酸处理改善1,3-丙二醇发酵液过滤效果的研究

克雷伯氏肺炎杆菌TUAC01产1,3-丙二醇生发酵液不能通过絮凝或过滤的方法得到澄清。研究采取酸处理的方法进行澄清,结果表明,酸处理后发酵液可经过滤进行澄清,同时发酵液还能自然沉降澄清。酸处理最适操作条件为:温度80—100℃、pH值为3.0、时间30—60 min。发酵液酸处理后滤纸过滤清液OD650降为0.01,降低了99.9%,黏度下降明显,其粘滞系数降为0.001 5 Pa.s;蛋白质质量浓度降低至0.05 mg/mL,降低了98%—99%。该酸处理方法经车间大规模实践,效果理想,可作为带荚膜菌种发酵所得发酵液的澄清处理方法。

对1,3-丙二醇发酵液用金属纳滤膜过滤的研究

考察了l,3-丙二醇发酵液金属膜过滤在不同条件下的通量、收率及蛋白含量的变化。在此基础上,初步探讨了膜的过滤机理,确定了金属膜过滤的工艺参数。结果表明,100 nm膜适用于过滤1,3-丙二醇发酵液,按料液体积20%从开始过滤2h后就持续加入去离子水,在4.2/3.6 MPa压力下,60℃,pH值为7的条件下,5h内完成过滤,并且收率达到87%以上,运行时间短而且对后续工艺压力最小。

高效液相色谱法测定1,3-丙二醇发酵液中的有机酸

采用高效液相色谱法在Kromasil C18色谱柱（5μm，250mm×4．6mm i．d．）上测定了1，3-丙二醇发酵液中的有机酸，流动相为0．2％（V/V）磷酸和乙睛混合溶液（体积比为96．5：3．5），发酵液经氯仿处理后直接分离定量，8min内可将发酵液中的甲酸、乳酸、乙酸、琥珀酸、柠檬酸及延胡索酸完全分离定量。流动相流速为1．0mL／min，紫外检洲波长为214nm，柱温为20℃。方法的回收率为97．7％～100．5％；RSD为0．98％～2．35％。实验结果表明，该法是测定发酵液中有机酸的快速、有效的定量分析方法。

1,3-丙二醇发酵液电渗析脱盐工艺的优化

研究了1,3-丙二醇发酵液电渗析脱盐过程中某些工艺参数,例如不同交联度离子交换膜的选择、不同碱离子发酵液以及原料液预处理方式等工艺对脱盐过程的影响。同时在前期实验的基础上,研究了淡浓室流速比、淡室流速和浓室初始浓度三因素对电渗析脱盐操作过程的影响,并利用正交试验对脱盐过程的工艺优化作了进一步的探讨。

气相色谱测定1,3-丙二醇发酵液中主要成分

采用气相色谱法对1,3-丙二醇发酵液的主要成分(乙醇、乙酸和1,3-二醇)进行了定量分析,色谱条件为Chromosorb101,2 n×φ5 mm的玻璃柱,柱温1 30℃,检测温度为250℃,回收率95.08%～101.82%,线性关系大于0.9990,方法准确、简便、快捷.

发酵液中1,3-丙二醇的分离精制工艺

对微生物发酵法制得的含1,3-丙二醇的发酵液进行了分离精制,分离工艺包含脱水、脱醇、除渣、精制等过程,并得到纯度大于99.2%的1,3-丙二醇产品。研究的重点是稀释剂的选取,在分别使用乙醇、正丁醇和正戊醇为稀释剂的情况下,通过对比实验结果表明正丁醇作稀释剂的效果最好。该研究的优点是分离工艺简单、技术成熟,额外引入的试剂少且易回收,发酵液中的结晶沉渣能被有效地分离,克服了精馏时釜液起泡、结块,堵塞管线的问题,可实现连续化操作。

在线反冲在1,3-丙二醇发酵液膜过滤中的应用

膜过滤是生物法1,3-丙二醇(PDO)分离提取工艺中的关键工序,膜污染是影响膜过滤通量和清洗水用量的核心因素,在膜过滤过程中增加在线反冲,可以有效降低膜污染对过滤通量的影响,减缓膜过滤通量下降的速度,将膜过滤设备清洗周期由1d/次延长至5d/次。

1,3-丙二醇发酵液的絮凝处理及絮凝细胞的再利用

考察了12种絮凝剂或沉淀剂对1,3-丙二醇发酵液预处理的效果,并探索了壳聚糖絮凝Klebsiellapneumoniae细胞再利用的可行性。以菌体和蛋白质去除率为指标,从12种絮凝剂中筛选出壳聚糖为有效的絮凝剂,并确定了适宜的工艺条件为:温度37℃,搅拌转数300 r/min,pH 5.0,壳聚糖分子质量4万u,浓度0.5 g/L,搅拌20 min,静置15 min。发酵液的菌体和蛋白质去除率分别为99.97%和91.56%。絮凝细胞的发酵实验表明,絮凝的K.pneumoniae可再次利用,菌体浓度高达11.4(OD值)。

金属膜在1,3-丙二醇发酵液预处理中的应用

考察了1,3-丙二醇发酵液金属膜过滤在不同浓缩比下的拟稳定通量、黏度及湿固含量变化,在此基础上初步探讨了膜的污染机理,提出了有效的膜清洗方法.结果表明:50 nm的膜适用于1,3-丙二醇发酵液的膜过滤,按料液体积35%,加入去离子水、浓缩倍率在9左右时回收率达到95%.膜污染的主要来源是蛋白,有效的化学清洗方法是:用质量分数为1%NaOH和0.05%EDTA混合溶液清洗膜30 min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5 min,膜通量可迅速恢复.

