專利名稱：一種從發(fā)酵液中分離提純1,3-丙二醇的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，涉及微生物發(fā)酵產(chǎn)品的分離技術(shù)，特別涉及到從發(fā)酵 液中分離1，3-丙二醇的方法。
背景技術(shù)：
1，3_丙二醇(1，3-PD)是一種重要的化工原料，在制造聚酯纖維、聚氨酯、熱熔膠、 粉末涂料、抗凍劑、包裝材料以及有機(jī)合成中間體等方面都有著廣泛的應(yīng)用，其中制造高性 能的聚酯纖維PTT是目前主要的用途。1，3_丙二醇可通過化學(xué)法路線和生物法路線生產(chǎn)， 采用生物技術(shù)生產(chǎn)1，3-丙二醇，以其綠色化學(xué)為特征，具有反應(yīng)條件溫和、操作簡便、副產(chǎn) 物少、環(huán)境污染小、可利用再生資源等特點(diǎn)，成為新世紀(jì)生物化工研究的熱點(diǎn)之一。1，3_丙二醇的發(fā)酵液是一個(gè)成份非常復(fù)雜的混合體系，主要成份包括產(chǎn)物1， 3-丙二醇、微生物菌體、有機(jī)酸鹽(包括乙酸鹽、乳酸鹽、琥珀酸鹽)、無機(jī)鹽、甘油、水、蛋白 質(zhì)及其它中間代謝產(chǎn)物等。由于產(chǎn)物1，3-丙二醇分子含有兩個(gè)羥基，它的親水性較乙醇更 強(qiáng)，目前發(fā)酵液中產(chǎn)物的濃度為30 90g/L，要從稀發(fā)酵液中分離回收產(chǎn)品就變得極為困 難，產(chǎn)品回收率低，而且分離成本很高。為了能更有效地從發(fā)酵液中分離1，3_丙二醇產(chǎn)品，國內(nèi)外科技工作者為此做 出了不懈的努力，提出了許多工藝方法。如Janusz J等人采用液-液萃取方法從發(fā)酵 液中分離1，3_丙二醇，并對其應(yīng)用潛力作了評價(jià)(Biotechnology Techniques 199913 127-130)，結(jié)果表明，難以選擇到合適的溶劑，萃取達(dá)不到理想的分離效果。在這一研究基 礎(chǔ)上，他們又進(jìn)一步研究了反應(yīng)萃取分離1，3_丙二醇的方法。其方法是在酸催化劑存在 下，1，3_丙二醇與乙醛反應(yīng)生成縮合物，然后用苯類溶劑(如甲苯、乙苯、二甲苯等)萃取， 再經(jīng)脫除溶劑、水解得到1，3_丙二醇。這一過程步驟繁瑣，操作條件難以控制，產(chǎn)品收率也 不高。US6, 603，048公開了一種沸石分子篩吸咐分離的方法，選擇合適的分子篩并采用 程序解吸達(dá)到分離的目的，該方法所選用的沸石為中孔合成沸石H-ZSM-5，分離微生物細(xì)胞 后的發(fā)酵液通過吸附柱吸附，用不同濃度的乙醇水溶液進(jìn)行分步解吸，該沸石分子篩不僅 吸附1，3_丙二醇，同時(shí)也吸附甘油，且吸附容量低。該方法存在的主要問題是產(chǎn)物的選擇 性不高，而且吸附容量太小，實(shí)際應(yīng)用還有一定困難。US6, 479，716提出了離子交換色譜法分離1，3_丙二醇，該方法采用了類似于移動(dòng) 床(SMB)的技術(shù)，能夠有效地從發(fā)酵液中分離回收1，3-丙二醇。樹脂為聚苯乙烯磺酸型強(qiáng) 酸性陽離子交換樹脂，處理步驟包括發(fā)酵液預(yù)處理、吸附分離、解吸及純化。這種方法一次 回收率不高，整個(gè)過程的效率也不高，分離的產(chǎn)品純度只有50% 90%，且樹脂的再生處 理會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，大規(guī)模生產(chǎn)存在著許多實(shí)際困難。發(fā)酵液處理的第一步就是除去菌體得到澄清發(fā)酵液。由于菌體顆粒細(xì)小，發(fā)酵液 外觀呈乳狀液形式，除含有顆粒細(xì)小的細(xì)菌細(xì)胞和細(xì)胞碎片外，還含有水溶性蛋白質(zhì)和其 它膠狀物，直接過濾除菌幾乎是不可能的。目前多采用離心、膜過濾方法或外加絮凝劑的方法使菌體產(chǎn)生一定程度的絮凝，便于過濾除菌。離心除菌需要高速的離心設(shè)備，不能完全除 菌，產(chǎn)品損失大。膜過濾存在的問題是分離能力小、分離時(shí)間長，易出現(xiàn)膜污染堵塞等。外 加絮凝劑只能使部分菌體產(chǎn)生絮凝沉淀，且發(fā)酵液中存在的鹽類不會(huì)結(jié)晶析出，會(huì)給后續(xù) 處理過程帶來很大的困難。在現(xiàn)有的1，3_丙二醇制備工藝中，發(fā)酵過程大都采用鈉鹽發(fā)酵工藝。