三级连续化中空纤维膜生物反应工艺在丙烯酰胺微生物转化中的应用

摘要

以聚砜材料的中空纤维膜为膜组件设计了三级连续化的中空纤维膜生物反应工艺流程应用于丙烯酰胺的微生物转化过程.在研究了单级膜生物反应器的基础上,对三级连续化工艺的可行性进行了研究.20 ℃下,三级连续化过程稳定运行了80 h以上,丙烯腈的转化率达到了99.9%以上,整个过程的生产效率达到了每小时每克菌体催化合成25.3 g丙烯酰胺,并通过中空纤维膜使反应液和菌体得到有效的分离,在丙烯酰胺产物中没有检测到副产物丙烯酸.和现有的工业上应用的批式反应相比,生产能力提高了40%以上.该工艺过程以自由细胞替代了原有的固定化细胞,实现了稳定的连续化生产,具有良好的工业应用前景.本研究为进一步研究长期连续化生产过程的运行打下了基础.