1,3-丙二醇發(fā)酵液脫鹽工藝研究進(jìn)展

陶春平

(常州新東化工發(fā)展有限公司 江蘇省綠色氯堿化工工程技術(shù)研究中心,江蘇 常州 213034)

1,3-丙二醇(1,3-Propanediol,簡(jiǎn)稱PDO)和其他二元醇(如乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇)都是重要的化工原料，主要用作聚酯和聚氨酯的單體以及溶劑、抗凍劑或保護(hù)劑等[1]。

目前，生物法因具有綠色高效、反應(yīng)條件溫和及可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)勢(shì)而成為了1,3-丙二醇生產(chǎn)的研發(fā)熱點(diǎn)[2]。但是，生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇的同時(shí)會(huì)副產(chǎn)多種有機(jī)酸，這些有機(jī)酸以有機(jī)酸鹽的形態(tài)存在于發(fā)酵液中。這些有機(jī)酸鹽和培養(yǎng)基中加入的無機(jī)鹽如果不在精餾前除去，會(huì)在塔釜和再沸器中結(jié)焦結(jié)垢，使得操作無法進(jìn)行下去。1,3-丙二醇發(fā)酵液脫鹽是生物法生產(chǎn)1,3-丙二醇提取工藝的難點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹幾種1,3-丙二醇發(fā)酵液的脫鹽方法，包括離子交換法、刮板薄膜蒸發(fā)法、電滲析法、醇沉法和反應(yīng)萃取法等。

1 離子交換法

離子交換法是工業(yè)上常用的脫鹽方法，在多個(gè)行業(yè)都有廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)對(duì)離子交換法應(yīng)用于1,3-丙二醇發(fā)酵液脫鹽也進(jìn)行了廣泛研究。

美國杜邦[3]公司申請(qǐng)的專利中披露了一種離子交換法用于1,3-丙二醇發(fā)酵液脫鹽的方法。1,3-丙二醇發(fā)酵液先經(jīng)過微孔過濾除去菌體，然后再經(jīng)過超濾和納濾除去可溶性蛋白、70%左右的糖分、90%的可見顏色和部分鹽分。經(jīng)過這些前處理后，1,3-丙二醇發(fā)酵液的滲透液通過按陽離子-陰離子、陽離子-陰離子這樣配置的離子交換柱脫鹽。經(jīng)過離子交換操作后，滲透……