一种从1,3-丙二醇发酵液中去除菌体及蛋白的方法

本发明公开了一种从1,3-丙二醇发酵液中去除菌体及蛋白的方法。该方法包括加絮凝剂、搅拌、静置沉降和分离，其中所用的絮凝剂有主絮凝剂和助絮凝剂：所用的助絮凝剂为PAC—PDMDAAC共聚物。本发明与现有技术相比，具有以下优点：（1）采用双絮凝剂絮凝能使1，3-丙二醇发酵液中菌体和蛋白的去除更为有效彻底：（2）本发明方法可直接处理发酵液，无需另行调节pH，为后续的脱盐工序及蒸馏过程创造了良好的条件；（3）过程简单，便于实施。

1,3-丙二醇发酵液中菌体、蛋白及色素的脱除方法

本发明公开了一种从1，3-丙二醇发酵液去除菌体、水溶性蛋白及色素的方法。该方法包括：向1，3-丙二醇发酵液中加入絮凝剂，搅拌后，静置沉降，分离得到絮凝后的发酵清液；将发酵清液流过树脂柱，其中的水溶性大分子蛋白及色素物质被吸附到树脂表面，得到澄清的发酵液。本发明方法采用絮凝法与树脂吸附分离法相结合，不但能除去发酵液中的菌体，还能除去发酵液中存在的水溶性蛋白及色素物质。所使用的树脂为交联苯乙烯系非极性大孔吸附树脂．对水溶性蛋白及色素的选择性高，使1，3-丙二醇发酵液中菌体和蛋白能在同一过程中脱除，而且去除得更为有效彻底，为后续的脱盐工序及蒸馏过程创造了良好的条件。

发酵液中1,3-丙二醇的分离精制方法

本发明涉及从微生物发酵液中分离精制1，3-丙二醇的方法。发酵液经灭菌、脱水后，加入正戊醇或异戊醇、正丁醇、正己醇，然后通过过滤或沉降等方法除去发酵液中的沉渣并洗涤，清液加入适量丙三醇或1，4-丁二醇后通过减压或常压精馏，回收正戊醇或异戊醇、正丁醇、正己醇，得到高纯度的1，3-丙二醇，1，3-丙二醇的回收率大于95％。本发明优点是分离工艺简单、技术成熟，分离成本低，额外引入的试剂少且易回收，发酵液中的结晶沉渣可被有效分离，克服了精馏时釜液起泡、结块、堵塞管线等问题，可实现连续化操作。

1,3-丙二醇的脱盐工艺

1,3-丙二醇(1,3-Propanediol,简称1,3-PD)是重要的溶剂和化工原料,主要用于合成聚酯,聚氨酯等可生物降解材料。本文讨论采用化工工业传统的沉淀法除去发酵液中的盐类物质,同时可回收各种副产品,产生增值效应。

1,3-丙二醇发酵液后提取技术研究进展

1,3-丙二醇是一种重要的化工原料,以甘油或葡萄糖为原料发酵法制备1,3-丙二醇具有原料可再生、反应条件温和等优点,是近年来国内外的研究热点。由微生物发酵获得的1,3-丙二醇发酵液是含多种强极性的醇及盐类的稀溶液,这使得采用传统的分离方法难以经济、有效地的将1,3-丙二醇从发酵液中纯化出来,后提取过程成为发酵法工业化生产1,3-丙二醇的瓶颈。1,3-丙二醇后提取过程主要包括微生物菌体等高分子物质的去除,盐的去除、回收,有机物的纯化和水的去除。以下对应用于以上分离过程的技术的研究进展进行讨论,提出在该领域应该重视的发展方向。

一种发酵液脱盐树脂再生废液的处理方法

该专利涉及一种1，3-丙二醇发酵液脱盐树脂再生废液的处理方法。采用电渗析对阳树脂再生废水和阴树脂再生废水进行提浓，分别得到阳树脂再生废水浓缩液及阳树脂再生废水清液和阴树脂再生废水浓缩液及阴离子再生废水清液；向阳树脂再生废水浓缩液中加入沉淀剂进行反应，静置、过滤，得到金属沉淀物和脱除金属离子的强酸溶液，强酸溶液和阳树脂再生废水清液用来配制阳树脂再生液，阴树脂再生废水浓缩液用来提取有机酸，阴离子再生废水清液用来作为中和剂返回发酵单元或用来配制阴树脂再生液，优选前者。该方法简单易行，绿色环保，能够完全回用处理后的脱盐树脂再生废液、回收脱盐树脂再生废液中的阴阳离子，变废为宝，产生良好的经济效益和社会效益，有利于发酵法制备1，3-丙二醇的产业化。

专利文献

一种从发酵液中分离纯化1，3-丙二醇的方法；非均相催化体系下合成环氧大豆油基多元醇的方法；