一種噬硫菌生物酶除臭方法及其應用的制作方法

專利名稱：一種噬硫菌生物酶除臭方法及其應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種噬硫菌生物酶除臭技術，具體地說是采用以噬硫菌所產生的生物 酶為活性物，以惰性基料為載體的生物酶除臭劑，在低毒農藥乙基氯化物和醫藥中間體二 硫產品生產中消除其產生的臭氣的技術。
背景技術：
乙基氯化物是合成低毒有機磷農藥和頭孢類醫藥的必須中間體。硫磺是乙基氯化 物的主要生產原料之一，每噸乙基氯化物需投入硫磺原料約730公斤，但僅有約30%的硫 元素進入乙基氯化物分子式，其他的硫磺主要以固體硫磺廢渣及含硫臭氣的方式排出。目 前，國內乙基氯化物年產能約為15萬噸，每年產生硫磺廢渣約9萬噸、含硫臭氣1萬噸。這 些硫磺廢渣純度較低，且散發惡臭、工業活性不足，難以循環使用。國內同行均以保守的水 封法予以保存——其實是沒有處理，暫存在那兒而已。更為嚴重的是乙基氯化物生產中產 生的惡臭氣則直接排放到大氣中，給環境造成巨大污染。難以治理的惡臭廢硫磺渣和未經 處理的惡臭廢氣，給環保帶來很大壓力。經研究分析得知，乙基氯化物生產過程中的廢硫磺及廢氣，其散發惡臭的成分相 當復雜，有含硫化合物(大分子、小分子化合物都有)，含磷化合物，含氯化合物等；其中，大 部分惡臭物質為大、小分子含硫化合物。硫磺廢渣中的惡臭物質發粘，不溶于水，包裹在硫 磺廢渣中，難以除去。這正是廢臭硫磺渣一直難以處理的主要原因；惡臭廢氣的含臭物為小 分子硫醇、硫醚類等物，在極稀的濃度下都能散發濃烈的臭味，治理難度也很大。因致惡臭 的物質成分復雜且量大，用傳統的吸附法、吸收法、遮蓋法、化學法都不能達到很好的效果。 經研究和實驗驗證表明，采用生物酶高效除臭技術比較合適S-叔丁基亞磺酰胺是合成手性胺基的通用方法，具有制備收率高，所得產物光學 純度高、原料來源便宜的特點。S-叔丁基亞磺酰胺目前主要用于實驗試劑，適用于高價值的 手性胺合成，如用于活性篩選的先導化合物，手性配體，酶抑制劑等。據統計，目前國際上手 性技術的應用55%是傳統的手性源與拆分技術，化學與生物不對稱合成僅占35%和10%。 手性拆分，技術簡單，應用范圍有局限性(主要為有機酸和胺)，浪費大。在S-叔丁基亞磺 酰胺生產過程中會產生大量的硫醇、硫醚等刺激性氣體，污染空氣。用傳統的吸收法、化學 法消除臭氣，不能徹底除臭，而且會產生二次污染。用生物酶除臭劑是將硫醇、硫醚等降解 為含硫的水溶性離子和C02和H20，徹底消除臭氣，不產生二次污染，處理成本低廉，僅占產 品制造成本的2%。

發明內容
本發明的目的就在于尋找一種消除乙基氯化物生產過程中的廢硫磺和廢氣，以及 二硫生產過程中廢氣的高效、經濟的除臭方法。經過大量的實驗研究工作，本發明人發現，噬硫菌產生的生物酶具有將含硫的臭 氣分子降解的作用，其原理是將含硫惡臭物質被降解成s，S02-, S042-；將含磷的惡臭物質降解為P042-；將含碳的惡臭物質被降解成C02和H20。當在本文使用時，術語“生物酶”是指噬硫菌生物酶噬硫菌(LSSEJ-I)所產生的生 物酶為活性物；當在本文使用時，術語“除臭劑”是指噬硫菌生物酶除臭劑；當在本文使用時，術語“乙基氯化物”是指0，0' - 二乙基硫代磷酰氯。當在本文使用時，術語“二硫”是指S-叔丁基亞磺酰胺。一種噬硫菌生物酶除臭方法，以噬硫菌所產生的生物酶為活性物，以惰性基料為 載體制成高效生物酶處理劑，在消除農藥中間體乙基氯化物和醫藥中間體二硫生產過程中 產生的臭氣。在消除乙基氯化物和二硫生產過程臭氣時，采用噴淋或鼓泡除臭法；在消除副產 硫磺中的臭氣時，采用浸泡除臭法。高效生物酶處理劑包括，其組分重量百分比如下生物酶活性物20_40% ；惰性基料無機堿0. 5-5 %有機堿0.5-2%穩定劑0.5-3%/K 50-78. 5%所述惰性基料為由三類物質組成1 無機堿類NaOH、KOH、Mg (OH)2, Ca (OH)2, CaCO3> Na2CO3 ；
