丙酮酸的清潔生產(chǎn)研究.pdf

1、丙酮酸是一種用途十分廣泛的有機酸,但現(xiàn)有的化學(xué)合成法具有成本高、污染嚴重的缺陷,清潔生產(chǎn)作為污染預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略,是對傳統(tǒng)的末端治理手段的根本變革,是污染防治的最佳模式.因此本文對丙酮酸的清潔生產(chǎn)進行了研究:通過對發(fā)酵和固定化細胞生產(chǎn)丙酮酸以及提取工藝的研究,確立了丙酮酸清潔生產(chǎn)工藝.本文以作者已經(jīng)找到的T. glabrataTJ001為出發(fā)菌株經(jīng)誘變獲得了4種維生素缺陷型T.glabrata DY-TJ400,它能以無機氮為唯一氮源生長

2、并大量積累丙酮酸.在分析副產(chǎn)物產(chǎn)生條件的基礎(chǔ)上,提出了固定化細胞生產(chǎn)丙酮酸的思路,并采用添加分散劑的減壓精餾閉路循環(huán)提取工藝對固定化細胞轉(zhuǎn)化液進行了清潔提取工藝的研究.首次獲得生產(chǎn)丙酮酸的細胞固定化工藝條件為:1.2%的聚乙烯亞胺和0.9%的戊二醛分別處理20min和10min,在以CaCO<,3>為中和劑時,固定化細胞生產(chǎn)丙酮酸時比發(fā)酵過程產(chǎn)生更少的副產(chǎn)物,轉(zhuǎn)化液的色度降低了75.6%,而糖酸轉(zhuǎn)化率從60.5%提高到了76.4%,丙酮

3、酸產(chǎn)量也從58.2g/L提高到68g/L.固定化細胞的半衰期約為670h.第一次采用向固定化細胞轉(zhuǎn)化液中加入少量的分散劑D,經(jīng)減壓精餾(1.5kPa),能極大地提高丙酮酸的收率.當D=0.16(與初提液的體積比)時,提取率從原來的20.5%提高到92.3%.文中進行了固定化細胞清潔生產(chǎn)丙酮酸的中試研究,結(jié)果表明清潔生產(chǎn)不僅比化學(xué)合成法極大地減少了污染物的排放(每噸產(chǎn)品減少廢水40t,廢渣4.5t),而且比發(fā)酵法生產(chǎn)中減少了酸堿和溶劑的用