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考察离子交换法从胱氨酸母液中提取L-精氨酸的过程中胱氨酸母液的脱盐、L-精氨酸在离子交换剂上的吸附及L-精氨酸的纯化精制三个主要过程。 首先，提出溶剂萃取与沉淀联合法脱氯盐的方法，考察了氯化钠和硫酸钠浓度、盐酸及硫酸浓度对萃取盐酸的影响。结果表明，氯化钠的存在和硫酸浓度的增大有利于提高盐酸与硫酸萃取分离系数，硫酸钠的存在使分离系数降低，盐酸浓度的增大使分离系数呈先增大后减小的趋势。含氯离子浓度高达3.2mol／L的胱氨酸母液经七级错流萃取后，其剩余氯离子浓度＜0.1mol／L，最终脱盐率＞98％。 其次，测定了25℃时阳离子交换树脂A、大孔阳离子交换树脂B和羧酸型阳离子交换纤维三种离子交换剂吸附L-精氨酸的吸附动力学曲线和吸附等温线，表明三者达到吸附平衡的时间分别为2小时、40分钟和30分钟，三者的最大平衡吸附量分别为115.94mg／g、136.49mg/g和91.76mg/g；考察了溶液pH值、温度、时间、氯化铵和氯化钠浓度对三种离子交换剂吸附L-精氨酸的影响，表明吸附的适宜pH均在7～8之间，氯化钠和氯化铵的存在均导致三者吸附L-精氨酸的吸附率迅速下降，温度对三者吸附L-精氨酸影响均不明显，吸附过程可在室温下进行。L-精氨酸在三种离子交换剂上的吸附行为均能用Langmuir方程较好地描述。综合比较最大平衡吸附量和平衡时间这两个重要指标，选用大孔阳离子交换树脂B作为离子交换法从胱氨酸母液中提取L-精氨酸工艺的离子交换剂，并考察其动态吸附与解吸曲线，L-精氨酸洗脱率可达99％。 次之，分别采用苯甲醛沉淀法和离子交换法对L-精氨酸粗提液进行纯化精制。考察了溶液pH值、苯甲醛与L-精氨酸摩尔比、氯化钠与氯化铵浓度、L-赖氨酸浓度、L-精氨酸初始浓度对苯甲醛沉淀L-精氨酸的影响，结果表明，沉淀反应的适宜pH值大于11，苯甲醛与L-精氨酸的适宜摩尔比为1.25，L-精氨酸适宜的初始浓度在15g/L以上，氯化钠的存在对沉淀率基本上没有影响，而氯化铵和L-赖氨酸的存在使沉淀率下降；同时测定了25℃时阴离子交换树脂A吸附L-赖氨酸的吸附等温线，表明其最大平衡吸附量为30mg/g，考察了溶液pH值、温度、氯离子浓度对阴离子交换树脂A吸附脱除L-赖氨酸的影响，结果显示从L-精氨酸和L-赖氨酸混合液中吸附分离出L-赖氨酸的适宜pH值为10.5±0.2，温度对L-赖氨酸吸附率影响不大，吸附过程可在室温下进行，氯离子的存在使L-赖氨酸的吸附率降低。 最后，将含氯化铵的胱氨酸母液经溶剂萃取与沉淀联合脱盐法除盐后，再经大孔阳离子交换树脂B柱初步分离出L-精氨酸，所得粗提液采用苯甲醛沉淀法对其进行纯化精制，L-精氨酸提取率可达80％。