2 有機堿類NaOAc、KOAc ；3.穩定劑二異丙基乙基胺、三乙胺。惰性基料的組成比例為無機堿類0. 5-5 %，有機堿類0. 5-2 %，穩定劑0. 5-3 %。用噬硫菌生物酶除臭劑消除農藥中間體乙基氯化物生產過程中產生的臭氣，這一 生產過程包括，生產乙基氯化物工藝過程產生的臭氣，以及副產物硫磺渣產生的臭氣；用噬硫菌生物酶除臭劑消除醫藥中間體二硫生產過程中產生的臭氣的技術。在本發明中，除臭劑采用如下方法配制將篩選出的嗜硫菌菌種在恒溫培養箱中培養16-48小時，移種到發酵種子罐中發 酵24-48小時；再將種子罐中的發酵液移種到發酵罐中發酵48-72小時。提取其中的生物 酶，再按2. 5份生物酶、0. 2份氫氧化鈉、0. 1份醋酸鈉、0. 2份二異丙基乙基胺和7份水的比 例混合，配制成本除臭劑。一種噬硫菌生物酶除臭方法及其應用的優點1.噴淋除臭法將生產過程中產生的臭氣經管道連接至處理裝置上，氣體依次通過堿罐中和、水 罐凈化進入噴淋塔，臭氣在噴淋塔中與噬硫菌生物酶活性物逆向接觸并被吸附，帶入降解 池中進行降解。這一過程可以在很短的時間內完成，同時也取決于噴淋液中噬硫菌生物酶 活性物的濃度，當處理了一定量的臭氣后，需更換除臭劑。2.鼓泡吸收法將生產過程中產生的臭氣經管道連接至處理裝置上，氣體依次通過堿罐中和、水 罐凈化進入鼓泡罐，臭氣在鼓泡罐中與噬硫菌生物酶活性物接觸并被降解。這一過程可以在很短的時間內完成，同時也取決于噴淋液中噬硫菌生物酶活性物的濃度，當處理了一定 量的臭氣后，需更換除臭劑。3.浸泡除臭法將生產中的副產硫磺裝入降解池中，池中先加入一定量的除臭劑，在于硫磺上面 噴灑一定量的除臭劑，然后蓋上塑料布讓其降解一天，硫磺中的臭氣可被噬硫菌生物酶完 全降解，除臭的硫磺經干燥后變得易于處理。4.檢測收集進入除臭劑前后的氣體用氣相色譜儀檢測，氣相色譜儀型號GC112A，色譜柱 AE · SE-54，柱溫50°C，進樣溫度85°C，檢測溫度200°C，進樣量100 μ 1，檢測結果如下表一臭氣中含硫物濃度檢測結果
除臭方法處理前濃度(PPm)處理后濃度(ppm)噴淋法40020鼓泡法48025浸泡法350185.應用優點①使用方法簡單，無需特殊設備，只需將原有設備管道做部分改進；②除臭效果明顯，臭氣物質降解率在95%以上；③不產生二次污染，降解生成物為水和二氧化碳以及單質硫(可回收)；④使用成本低廉，僅占生產原料成本的1_2%。
具體實施例方式實施例1在乙基氯化物生產過程中的除臭將篩選出的嗜硫菌菌種在恒溫培養箱中培養24小時，移種到發酵種子罐中發酵 24小時；再將種子罐中的發酵液移種到發酵罐中發酵48小時。提取其中的生物酶，再按2. 5 份生物酶、0. 2份氫氧化鈉、0. 1份醋酸鈉、0. 2份二異丙基乙基胺和7份水的比例混合，配制 成本除臭劑。在乙基氯化物的生產裝置尾氣出口管道上，依次連接清水罐、稀堿罐、噴淋塔和真 空機組，在噴淋塔料液罐中加入三分之二液位的除臭劑，臭氣在經過清水罐和稀堿罐預處 理后進入噴淋塔，在噴淋塔中和除臭劑接觸并被除臭劑降解，噴淋塔尾氣出口排出的氣體 不再有令人難受的臭氣。