吸附法分离低浓度乳酸

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乳酸及很多氨基酸的发酵提取残液中含有低浓度的乳酸,其含量低,溶液组成复杂,用常规的乳酸分离手段从中分离乳酸很困难。本论文采用吸附法分离低浓度乳酸,使用静态吸附筛选了吸附乳酸用树脂,测定了所选择树脂的吸附选择系数,考察了所选择树脂对乳酸的吸附等温线、吸附热力学和吸附动力学,通过实验确定了动态吸附中吸附、洗涤、解吸和再生等步骤的最佳操作条件,并用于味精等电母液中低浓度乳酸的分离。通过静态吸附实验,筛选出大孔吸附树脂NKA-Ⅱ,对乳酸的吸附量相对较大,并且选择性较好,其与谷氨酸、丙氨酸和葡萄糖三种有机物的吸附选择系数分别为16.19,50.72,6.67。研究表明吸附等温线符合Freundlich吸附等温方程,热力学计算显示吸附过程是放热过程,焓变较小,属物理吸附,动力学研究表明主要的控制步骤是粒内扩散,吸附过程符合Kannan&Sundaram粒内扩散模型。研究了动态吸附和洗脱工艺,结果表明:最佳吸附流量为0.8~0.9SV;适宜的洗涤条件为:首先在流量为5.OSV时,洗出0.5BV,然后在流量为2.5SV下,洗出0.5BV,最后在1.0SV下,洗出0.3BV;最佳解吸条件为:解吸流量为1.80SV,解吸液氢氧化钠的浓度为0.35mol/L,解吸液的合适用量为0.50BV。通过对L-乳酸与谷氨酸、L-乳酸与葡萄糖混合液的动态吸附分离的实验可知,谷氨酸和葡萄糖的穿透体积与L-乳酸的穿透体积有较大的差别,可以通过动态吸附把乳酸与这两种物质分离开来。对味精等电母液的动态吸附实验表明,利用大孔吸附树脂NKA-Ⅱ能够把味精等电母液中的乳酸提取出来,以穿透点为标准的乳酸收率在78.1%~99.1%。
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