在發(fā)酵過 程中，細(xì)菌要代謝產(chǎn)生大量的二氧化碳，為了控制發(fā)酵所需的條件，需要加入大量的KOH或 NaOH以中和二氧化碳，這樣發(fā)酵液中就存在大量的一價(jià)金屬鹽，分離過程難以除去，使得產(chǎn) 品的分離變得更為困難，產(chǎn)品精餾時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的鹽結(jié)晶和粘性物質(zhì)阻礙蒸發(fā)的問題，產(chǎn) 品收率低，而且分離成本很高。由于產(chǎn)物1，3-丙二醇分子含有兩個(gè)羥基，它的親水性較乙醇更強(qiáng)，而且產(chǎn)物的濃 度很低，一般為30 90g/L。在分離過程中針對1，3-丙二醇產(chǎn)物的特點(diǎn)，目前的工藝過程 基本包括絮凝過濾、離心、超濾、納濾、電滲析脫鹽、溶劑萃取、反應(yīng)萃取、濃縮除水、真空精 餾提純等分離步驟。在這些工藝過程中，濃縮除水無論在前在后都是必不可少的步驟，濃縮 時(shí)由于發(fā)酵液含水量高(80%以上)，產(chǎn)物濃度又很低，用直接蒸發(fā)的方法濃縮時(shí)大量的蒸 汽會(huì)攜帶產(chǎn)物一起蒸出來，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尤其在濃縮后期水含量較低時(shí)攜帶現(xiàn)象更為嚴(yán) 重，損失高達(dá) 15%。如CN1460671A采用直接蒸發(fā)的濃縮方式，CN1887835A采用旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀減壓濃縮，這樣會(huì)造成1，3-丙二醇很大的損失，盡管蒸出的水量大，品質(zhì)好，可以返 回發(fā)酵系統(tǒng)重復(fù)使用，但從經(jīng)濟(jì)上來說是非常不合算的，這是1，3-丙二醇分離提取收率不 高的主要原因之一。而且上述方法中除第一步是在非酸性條件下進(jìn)行外，后續(xù)步驟全部在 強(qiáng)酸性條件下進(jìn)行，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，不利于規(guī)?；瘧?yīng)用。CN1880290A公開的方法是采用精餾 塔操作濃縮除水，存在的主要問題是濃縮效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種從發(fā)酵液中分離提純1， 3-丙二醇的方法，該方法易于除去微生物菌體，易于分離有機(jī)酸鹽，產(chǎn)品純度高、收率高。本發(fā)明從發(fā)酵液中分離提純1，3-丙二醇的方法，所述的發(fā)酵液是鈣鹽發(fā)酵液，包 括如下步驟(1)分離1，3-丙二醇鈣鹽發(fā)酵液，除去微生物菌體及發(fā)酵過程所形成的碳酸鈣鹽 沉淀物；(2)將步驟(1)所得1，3-丙二醇發(fā)酵液的pH值調(diào)到1.5 5. 5，最好為2. 5 5. 0，加熱到80 100°C，保持0. 5 5. Oh,降至室溫，經(jīng)分離除去蛋白及不溶性固形物，得 到清液；(3)調(diào)節(jié)步驟(2)得到的清液的pH值為6. 0 7. 5，最好為6. 2 7. 2，分離除去 不溶物；(4)對步驟(3)所得的清液進(jìn)行加熱濃縮脫水，先蒸出占清液中總水量40% 85% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，最好為50% 70% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水，這時(shí)有鹽結(jié)晶析出，分離出結(jié)晶 的鹽；(5)將步驟(4)所得的濃縮液繼續(xù)濃縮，蒸出剩余的水，分離結(jié)晶析出的鹽；(6)將步驟( 分離所得的濃縮液通過減壓蒸餾，收集1，3_丙二醇餾分。
本發(fā)明所處理的1，3-丙二醇發(fā)酵液為鈣鹽發(fā)酵液，1,3-丙二醇的含量為30 100g/L，發(fā)酵終止pH值為6. 0 8. 0。所述的鈣鹽發(fā)酵液是采用克雷伯氏桿菌批式流加甘油的方式，在微氧條件下發(fā)酵 的方法得到的，其中控制調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值是采用流加Ca(OH)2的方式進(jìn)行的。本發(fā)明方法步驟(2)在調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值時(shí)，可選用一種或多種無機(jī)酸，優(yōu)選硫 酸、硝酸、鹽酸和磷酸中的一種或多種，無機(jī)酸的濃度最好為1 lOmol/L，優(yōu)選2 8mol/ L。