不锈钢应用之膜分离技术
不锈钢应用非常广泛,本文介绍不锈钢膜分离技术在生产谷氨酸时的作用。谷氨酸是由细菌发酵,由于菌体非常细小,所以使用传统过滤方式很难把菌体过滤完全,一般的生产工艺中将发酵液直接等电点结晶。但因为发酵液中会有大量的菌体和蛋白,会使得一次结晶收率和结晶度都会较低,通常情况结晶收率只是78%~85%,母液中还会剩下相当一部分谷氨酸。为了保证收率,一般使用树脂回收母液中的谷氨酸,生产过程中,涉及多次树脂洗脱液的套用以及树脂的漂洗、再生等环节,工艺路线较长及繁琐,并且需要消耗大量的酸碱。另外结晶母液在树脂吸附后直接作为废水排放,其中还有着很多的菌体,产生大量高浓度有机废水,这是味精生产过程中大的环保问题。
采用0.05~0.1m过滤孔径的HYFLUX不锈钢膜分离系统处理发酵液,能够将发酵液中所有菌体、固体蛋白、胶体等不溶物彻底去除,同时去除大部分大分子物质,如蛋白、多糖等,尽可能去除发酵液中影响结晶的杂质,能很大程度上提高结晶收率和结晶度,并降低母液中残存的谷氨酸的量,还能减少母液中的菌体及蛋白等,使进入树脂的料液清澈透明,减少回收母液用树脂,并且还能解决很多的污水问题,拥有优异的经济效益和环保效益。
和传统工艺相比,使用不锈钢膜分离系统的优点有几种,其一是能够将解析液中产品度大幅提高,杂质含量少,从而使一次结晶收率以及产品质量大幅提高,减少树脂用量50%以上,由于进入树脂料液清澈透明,进入树脂柱的污染物大大减少,使漂洗水量大幅减少,同时大大延长树脂使用寿命,避免树脂中毒的发生; 精制成本大幅度降低。
采用膜分离工艺产生的环保效益
在生产谷氨酸的过程中会生成大量的高浓度有机废水,非常难以治理,且成本高昂。高浓度有机废水的主要来源是发酵液等电结晶后经树脂排放的菌体以及大量的漂洗用水。
采用不锈钢膜分离新工艺时,能够把发酵液中的菌体、蛋白等有效截留,经干燥制成高蛋白饲料牗蛋白含量约70%牘,实现变废为宝,发酵液中大部分产生BOD/COD的物质被截留,使树脂流出液中的污染大大降低,由于进入树脂的料液杂质减少,需要的漂洗水大量减少,从而减少了废水总量及污染程度废物总量仅为原工艺的10%以内。不但能有效解决高浓度有机废水的问题,还可以把污染变废为宝,产生可观的经济效益。
不锈钢膜分离系统的优势
一般来说膜分离技术应用于发酵液澄清,但因为膜污染问题始终难以解决,所以也限制了大规模工业化生产。而使用特殊工艺制成的不锈钢管式膜,其膜层为惰性,支撑层为316L不锈钢制成,对料液中的任何物质不产生任何吸附作用,有极好的抗污染性,解决了难以解决的膜污染问题。由于不锈钢膜采用金属支撑层,使其具有超强的伸缩性能,能够耐受瞬间大幅度温度变化,同时具有很好的耐机械性能,克服了陶瓷膜因为材质问题的缺陷。
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