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超滤—纳滤联合膜分离技术在土霉素提取中的应用研究

王素红  
【摘要】:本文将膜分离技术应用于土霉素的生产过程中,分别研究了超滤、纳滤及超滤-纳滤组合工艺,研究开发出土霉素的清洁生产新工艺。通过超滤和纳滤筛选试验,选出了对土霉素分离性能较好的超滤膜和纳滤膜,并确定了其操作工艺参数。结果表明,采用膜分离工艺可以减少土霉素在提取工艺中的损失,提高结晶收率,降低杂质吸光度,并改善废水的可生化性。本文的主要内容如下: 在超滤实验中,进行了聚酰胺、聚砜、聚醚砜三种材料,不同截留分子量的九种超滤膜对土霉素发酵液分离性能比较,筛选出了PES-20超滤膜;并确定了超滤操作压力为0.2MPa;在此压力下,PES-20膜对土霉素的透过率达95%,结晶收率为94.5%,产品纯度可达到97.4%,各项指标表明均比原工艺采用的树脂脱色效果要好。 实验结果表明三种纳滤膜中NF-270膜的分离效果较好;纳滤操作压力确定为1.2MPa;在此压力下,NF-270对土霉素的截留率达98.2%,并且能去除部分小分子蛋白和色素等杂质;通过土霉素浓缩倍数对结晶收率和产品纯度影响实验,表明浓缩至2.5倍效果较好,浓缩后比浓缩前收率和产品纯度均有所提高。 在超滤-纳滤连续性实验中,进一步验证了对土霉素的分离提纯膜分离技术比原树脂脱色效果好。采用PES-20超滤平均收率为95%,结晶收率为94.5%左右,产品纯度为96%,废水COD_(cr)值比原来平均减少了37%;再进行NF-270纳滤浓缩2.5倍后的平均结晶收率为96%,纯度为98.4%,排放废水中COD_(cr)总量减少了近2.5倍;每年至少能挽回经济损失2000万元人民币。


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