加酸時(shí)酸的濃度不宜過大，否則會(huì)因加入時(shí)局部濃度過大，使發(fā)酵液中的一些敏感物質(zhì) 發(fā)生氧化，加深發(fā)酵液的顏色。本發(fā)明方法步驟(3)在調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值時(shí)，可選用一種或多種無機(jī)堿，如氫氧 化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣等，優(yōu)先選用氫氧化鈣。在上述步驟(4)濃縮除水過程中，如果一次濃縮除去全部的水，形成的固形沉淀 物量大，會(huì)給固液分離帶來一定困難。為了避免這一情況出現(xiàn)，本發(fā)明采用分步濃縮的方 法。在1，3_丙二醇發(fā)酵過程中，微生物除了正常代謝生成產(chǎn)物外，還代謝生成許多有 機(jī)酸副產(chǎn)物，主要副產(chǎn)物有乳酸、琥珀酸等，為了能有效地回收這些有價(jià)值的副產(chǎn)物，本發(fā) 明采用的分步濃縮方法，第一步濃縮分離出結(jié)晶的鹽主要為琥珀酸鹽，經(jīng)進(jìn)一步處理可得 到琥珀酸；二步濃縮分離出的鹽主要為乳酸鹽，經(jīng)進(jìn)一步處理可得到乳酸。分步濃縮既解決 了固液分離的困難，又使發(fā)酵副產(chǎn)物有機(jī)酸得到了回收。在進(jìn)行步驟(4)和(5)所述的加熱濃縮時(shí)，可以采用普通的方式如常規(guī)閃蒸、旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)，蒸餾塔蒸餾等方式，但由于料液含水量大濃縮程度高，存在著產(chǎn)品攜帶損失大，或者 濃縮效率低的問題，本發(fā)明中優(yōu)選采用膜蒸發(fā)的方式。步驟(4)和( 中所述的加熱濃縮最好采用膜蒸發(fā)的方式，既可以采用常壓操作， 也可以在真空下減壓操作。為了更快速、更徹底地脫水，可以采用低真空條件濃縮，系統(tǒng)真 空度500mmHg 80mmHg，最好為400mmHg 200mmHg。本發(fā)明方法采用了快速高效的降 膜-刮膜蒸發(fā)方式，在通常的膜蒸發(fā)設(shè)備上，汽液分離后的氣相管路上安裝一高效填料柱， 用以捕獲水蒸發(fā)時(shí)攜帶出來的1，3-丙二醇，從而解決1，3-丙二醇濃縮除水的攜帶損失問 題。填料柱高度可根據(jù)實(shí)驗(yàn)來確定，選用高效填料柱可低一些，低效填料則需較高的柱子。 填料柱的理論塔板數(shù)為5 20塊，優(yōu)選8 15塊，但更多的理論塔板數(shù)其捕獲蒸發(fā)攜帶的 1，3_丙二醇更為有利。填料可從通常的類型中進(jìn)行選擇，可選用金屬不繡鋼或塑料制作，塑 料填料優(yōu)選聚四氟塑料，其形狀可為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、矩鞍環(huán)、共軛環(huán)、內(nèi)弧環(huán)、θ環(huán) 等中的一種或多種。步驟⑴、⑵、(3) (4)或(5)中所述的分離可采用過濾或離心分離的方法。步驟(6)中所述的減壓蒸餾可采用高真空精餾的方法，其真空度控制在20mmHg ImmHg，最好在15mmHg 4mmHg，先蒸出較輕的組分，收集富含1，3-丙二醇的餾分即為最終產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明所采用的1，3_丙二醇發(fā)酵液為鈣鹽發(fā)酵液，在發(fā)酵過程中鈣離子會(huì)與 微生物代謝所產(chǎn)生的二氧化碳形成碳酸鈣沉淀，既有利于發(fā)酵過程的正常進(jìn)行，而且在產(chǎn) 品分離時(shí)，碳酸鈣沉淀物可起到助濾劑的作用，非常有利于微生物菌體的分離脫除。該方法解決了常規(guī)鈉或鉀鹽發(fā)酵液存在的一價(jià)鹽難以脫除、減壓蒸餾過程出現(xiàn)的鹽結(jié)晶和粘性物 質(zhì)阻礙蒸發(fā)的問題。2、本發(fā)明在步驟O)中采用酸性條件下分離，即在pH值彡5. 5的條件下進(jìn)行，能 使菌體和蛋白更加有效地絮凝，并綜合了加熱破乳的優(yōu)點(diǎn)，強(qiáng)化了絮凝效果。3、在對發(fā)酵液進(jìn)行濃縮時(shí)，由于固形沉淀物量大，液相量少而本身粘稠，給固液分 離造成了很大的困難。