膜分离技术在维生素C生产中的应用研究

摘要

近二十年来,膜技术做为一种高新技术,发展非常迅速,而生产规模日益扩大,在不断开拓新产品领域的发酵行业,正急切需求高新的下游技术来改造传统的后处理工艺,因而,逐渐成为膜技术开拓和推广的一个重要本领域.该论文对膜分离技术在维生素C发酵法生产中的应用从超滤提取、纳滤预浓缩及膜的清洗再生三个方面进行了研究.内容包括1)首先就膜分离技术的一些基础知识、超滤和纳滤两种膜技术的相关特点和应用领域以及膜污染与清洗中所遵循的一些基本原则进行了综述,并对膜分离技术在制药行业的应用现状进行了回顾总结.2)古龙酸发酵液超滤提取,对不同操作参数和膜介质下过滤收率、膜通量、洗滤以及浓缩进行了实验研究.实验结果表明,膜Suntar-Ⅲ对古龙酸醪液的分离效率和滤液质量均优于其它两种膜,其滤液在蛋白质定性试验中无沉淀出现,滤液的透光率达到97.7％.过滤收率可以达到99.45％,浓缩倍数达到15倍,过滤中洗滤用的套洗水量为投料体积的12％,在适宜的操作条件下,平均膜通量达到110.5L/m<'2>h.通过四种纳滤膜对古龙酸树脂解析液的纳滤预浓缩实验研究表明:膜Suntar-472与膜Suntar-383浓缩的综合效果比较好,其纳滤操作中,古龙酸损失率可以控制2.0％以下.膜Suntar-472的平均膜通量为8.37 L/m<'2>h,效价浓缩倍数约为1.8倍,膜Suntar-383的平均膜通量稍低约为6.0 L/m<'2>h,效价浓缩倍数约为2.0.3)对膜Suntar-Ⅲ超滤过程中膜的污染与清洗再生进行了研究.通过扫描电镜对膜面污染物的形态定性分析表明:膜面的污染物以有机成分为主,并有贯穿的菌丝体;考察了不同清洗剂的清洗试验,结果显示:清洗剂S-001<'＃>和S-002<'＃>对膜Suntar-Ⅲ的清洗效果优于其它两种膜,能满足该膜分离系统的清洗要求,经过清洗后膜通量的恢复率可分别达到97.8％、88.4％,作了复合清洗剂与单一清洗剂的对照.

目录

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第一章膜分离技术基础

1.1概况

1.2膜分离基础

1.3超滤[12，13，14，15，16，17，18]

1.4纳滤

1.5膜分离技术的特点

1.6膜材料及其构型

第二章膜污染与清洗

2.1引言

2.2污染物的主要成分

2.3影响污染的因素

2.3.1膜材料的性质

2.3.2料液的性质

2.3.3料液流动情况

2.3.4操作条件

2.4减少和防止污染的方法

2.5膜清洗

第三章膜分离技术在医药工业中的应用现状

3.1发酵法制药行业

3.1.1超滤膜技术的应用

3.1.2纳滤膜技术的应用

3.1.3其它膜技术的应用

3.1.4膜反应器[16,59]

3.1.5发酵空气的净化

3.2中药加工行业

3.3超纯水的制备[65,66]

第四章膜分离技术在维生素C生产中的应用

4.1引言

4.1.1基本性质[67,68]

4.1.2维生素C的生产[45,68]

4.1.3.提取

4.1.4化学转化

4.2提取与浓缩

4.2.1实验基础

4.2.2超滤提取

4.2.3纳滤浓缩古龙酸树脂解析液

4.2.4结论

4.3膜污染与清洗实验

4.3.1实验材料与方法

4.3.2 SEM定性分析

4.3.3化学清洗

4.3.4中试放大清洗实验

4.3.5结论

第五章膜技术工艺的经济分析与展望

5.1 VC生产工艺引进超滤膜分离系统

5.2纳滤浓缩

5.3膜分离技术的展望

5.3.1研究新的膜材料

5.3.2开发新工艺

结束语

符号表

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