[发明专利]一种从古龙酸母液中回收原料的工艺

说明书

本发明涉及膜提纯工艺技术领域，尤其是一种古龙酸母液中回收原料的工艺；所述工艺方法在双极膜电渗析装置中进行，具体方法包括以下步骤：(1)古龙酸母液的预处理：将古龙酸母液收集筛滤除渣，调解pH至4‑7，经活性炭和TMF除杂，得到净化料液；(2)净化料液经双极膜电渗析装置分离蛋白质，得到提纯料液；(3)包含草酸、古龙酸和VC的提纯料液经高压纳滤膜分离，草酸透过高压纳滤膜在产水端排出，古龙酸和VC截留在高压纳滤膜上，得到浓缩的古龙酸和VC溶液；本发明中的双极膜电渗析过程可使古龙酸母液中的古龙酸与VC总有效含量从23.86％提升至36.5％，杂质去除率达到90％。

技术领域

本发明涉及双极膜电渗析耦合高压纳滤膜提纯工艺技术领域，尤其是一种古龙酸母液中回收原料的工艺。

背景技术

传统的有机酸发酵生产下游处理工艺大多是酸化沉淀法。因为很多有机酸的发酵过程是先得到有机酸盐，然后进一步转化成相应有机酸的。酸化沉淀法一般是用硫酸酸化有机酸盐，生成硫酸盐和相应的有机酸。这一生产工艺包括酸解、沉淀、过滤等过程，不仅需要消耗大量硫酸，而且过程复杂，生产劳动强度大，形成大量废液、废渣污染环境，特别是产品收率低。所以很多人就试图采用离子交换法、电渗析法(ED)以及新型的双极膜电渗析法(EDBM)。离子交换法是使有机酸盐溶液通过酸型阳离子交换柱，其中金属离子与阳离子交换树脂上的氢交换，从而转化成有机酸。这种方法所用的离子交换柱体积庞大，离子交换树脂需反复再生，操作复杂，还要消耗大量的酸碱和洗涤用水，并产生大量废液。普通电渗析法利用离子交换膜(阴、阳膜)在电场作用下的选择透过性，处理有机酸盐发酵液，得到有机酸，过程相对简单，消耗化工原料相对减少，污染也少。但其不能自行产生H⁺，所以依然要加入大量的酸，然后产生大量相应的盐。

双极膜是近年来发展比较迅猛的一种新型离子交换复合膜，由阴、阳膜层缔合而成，在电场的作用下，阴、阳膜层的界面就会发生水的解离，产生H⁺和OH^-。H⁺可与阴离子结合成酸，OH^-可与阳离子结合成碱，这就是双极膜能够实现制酸、制碱的关键所在。据理论计算，制备1mol/L25℃的酸和碱，双极膜的理论电势只有0.83V，而电解需2.1V，因此利用双极膜进行水解离制备酸和碱比直接电解水要经济得多。

双极膜电渗析技术是在离子交换基础上发展起来的一种高效膜分离技术，其基本依据是离子在电场作用下的定向运动和离子交换膜的选择透过性，以及双极膜特有的水解产生H⁺、OH^-的能力。在此法中同时还有配套使用的阴膜和阳膜。阳膜通常含有带负电的活性基团，能透过阳离子，阴离子则受到阻挡；而阴膜通常含有带正电的活性基团，能透过阴离子，但排斥和阻挡阳离子。这就是离子交换膜的选择透过性。双极膜因其由阴阳膜缔合而成，所以兼具阴阳膜的特性；同时产生了新的特性：在电场作用下能解离水，产生H⁺和OH^-。

若用双极膜电渗析直接从发酵液生产有机酸，借助于双极膜离解的H+将发酵液中的有机酸根转化为有机酸，离解的OH^-和发酵液中的阳离子结合形成碱，再回用于发酵。这样极大程度地减少废物排放、环境污染，降低化工原料和能源消耗，具有显著的工业应用价值和环境效益；且过程简单，产品回收率和纯度高，而由此导致的产品质量提高所带来的经济效益更为显著。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种操作简单、生产成本低、适合大规模工业化生产的一种从古龙酸母液中回收原料的工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种从古龙酸母液中回收原料的工艺，所述工艺采用双极膜电渗析耦合高压纳滤膜技术，具体方法包括以下步骤：

(1)初始料液预处理：将母液收集筛滤除渣，调节pH至4-7，经活性炭和TMF除杂，得到净化料液，活性炭-TMF技术用于去除灰分、杂质等得到净化料液；