GC檢測臭氣濃度20ppm。實施例2在二硫生產過程中的除臭將篩選出的嗜硫菌菌種在恒溫培養箱中培養24小時，移種到發酵種子罐中發酵 24小時；再將種子罐中的發酵液移種到發酵罐中發酵48小時。提取其中的生物酶，再按3份生物酶、0. 5份氫氧化鉀、0. 2份K0Ac、0. 3份三乙胺和6份水的比例混合，配制成本除臭 劑。在的生產裝置尾氣出口管道上，依次連接稀堿罐、清水罐、鼓泡吸收罐和真空機 組，臭氣在經過清水罐和稀堿罐預處理后進入鼓泡吸收罐，在鼓泡吸收罐中和除臭劑接觸 并被除臭劑降解。實施例3消除乙基氯化物副產硫磺的臭氣將篩選出的嗜硫菌菌種在恒溫培養箱中培養24小時，移種到發酵種子罐中發酵 24小時；再將種子罐中的發酵液移種到發酵罐中發酵48小時。提取其中的生物酶，再按4 份生物酶、0. 35份氫氧化鎂、0. 15份Na0Ac、0. 3份二異丙基乙基胺和5. 2份水的比例混合， 配制成本除臭劑。在副產硫磺處理罐中加入和硫磺相當量的水，然后按10%的比例加入除臭劑，常 溫下攪拌一小時，即可出料。除以上實施例外，根據生物酶活性物、惰性基料和水的配方不同，可以組成多個實 施例。
權利要求
1.一種噬硫菌生物酶除臭方法，其特征在于以噬硫菌所產生的生物酶為活性物，以 惰性基料為載體制成高效生物酶處理劑，在消除農藥中間體乙基氯化物和醫藥中間體二硫 生產過程中產生的臭氣。
2.根據權利要求1所述的噬硫菌生物酶除臭方法，其特征在于在消除乙基氯化物和 二硫生產過程臭氣時，采用噴淋或鼓泡除臭法；或者在消除副產硫磺中的臭氣時，采用浸泡 除臭法。
3.根據權利要求1所述的噬硫菌生物酶除臭方法，其特征在于高效生物酶處理劑包 括，其組分重量百分比如下生物酶活性物20-40%惰性基料無機堿0. 5-5% 有機堿0. 5-2% 穩定劑0. 5-3%水50-78. 5%
4.根據權利要求2所述的噬硫菌生物酶除臭方法，其特征在于所述惰性基料為由三 類物質組成1無機堿類NaOH、KOH、Mg (OH) 2、Ca (OH)2, CaCO3、Na2CO3 ；2有機堿類NaOAc、KOAc ；3.穩定劑二異丙基乙基胺、三乙胺。
5.根據權利要求3所述的一種噬硫菌生物酶除臭方法，其特征在于惰性基料的組成比例為無機堿類0. 5-5 %，有機堿類0. 5-2 %，穩定劑0. 5-3 %。
6.一種噬硫菌生物酶除臭的應用，其特征在于用噬硫菌生物酶除臭劑消除農藥中間 體乙基氯化物生產過程中產生的臭氣，這一生產過程包括，生產乙基氯化物工藝過程產生 的臭氣，以及副產物硫磺渣產生的臭氣；
7.—種噬硫菌生物酶除臭的應用，其特征在于用噬硫菌生物酶除臭劑消除醫藥中間 體二硫生產過程中產生的臭氣的技術。
全文摘要
一種噬硫菌生物酶除臭方法，以噬硫菌所產生的生物酶為活性物，以惰性基料為載體制成高效生物酶處理劑，在消除農藥中間體乙基氯化物和醫藥中間體二硫生產過程中產生的臭氣。其優點①使用方法簡單，無需特殊設備，只需將原有設備管道做部分改進；②除臭效果明顯，臭氣物質降解率在95％以上；③不產生二次污染，降解生成物為水和二氧化碳以及單質硫(可回收)；④使用成本低廉，僅占生產原料成本的1-2％。
文檔編號B01D53/48GK102000497SQ20101052009
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者吳霞, 周秋名, 桂厚瑛, 胡新明, 陳世揚 申請人:武漢正清和環保科技開發有限公司