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皇冠国际投注网|官网膜过滤谷氨酸发酵液过程中的膜污染与对策

时间:2017-6-14 10:49:00 ? 来源:本网 ? 添加人:admin

  研究与探讨皇冠国际投注网|官网膜过滤谷氨酸发酵液过程中的膜污染与对策许赵辉王焕章李必文邢卫红徐南平王怀林广东肇庆星湖股份有限公司526061)渎京化工大学膜科学技术研究所,10009)江苏久吾高科技股份有限公司510009具有很好的应用前景,但皇冠国际投注网|官网膜的污染是一个必须解决的关键问题。现场的的工艺提取谷氨酸。由于发酵液中的菌体对等电结晶、离交浓缩等过程具有负面影响,发酵液除菌具有重要意义。一方面发酵液除菌可以提高谷氨酸的收率和质量;另一方面可以大大减少离子交换过程的负荷;减少洗水用量,甚至可以不水洗;减少废水排放量一半以上,是一项有意义的生产过程中的污染控制措施。

  发酵液等电结晶离心分离粗产品谷氨酸高流洗脱离子交换等电母液从发酵液中提取谷氨酸的工艺流程皇冠国际投注网|官网微滤膜具有良好的过滤分离性能和耐清洗等特点完全符合发酵液除菌的要求,膜污染问题的解决对该技术的推广应用有重要意义。

  本文采用南京化工大学膜科所生产的0.2!g的19通道氧化锆皇冠国际投注网|官网膜进行。

  2过滤操作与膜污染操作压力对膜污染的影响由可以看出,在恒定表面流速和操作温度的条件下,压力在。l.2MPa的范围内对通量的影响不大,且当表面流速较低时,高压使膜通量变小。

  这主要是因为发酵液中的菌体和残糖等物质在膜表面形成的凝胶层具有可压缩性,在高压时形成的凝胶层致密凝胶层的过滤阻力较大,并且加大了膜污染的可能性。实验中我们发现,高压操作后再转为低压操作时通量不再恢复,而先进行低压操作再进行高压操作时,实验的再现性较好,这有力地说明了高压操作会明显地增加膜污染。另外从理论上来讲,研究与探讨对于凝胶层阻力控制的微滤过程,凝胶层的致密性对通量的影响,大于增加压力使推动力增大对通量的影响。

  2.2表面流速的影响我们将压力固定在0.1MP下,考察了膜面流速对通量的影响。由可以看出膜面流速在0.5ms到之间唔量与表面流速的关系呈线性,这主要是因为表面流速直接影响层流底层的厚度,也就是影响凝胶层的厚度,而且较高的膜面流速可以减少污染物在膜面沉积的机会减少膜污染的发生从而对过滤过程产生决定性的影响。

  3膜污染与清洗3.1膜污染层位表2几种洗膜操作下的通量恢复情况洗膜操作新膜水通量洗后水通量通量恢复率全过程关闭透过液后半过程开放透过液全过程开放透过液表2是用同一根膜管,在相同条件下过滤污染后,采取三种操作方清洗后的通量恢复率对比,可以看出三种操作方式下的通量恢复率差别很小,因此可以断定,过滤发酵液时,膜污染的主要部位在膜面进入膜内的污染物很少。基于这一结论,清洗时可关闭透过液出口这样不但可以省掉透过液的回流操作,而且可以防止清洗时其它的污染物进入膜孔内形成二次污染。

  3.2清洗效果与膜污染膜清洗后的通量恢复率对膜污染过程有明显的影响,为此我们比较了几组恢复率不同的皇冠国际投注网|官网膜的过滤过程,可以很明显地看到,通量恢复率高的膜管,其过滤通量在整个过程中都明显地较高。其原因很简单:过滤时,越是孔径较小的微孔越不容易堵塞,但是,清洗时则正好相反,越是小孔越不容易洗通。

  4减轻膜污染的对策通过以上的实验与分析基本上清楚了膜污染、通量下降的原因。在此基础上采取了以下措施来减轻膜污染:强化洗膜过程;适当控温减少粘度的影响,维持适度的扩散效应;添加助滤剂,破坏凝胶层并增加滤饼层孔隙率减轻滤饼的压实作用;优化操作条件提高膜面流速降低透膜压差。

  这些措施的采用都达到了预期的效果,从另一方面也验证了上面的分析。中的曲线2是采取这些措施后的稳定运行实验的过滤特性曲线,平均通量达到了80L/m2h以上,完全可以满足生产上对运行、投资成本和谷氨酸回收率的要求。

  5结论发酵液的组成和理化性质是皇冠国际投注网|官网膜污染的根本原因,操作过程和洗膜过程对膜污染有着重要影响;在清楚膜污染的原因后,有针对性地采取减轻膜污染的措施,完全可以达到皇冠国际投注网|官网膜过滤发酵液的生产要求。