本發(fā)明采用了分步濃縮的方法，不僅可有效地回收得到有機(jī)酸副產(chǎn) 物，并且避免了一次濃縮產(chǎn)生大量的固形沉淀物，使固液分離更易進(jìn)行。4、本發(fā)明方法采用了快速高效的降膜或降膜和刮膜二級蒸發(fā)方式，在通常的膜蒸 發(fā)設(shè)備上，汽液分離后的氣相管路上安裝一高效填料柱，用以捕獲水蒸發(fā)時(shí)攜帶出來的1， 3-丙二醇，本發(fā)明結(jié)合了膜蒸發(fā)設(shè)備的高效和精餾的高分離度特點(diǎn)，不僅解決了 1，3_丙二 醇濃縮除水的攜帶損失問題，而且設(shè)備簡單高效，便于實(shí)施。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳述，本發(fā)明中為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。實(shí)施例1本實(shí)施例所處理的發(fā)酵液是以甘油為底物，采用克雷伯氏菌發(fā)酵、Ca(OH)2中和發(fā) 酵過程產(chǎn)生的二氧化碳而得到的1，3-丙二醇發(fā)酵液，1，3-丙二醇的含量為78. 5g/L，發(fā)酵 終止PH值為7.0。取20L上述發(fā)酵液，過濾除去菌體及沉淀物，濾速7. 41/h，濾液清沏透明，然后用 8mol/L的硫酸調(diào)節(jié)pH值至4. 6，攪拌下加熱到95°C，恒溫0. 5h，自然降溫至室溫后過濾，得 到透明的發(fā)酵清液。用NaOH調(diào)pH至6. 8，過濾除去沉淀物。采用常壓降膜-刮膜蒸發(fā)方 式，并在汽液分離后的氣相管路上安裝填料柱，填料柱高度均為400mm，內(nèi)裝Φ2. 5X2. 5mm 型θ網(wǎng)環(huán)不銹鋼填料，先濃縮除去清液中的55% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水，其中的部分鹽呈結(jié)晶 狀析出，離心分離除去鹽，得到含有1，3_丙二醇的一次濃縮液，然后再繼續(xù)蒸發(fā)除去剩余 的水，離心分離除去結(jié)晶的鹽，得到含有1，3_丙二醇的濃縮液。兩次離心分離得到的鹽可 分別處理，以回收有機(jī)酸副產(chǎn)物。然后將含有1，3-丙二醇的濃縮液在IOmmHg的真空度下減壓蒸餾，收集100 106°C的1，3-丙二醇餾分，得到產(chǎn)品的純度為97. Iwt %，回收率86. 2wt%。實(shí)施例2本實(shí)施例中所用的1，3_丙二醇發(fā)酵液同實(shí)施例1。取50L發(fā)酵液，過濾除去菌體及沉淀物，清液用6mol/L的鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3. 0，攪 拌下加熱到85°C，恒溫lh，自然降溫至室溫后過濾，得到透明的發(fā)酵清液。用&(0!1)2調(diào)？!1 至6. 2，過濾除去沉淀物。采用減壓降膜-刮膜蒸發(fā)方式，并在汽液分離后的氣相管路上安 裝填料柱，填料柱高度均為800mm，內(nèi)裝Φ 20 X 2 X 20mm型四氟鮑爾環(huán)填料，減壓操作的真 空度為200mmHg，操作溫度40 60°C。先濃縮出占清液中水量72. 3% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水， 然后過濾除去沉淀析出的鹽，再按上述條件繼續(xù)濃縮除去剩余水，離心分離除去析出的鹽， 得到含有1，3_丙二醇的濃縮液。兩次分離得到的鹽可分別處理，以回收有機(jī)酸副產(chǎn)物。然后將含有1，3-丙二醇的濃縮液在IOmmHg的真空度下減壓蒸餾，收集100 106°C的1，3_丙二醇餾分，得到產(chǎn)品的純度為98. 3wt%，回收率86. 8wt%。
實(shí)施例3本實(shí)施例中所用的1，3_丙二醇發(fā)酵液同實(shí)施例1。與實(shí)施例1的區(qū)別在于不加填料柱兩步濃縮發(fā)酵清液，第一步濃縮出水量為總 水量的58. 4% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，第二步蒸發(fā)脫除剩余的水，蒸出水中帶出1，3-丙二醇量為總 含量的9. 3%。其它過程和條件同實(shí)施例1。在6mmHg的真空度下減壓蒸餾得到含有1，3_丙二醇的濃縮液，收集95 98°C的 1，3-丙二醇餾分，得到產(chǎn)品的純度為98. Iwt %，回收率77. Iwt %0比較例1本比較例所處理的發(fā)酵液是以甘油為底物，采用克雷伯氏菌發(fā)酵、NaOH中和發(fā)酵 過程產(chǎn)生的二氧化碳而得到的1，3-丙二醇發(fā)酵液，1，3-丙二醇的含量為80. lg/L，發(fā)酵終 止PH值為7.0。