發(fā)酵生產(chǎn)1，3-丙二醇除菌除鹽工藝.pdf

1、隨著發(fā)酵生產(chǎn)1,3-丙二醇研究的不斷深入,1,3-丙二醇的分離純化過(guò)程己成為重要的研究課題。本論文主要研究了1,3-丙二醇發(fā)酵液的除菌除有機(jī)酸鹽工藝。主要內(nèi)容如下： 通過(guò)無(wú)機(jī)絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑及無(wú)機(jī)-有機(jī)高分子復(fù)合絮凝劑對(duì)1,3-丙二醇發(fā)酵液絮凝工藝的研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:pH值、絮凝劑用量對(duì)絮凝效果影響較大,溫度對(duì)絮凝效果影響較小。無(wú)機(jī)絮凝劑單獨(dú)作用的絮凝效果均較好,最高絮凝率均在80％以上：AlCl3·6H2O和Al2(

2、SO4)3·18H2O絮凝性能相似,均在酸性條件下有較好的效果；CaCl2·H2O卻在堿性條件下絮凝效果好。無(wú)機(jī)絮凝劑的缺點(diǎn)在于用量大、絮凝顆粒小,不利于常壓過(guò)濾。 聚丙烯酰胺中只有陽(yáng)離子聚丙烯酰胺具有良好的絮凝效果,絮凝率均在75％以上；陰離子和非離子聚丙烯酰胺的絮凝率均在50％以下,絮凝效果不明顯。本實(shí)驗(yàn)采用的陽(yáng)離子、陰離子和非離子聚丙烯酰胺的水解度都很小,均在10％以下,對(duì)絮凝效果影響不大。陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的最佳絮凝工藝為

3、:pH=7～8,絮凝劑濃度為0.06～0.08g/L,溫度為30～40℃,此時(shí)絮凝率可達(dá)到90％以上,絮凝體呈絮狀,有粘壁現(xiàn)象,不利于過(guò)濾。 無(wú)機(jī)-有機(jī)高分子復(fù)合實(shí)驗(yàn)表明,無(wú)機(jī)、有機(jī)絮凝劑的加入順序?qū)π跄Ч绊懖幻黠@。加入無(wú)機(jī)絮凝劑后,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺的絮凝率變化不大,但絮凝顆粒變大成團(tuán),粘壁現(xiàn)象消失,沉降速度加快；非離子聚丙烯酰胺與無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)配后,絮凝效果明顯提高,最高絮凝率達(dá)90％以上,絮凝顆粒較大：陰離子聚丙烯酰胺與A

4、l2(SO4)3·18H2O復(fù)配時(shí)絮凝效果仍不理想；與CaCl2·H2O復(fù)配后最高絮凝率也達(dá)到80％以上,但絮凝顆粒較小。 通過(guò)克雷伯桿菌、有機(jī)高分子絮凝劑表面zeta電位測(cè)定和絮凝實(shí)驗(yàn),初步研究了有機(jī)高分子絮凝劑的絮凝特性和絮凝機(jī)理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明克雷伯菌的等電點(diǎn)大致為2.2,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺表面的等電點(diǎn)約為8.0,非離子和陰離子聚丙烯酰胺表面均帶有負(fù)電荷。在pH4.0～9.0范圍內(nèi),單獨(dú)陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺絮凝劑與菌體以電性中和

5、作用為主,顯示良好的絮凝效果。加入無(wú)機(jī)電解質(zhì)后,非離子聚丙烯酰胺絮凝效果變化最明顯。絮凝過(guò)程是以電性中和為主,吸附架橋?yàn)檩o。 采用732強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂除去1,3-丙二醇發(fā)酵液中Na+、Ca2+、Mg2+等陽(yáng)離子。通過(guò)靜態(tài)交換實(shí)驗(yàn),研究了732樹(shù)脂對(duì)陽(yáng)離子的靜態(tài)交換實(shí)驗(yàn),確定了樹(shù)脂的最佳交換度,陽(yáng)離子吸附率達(dá)98％以上；通過(guò)動(dòng)態(tài)法實(shí)驗(yàn),確定了最佳流速為7.5mL/min,陽(yáng)離子吸附率可達(dá)99％。 選用強(qiáng)堿性陰離子樹(shù)脂71