[发明专利]一种超低电导率30%丙烯酰胺水溶液的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微生物丙烯酰胺水溶液的生产工艺，具体涉及到微生物法丙烯酰胺水溶液的提纯工艺。

背景技术

丙烯酰胺传统生产采用化学法

1、丙烯腈硫酸水合法：丙烯腈和水在硫酸存在下水解成丙烯酰胺硫酸盐，然后用液氨中和生成丙烯酰胺溶液和硫酸铵，反应液经分离过滤后，即得成品。此法的缺点是副产大量价值低谦的硫酸铵，又存在严重的硫酸腐蚀和污染等问题。

2、丙烯腈直接水合法：丙烯腈与水在铜催化剂存在下，在85℃～125℃和0.3～0.4MPa压力下，直接水合而得，该法得到的丙烯酰胺浓度在15％左右，含大量铜离子，产品浓度低，丙烯腈转化率低。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足，采用先进的第三代丙烯酰胺生产技术，微生物法游离细胞水合法生产丙烯酰胺，通过对催化菌种的优选优育，游离水合反应阶段的工艺控制及菌体分离、产品精制提纯工艺的改进，制得电导率＜2us/cm30％AM水溶液。

本发明的具体实现过程：、一种超低电导率30％丙烯酰胺水溶液的制备方法，主要由菌种培育、发酵、微滤膜、水合反应、超滤膜、离子交换阶段六大工序构成，其特征在于：

A、所述菌种的优选优育和发酵为：通过对诺卡氏放线菌菌种的筛 选优化、选育出优良菌种，在无菌条件下，在发酵工段种子罐培养40~60h、培养温度28℃±2℃、控制通风量30~50m³/h，得到生物量3~6mg/ml的种子液，在移至发酵罐中在无菌条件下，培养40~60h、培养温度28℃±2℃、控制通风量30~50m³/h，得到生物量7~10mg/ml、酶活力800~1000万us的合格发酵液。

B、发酵液菌体清洗阶段：先采用高转速碟片式离心机将发酵液中残留的水溶性营养物质、杂质与菌体分离，水去除率95％~99％，分离后的含固态不溶性物质的菌体再经微滤膜加脱盐水清洗过滤，体积比为1∶2~4，在20±2℃，用微滤膜反复循环清洗，进一步去除夹带在菌丝体中的部分可溶性大分子蛋白及有机物质，经此处理后的含水湿菌丝体，电导率＜40us/cm、色度＜8。

C、游离化细胞水合反应阶段：将清洗合格的菌丝体，以重量比水∶菌丝体为1∶8％~12％投入反应釜中，控制反应温度20℃±2℃，连续流加丙烯腈，加入量为：按水重量的8％/hr的速度流加，反应得到30％的丙烯酰胺水溶液。

D、反应液膜分离阶段：采用超滤膜对反应液中的丙烯酰胺与菌体进行分离，去除产品中的大分子蛋白、色素及其他杂质，得到电导率＜200us/cm的30％丙烯酰胺水溶液产品。

进一步地，所述菌丝体为诺卡丝放线菌。

本发明具有如下优点：附产物少、产品纯度高，提高了产品收率，减少了精制负担、减少了酸碱用量，降低了生产成本，减少了三废排放，为市场提供了高纯度高品质产品，满足了高端客户需求，采用本发明工艺方法我公司已能连续稳定地生产出超低电导率＜2us/cm 30％AM水溶液。

具体实施方式

本发明的具体实施步骤如下：

1、菌种的优选优育：通过对菌种的筛选优化、选育出在催化过程副产物少，选择性高的优良菌种，在无菌条件下，在发酵工段种子罐培养40~60h、培养温度28℃±2℃、控制通风量30~50m³/h，得到生物量3~6mg/ml的种子液，在移至发酵罐中在无菌条件下，培养40~60h、培养温度28℃±2℃、控制通风量30~50m³/h，得到生物量7~10mg/ml、酶活力800~1000万us的合格发酵液。

2、发酵液菌体清洗阶段：先采用高转速碟片式离心机将发酵液中残留的水溶性营养物质、杂质与菌体分离，水去除率95％~99％，分离后的含固态不溶性物质的菌体再经微滤膜加脱盐水清洗过滤，按1∶2~4的加水量，在20±2℃，用微滤膜反复循环清洗，进一步去除夹带在菌丝体中的部分可溶性大分子蛋白及有机物质，经此处理后的含水湿菌丝体，电导率＜40us/cm、色度＜8。

3、游离化细胞水合反应阶段：将清洗合格的菌丝体，以重量比例水为1，菌丝体8％~12％投入反应釜中，控制反应温度20℃±2℃，连续流加丙烯腈，反应得到30％的丙烯酰胺水溶液。

4、反应液膜分离阶段：采用超滤膜对反应液中的丙烯酰胺与诺卡丝放线菌菌体进行分离，去除产品中的大分子蛋白、色素等杂质，得到电导率＜200us/cm的30％丙烯酰胺水溶液产品。