【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及生物基新材料，具體涉及一種分離回收電滲析濃室液中1,3-pdo的方法及其裝置系統。
技術介紹
1、1,3-丙二醇(1,3-propanediol，簡稱1,3-pdo)為無色、無臭、具有咸味和吸濕性的黏稠液體，是生產不飽和聚酯、增塑劑、表面活性劑、乳化劑和破乳劑的原料；在聚氨酯行業中，其常用作聚酯多元醇的原料、聚醚多元醇的起始劑和聚氨酯的擴鏈劑等；在有機化工行業中，其也是重要的單體和中間體，例如合成聚對苯二甲酸丙二醇酯(ptt)的單體等。
2、目前，1,3-pdo的生產方法主要包括化學法和生物發酵法。其中，化學法是以來自于石油裂解的產物為原料，在高溫高壓下催化加氫制備1,3-pdo，但是該方法生產工藝復雜，反應條件苛刻，對設備的要求較高；生物發酵法是以可再生生物質為原料，在常溫常壓下生產1,3-pdo，生物發酵法克服了傳統化工的條件限制，其原料來源廣泛并且可再生，符合綠色化工生產的要求。
3、但是，生物發酵法生產1,3-pdo的過程中同時會代謝產生有機酸，在發酵過程中需要加入堿進行中和產生有機酸鹽，并且培養基中也會加入硫酸銨和磷酸鹽等成分，在發酵過程中未能完全消耗，在發酵結束后殘留在發酵液中。因此，最終發酵液中含有2-3％左右的鹽。現有發酵法生產1,3-pdo的過程中，通常采用電滲析法進行脫鹽，使陰陽離子分別通過離子交換膜到濃室液中，使鹽濃度下降。但在此過程中，不帶電的1,3-pdo產品也因濃度差擴散到濃室液中，造成產品損失。根據生產數據顯示，濃室液中1,3-pdo的濃度為1-3％，且濃室液中
4、因此，如何對電滲析脫鹽過程產生的濃室液進行回收處理，提高1,3-pdo的回收率，并降低設備投資和能耗，是目前本領域需要解決的技術問題。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種分離回收電滲析濃室液中1,3-pdo的方法及其裝置系統，與現有技術相比，本專利技術提供的方法能夠分離回收電滲析濃室液中的1,3-pdo，提高1,3-pdo的回收率，有利于后續制備高純度的1,3-pdo產品。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種分離回收電滲析濃室液中1,3-pdo的方法，所述方法包括以下步驟：
4、(1)將1,3-pdo發酵液依次進行超濾處理和電滲析脫鹽處理，得到電滲析濃室液和電滲析脫鹽液；
5、(2)將步驟(1)得到的所述電滲析濃室液進行反滲透過濾處理，得到反滲透過濾液；
6、(3)將步驟(1)得到的所述電滲析脫鹽液和步驟(2)得到的所述反滲透過濾液混合，得到1,3-pdo的提純液。
7、本專利技術中，首先將1,3-pdo發酵液進行電滲析脫鹽處理，能夠絕大部分去除發酵液中的鹽，得到具有較高1,3-pdo含量的電滲析脫鹽液；將含鹽量較高的電滲析濃室液進行反滲透過濾處理，使鹽類被反滲透膜截留，水和1,3-pdo通過反滲透膜得到反滲透過濾液；最后，將反滲透過濾液和電滲析脫鹽液混合，得到1,3-pdo的提純液并進入下游的提純工藝，例如多效蒸發、精餾等，最終制得具有較高純度的1,3-pdo產品。
8、優選地，步驟(1)所述1,3-pdo發酵液包括以克雷伯氏菌進行發酵得到的發酵液。
9、本專利技術中，采用克雷伯氏菌進行發酵制備1,3-pdo發酵液的方法為本領域內的常規方法，以可再生生物質為底物，所述可再生生物質例如可以是甘油、葡萄糖等。
10、優選地，所述1,3-pdo發酵液中按質量百分含量計，包括85-90％的水，例如可以是85％、86％、87％、88％、89％或90％；0.2-2％的丁二酸，例如可以是0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％；0.2-2％的乙酸，例如可以是0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％；6-9％的1,3-pdo，例如可以是6％、6.2％、6.5％、6.8％、7％、7.2％、7.5％、7.8％、8％、8.2％、8.5％、8.8％或9％；2-4％的2,3-丁二醇，例如可以是2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％或4％；0.2-2％的甘油，例如可以是0.2％、0.4％、0.6％、0.8％、1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％或2％；0.1-0.8％的乙醇，例如可以是0.1％、0.2％、0.4％、0.6％或0.8％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