取20L上述發(fā)酵液，過濾除去菌體及沉淀物，濾速3. 81/h，濾液呈混濁狀態(tài)。后續(xù) 步驟按實(shí)施例1的方法和條件進(jìn)行處理，得到含有1，3_丙二醇的一次濃縮液，濃縮液較實(shí) 施例1中得到的濃縮液明顯粘稠。然后在IOmmHg的真空度下減壓蒸餾，收集100 106°C 的1，3-丙二醇餾分，得到產(chǎn)品的純度為97. 6wt %，回收率82. 2wt %。比較例2本比較例所處理的發(fā)酵液同比較例1。取20L上述發(fā)酵液，過濾除去菌體及沉淀物，濾速3. 81/h,濾液呈混濁狀態(tài)。后續(xù) 步驟按實(shí)施例3的方法和條件進(jìn)行處理，得到含有1，3_丙二醇的一次濃縮液，濃縮液較實(shí) 施例3中得到的濃縮液明顯粘稠。然后在IOmmHg的真空度下減壓蒸餾，塔釜有明顯結(jié)焦。 收集100 106°C的1，3-丙二醇餾分，得到產(chǎn)品的純度為96. 8wt%，回收率72. 2wt%。比較例3本實(shí)施例中所用的1，3_丙二醇發(fā)酵液同實(shí)施例1。與實(shí)施例1的區(qū)別在于采用一步濃縮發(fā)酵清液，其它過程和條件同實(shí)施例1。得 到的含有1，3-丙二醇的濃縮液較實(shí)施例1中得到的濃縮液明顯粘稠，然后將含有1，3_丙 二醇的濃縮液在IOmmHg的真空度下減壓蒸餾，收集100 106°C的1，3-丙二醇餾分，得到 產(chǎn)品的純度為96. 7wt%，回收率80. 2wt%。
權(quán)利要求
1.一種從發(fā)酵液中分離提取1，3_丙二醇的方法，所述的發(fā)酵液是鈣鹽發(fā)酵液，包括如 下步驟(1)分離1，3-丙二醇鈣鹽發(fā)酵液，除去微生物菌體及發(fā)酵過程所形成的碳酸鈣鹽沉淀物；(2)將步驟⑴所得1，3_丙二醇發(fā)酵液的pH值調(diào)到1.5 5.5，加熱到80 100°C， 保持0. 5 5. Oh,降至室溫，經(jīng)分離除去蛋白及不溶性固形物，得到清液；(3)調(diào)節(jié)步驟(2)得到的清液的pH值為6.0 7. 5，分離除去不溶物；(4)對步驟C3)所得的清液進(jìn)行加熱濃縮脫水，先蒸出占清液中總水量40% 85% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水，這時(shí)有鹽結(jié)晶析出，分離出結(jié)晶的鹽；(5)將步驟(4)所得的濃縮液繼續(xù)濃縮，蒸出剩余的水，分離結(jié)晶析出的鹽；(6)將步驟( 分離所得的濃縮液通過減壓蒸餾，收集1，3-丙二醇餾分。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的鈣鹽發(fā)酵液中，1，3_丙二醇的含量 為30 100g/L,發(fā)酵終止pH值為6. 0 8. 0。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的鈣鹽發(fā)酵液是采用克雷伯氏桿 菌批式流加甘油的方式，在微氧條件下發(fā)酵的方法得到的，其中控制調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值是 采用流加Ca(OH)2的方式進(jìn)行的。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟O)中調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值至 2. 5 5. O0
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(3)中調(diào)節(jié)清液的pH值至 6. 2 7. 2。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的步驟(4)加熱濃縮除去占清液中總 水量50% 70% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))的水。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟( 選用一種或多種無機(jī)酸調(diào)節(jié)發(fā)酵 液的PH值，無機(jī)酸的濃度為1 lOmol/L。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的無機(jī)酸為硫酸、硝酸、鹽酸和磷酸中 的一種或多種。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)在調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH值時(shí)，選用氫 氧化鉀、氫氧化鈉和氫氧化鈣中的一種或多種。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(3)在調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH值時(shí)，選用氫 氧化鈣。
