發(fā)酵法生產1,3-丙二醇分離純化技術的研究.pdf

1、1,3-丙二醇(1,3-propanediol，簡稱1,3-PD)是一種重要的化工原料，在醫(yī)藥、紡織印染、裝飾涂料、潤滑抗凍劑等行業(yè)被廣泛應用，現(xiàn)如今人們關注的焦點是1,3-PD作為單體與苯二甲酸合成聚對苯二甲酸丙二醇酯（PTT），PTT是一種新型的聚酯材料。微生物發(fā)酵和化學合成是生產1,3-PD的兩種主要方法，隨著石化資源過度開采造成稀缺，國內外研究關注的焦點轉移到第一種方法：微生物發(fā)酵法生產1,3-PD。但是由于發(fā)酵法生產得到的發(fā)酵

2、液成分非常的復雜，即便現(xiàn)在已達到了較高的發(fā)酵水平，但由于發(fā)酵液中的1,3-PD和殘存的甘油具有高沸點和強親水性的特點，使產物的下游分離變得非常艱難。本論文的主要結果有：
　　1、選取本實驗室構建成功的Klebsiella pneumoniaΔaldH為出發(fā)菌株，以0.5mL/min甘油恒流補料、8h-18h反饋調節(jié)補料（甘油殘余濃度控制在20g/L左右）、8h-14h反饋調節(jié)補料（甘油殘余濃度控制在20g/L左右）的方式，研究了其

3、在50L發(fā)酵罐中的發(fā)酵狀況及發(fā)酵液的成分分析。實驗結果表明，8h-14h反饋調節(jié)補料到18h發(fā)酵結束時甘油濃度達到5.41g/L，1,3-PD濃度達到78.4g/L。發(fā)酵液中甘油殘余濃度低，1,3-PD濃度高，有利于1,3-PD的下游分離提純。
　　2、采用超濾法對發(fā)酵液進行預處理，研究成果表明，SMN-130的卷式超濾膜（截留分子量250Da），可以很好的截留掉發(fā)酵液中大部分的菌體、蛋白和部分色素，菌體和蛋白去除率分別為97％和

4、93%，減少了后續(xù)分離的難度，1,3-PD的收率為98%。
　　3、研究發(fā)現(xiàn)，活性炭具有良好的脫色效果，活性炭為5‰添加量，pH為6.46，65℃條件下可以達到較高的脫色率。在以上條件下，脫色率為98.3%。
　　4、提出了通過加入高碘酸鹽把發(fā)酵液中的殘余甘油氧化成鹽類，再利用離子交換法去除發(fā)酵液中的鹽類物質，并且篩選出002×7陽離子交換樹脂及D301陰離子交換樹脂為脫鹽最佳樹脂，電導率降至140μΩ/cm。除鹽后通過減壓