11、優選地，所述1,3-pdo發酵液的電導率為2000-20000μs/cm，例如可以是2000μs/cm、4000μs/cm、6000μs/cm、8000μs/cm、10000μs/cm、12000μs/cm、14000μs/cm、16000μs/cm、18000μs/cm或20000μs/cm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
12、本專利技術中，所述超濾處理的濾膜孔徑一般為5-100nm，例如可以是5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm或100nm，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
13、優選地，步驟(1)所述電滲析脫鹽處理采用的離子交換膜包括異相膜或半均相膜。
14、優選地，所述電滲析脫鹽處理采用的電壓為0.8-1.5v/對膜，例如可以是0.8v/對膜、0.9v/對膜、1v/對膜、1.2v/對膜、1.3v/對膜、1.4v/對膜或1.5v/對膜，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
15、本專利技術中，電滲析脫鹽處理一般采用多對離子交換膜(即多個膜堆)串聯進行電滲析，例如采用12對離子交換膜進行串聯。本專利技術通過優選控制電滲析脫鹽處理的電壓在特定范圍，能夠避免電壓過低導致脫鹽速率過慢，影響發揮設備產能，同時避免電壓過高導致的膜堆電流過大，膜堆發熱量過大，造成燒膜風險，以及避免濃差極化導致的脫鹽效率降低。
16、優選地，所述電滲析濃室液中1,3-pdo的質量百分含量為1-3％，例如可以是1％、1.2％、1.4％、1.6％、1.8％、2％、2.2％、2.4％、2.6％、2.8％或3％，但不限于所列舉的數值，數值范圍內其它未列舉的數值同樣適用。
17、優選地，所述電滲析濃室液的電導率為20000本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種分離回收電滲析濃室液中1,3-PDO的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述1,3-PDO發酵液包括以克雷伯氏菌進行發酵得到的發酵液；
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述電滲析脫鹽處理采用的離子交換膜包括異相膜或半均相膜；
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述電滲析濃室液中1,3-PDO的質量百分含量為1-3％；
5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述反滲透過濾處理時向電滲析濃室液中加入透析水；
6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述反滲透過濾處理的壓力為3-6MPa。
7.根據權利要求1-6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述反滲透過濾液的電導率≤400μs/cm。
8.根據權利要求1-7任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述反滲透過濾處理對電滲析濃室液中1,3-PDO的回收率≥60％。
9.
10.一種分離回收電滲析濃室液中1,3-PDO的裝置系統，其特征在于，所述裝置系統用于如權利要求1-9任一項所述分離回收電滲析濃室液中1,3-PDO的方法，所述裝置系統包括發酵裝置、超濾裝置、電滲析裝置和反滲透裝置；
...【技術特征摘要】
1.一種分離回收電滲析濃室液中1,3-pdo的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述1,3-pdo發酵液包括以克雷伯氏菌進行發酵得到的發酵液；
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述電滲析脫鹽處理采用的離子交換膜包括異相膜或半均相膜；
4.根據權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述電滲析濃室液中1,3-pdo的質量百分含量為1-3％；
5.根據權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述反滲透過濾處理時向電滲析濃室液中加入透析水；
6.根據權利要求1-5任一項所述的方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：羅吉安，唐俊松，張赟，石國柱，劉賓，朱曉飛，吳文學，計偉，
申請(專利權)人：蘇州蘇震生物工程有限公司，
類型：發明
國別省市：
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