11.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)濃縮分離出結(jié)晶的鹽主要為琥珀 酸鹽，經(jīng)進(jìn)一步處理得到琥珀酸；步驟(5)中濃縮分離出結(jié)晶的鹽主要為乳酸鹽，經(jīng)進(jìn)一步 處理可得到乳酸。
12.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(4)和(5)中所述的加熱濃縮采用膜 蒸發(fā)的方式，或者采用常壓操作，或者采用真空下減壓操作。
13.按照權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于步驟(4)和(5)中所述的膜蒸發(fā)是采用 降膜-刮膜蒸發(fā)方式。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于步驟(4)和(5)中所述的膜蒸發(fā)的方式 采用低真空條件濃縮，系統(tǒng)真空度500mmHg 80mmHg.
15.按照權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述的系統(tǒng)真空度400mmHg 200mmHg。
16.按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于所述的降膜-刮膜蒸發(fā)方式中，在汽液分 離后的氣相管路上安裝填料柱。
17.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述的填料柱的理論塔板數(shù)為5 20塊。
18.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述的填料選用金屬不繡鋼或四氟塑 料，其形狀為拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、矩鞍環(huán)、共軛環(huán)、內(nèi)弧環(huán)和θ環(huán)中的一種或多種。
19.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)、(2),(3)、(4)或(5)中所述的 分離采用過濾或離心分離的方法。
20.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(6)中所述的減壓蒸餾采用高真空精 餾的方法，其真空度控制在20mmHg ImmHg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從1，3-丙二醇發(fā)酵液中分離1，3-丙二醇的方法。該方法所處理的發(fā)酵液是鈣鹽發(fā)酵液，包括如下步驟除去微生物菌體及鈣鹽、調(diào)至酸性除去蛋白及不溶性固形物、調(diào)至堿性除去不溶性固形物、加熱濃縮除水并分出結(jié)晶鹽、最后精餾得到1，3-丙二醇產(chǎn)品，其中加熱濃縮是分兩步進(jìn)行的，這樣不僅避免了一次濃縮產(chǎn)生大量的固形沉淀物，使固液分離更易進(jìn)行，還可有效地回收得到有機(jī)酸副產(chǎn)物。本發(fā)明所處理的發(fā)酵液為鈣鹽發(fā)酵液，在發(fā)酵過程中鈣離子會(huì)與微生物代謝所產(chǎn)生的二氧化碳形成碳酸鈣沉淀，既有利于發(fā)酵過程的正常進(jìn)行，而且在產(chǎn)品分離時(shí)，碳酸鈣沉淀物可起到助濾劑的作用，非常有利于微生物菌體的分離脫除。
文檔編號C07C51/43GK102040476SQ20091020424
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月21日
發(fā)明者王崇輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院