的生产工艺从遵循了综合利用的原则，同时减少跑冒滴漏，从源头达到了节能减排的目的。
ⅱ.采用XDA-11型大孔吸附树脂对粗品和碱溶精制的母液进行吸附脱色处理，用302号药用活性炭对酸溶母液进行脱色吸附。
ⅲ.用液氨进行中和，母液全部回收套用。
ⅳ.整个工艺过程利用DSC自动控制系统将各工序连成一体。
对以上内容进行了国内查新并申请了发明专利。