•        L-色氨酸被广泛应用于食品、饲料添加剂和医药等行业。在L-色氨酸精制过程中,需要进行脱色和去除无机离子。传统工艺有活性炭脱色后重结晶法和有 机溶剂萃取后重结晶法两种,但两种工艺均会导致环境污染和资源浪费等问题。目前,有机纳滤膜技术已被应用于色氨酸脱色工艺。但在实际生产中,存在以下问 题:(1)运行过程中膜污染现象严重,通量较低;(2)膜的清洗过程繁琐且膜通量较难恢复;(3)膜的寿命较短,成本较高。

     

    陶瓷纳滤膜工艺优点

    色氨酸原液(左)、经陶瓷纳滤膜过滤后的渗透液(中)和经有机膜过滤后的渗透液(右)照片

     

    过程参数

    指标

    进口压力(MPa)

    1.5~1.8

    操作温度(℃)

    30~40

    膜面流速(m·s-1)

    3~5

    过程平均通量(L·m-2·h-1)

    20~35

    色氨酸收率(%)

    ≥97

    部分过程参数指标 陶瓷纳滤膜经清洗后通量恢复情况

     

    陶瓷纳滤膜小试及中试过程平均通量与有机纳滤膜的对比

     

    有机纳滤膜工艺与陶瓷纳滤膜工艺对比

    色氨酸成品指标

    含量

    ≥97%

    干燥失重

    ≤0.5%

    比旋光度

    -29.0  ~  -32.8°

    pH值,1%水溶液5.0~7.0

    粗灰分

    ≤0.5%

    生产成本

    (元/吨)

    有机纳滤膜工艺

    约99%

    合格

    -30 ~ -31

    合格

    0.2 ~ 0.4

    ~1426

    陶瓷纳滤膜工艺

    约99%

    合格

    -30 ~ -31

    合格

    0.2 ~ 0.3

    ~1194

    采用陶瓷纳滤膜工艺得到的产品与目前使用有机纳滤膜得到的产品性能基本相同。与有机膜工艺相比,陶瓷纳滤膜同等条件下过程平均通量是有机膜的5倍以上,可节省生产成本约15%。

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