电驱离子膜工艺处理煤化工企业循环冷却水的中试研究

某煤化工企业为改善循环冷却水系统的结垢、腐蚀等问题,节约水资源,拟采用电驱离子膜对循环水进行脱盐处理后回用于循环水系统,并在现场进行了进水规模1 m3/h的中试试验;试验结果显示:平均最优电压为95 V,电流8 A,在产水率为83.3%的前提下,产水脱盐率可以达到75%以上,出水达到循环水回用标准;该方法处理工业循环水有着良好的除盐效果、稳定性和经济性。     

膜蒸馏脱盐过程膜润湿的研究进展

膜蒸馏（MD）适合在偏远地区小规模制备淡水,有脱盐率高、接近常压操作、可利用太阳能等优势。但MD膜润湿影响了装置的运行稳定性,是制约MD脱盐应用的重要因素之一。本文介绍了MD膜润湿的评价方法,包括测定透水压力、临界膜孔润湿深度及可视化在线监测膜润湿进程等;简述了膜污染、MD操作变量、膜蒸馏形式及不同结垢晶体各因素对膜润湿的影响;从防垢和强化通量、掌握合适的膜清洗周期、物理干预及提升MD膜性能等方面分析了抑制膜润湿的措施;并分析了一些脱盐实验时间较长的MD膜润湿情况;指出具有自清洁性的光催化膜及防垢性能更强的双疏膜和Janus膜,具有抑制MD膜润湿的巨大潜力。本文有助于对脱盐过程中MD膜润湿的预测和有效控制。     

电渗析及等电聚焦技术在氨基酸分离与纯化中的应用

电渗析技术目前已从海水淡化、纯水制备扩展到化工、食品、医药、废水处理等各个领域。本文着重介绍了电渗析及等电聚焦技术在氨基酸,特别是游离氨基酸的分离制备中的应用。     

1,3-丙二醇发酵液脱盐技术研究进展

1,3-丙二醇(PDO)是新型纤维PTT的关键原料,可通过化学法和生物发酵法生产,在生物发酵法生产PDO过程中,菌体代谢过程产生有机酸,发酵过程通过自控流加液碱调节发酵液pH值为中性,发酵结束时发酵液液中有2%~3%的盐,目前PDO发酵液脱盐的技术有离子交换、电渗析、双极膜电渗析、刮板蒸发等,本文对这几种脱盐技术进行了综述和比较,为该领域的从业人员提供参考。     

1,3-丙二醇发酵液过滤除菌过程中的膜污染与再生

从膜的污染与再生角度出发,初步讨论了温度和压力对膜污染和再生的影响。通过实验表明：提高温度有利于减缓膜污染的速度,最适宜温度为60℃;提高膜表面流速同时减小膜压力,有利于减缓膜污染。而采用1%（w/w）NaOH和0.05%EDTA混合溶液清洗膜30min后,再以0.5%HNO3溶液清洗5min,膜通量可迅速恢复。     

液膜法提取发酵液中的柠檬酸--分离原理及膜配方

本提出了一种从发酵液中提取柠檬酸的新方法－乳状液膜分离法,讨论了该方法的基本原理及传递过程,其机理为Ⅱ型促进迁移。考察了表面活性剂、载体和内相试剂浓度对提取率的影响,确定了合适的膜配方,在该体系和一定的操作条件下,柠檬酸的提取率可达到85％左右。     

压力驱动及电驱动膜法水软化技术研究现状与展望

水的软化处理是将硬水中的Ca、Mg等可溶性盐除去的过程,是脱盐及盐资源化工序的工程化运行和饮用水安全保障过程中至关重要的一环。本文介绍了以分盐型纳滤为代表的压力驱动膜过程和以选择性电渗析为代表的电驱动膜过程在水软化中的基本原理,综述了相关工艺应用于水软化过程的技术研究进展,详细分析了多种膜法水软化系统的技术特点和优劣势,对分盐型纳滤与选择性电渗析进行了对比,并对未来膜法水软化技术的可能研究方向进行了展望。     

膜接触器及其相关过程在废水处理中的应用

膜接触器是一种通过膜作为两相之间的分离界面而实现相间传质的新型杂化膜过程,具体应用形式包括膜蒸馏、膜萃取、膜吸收、膜结构填料等.膜接触器使用微孔中空纤维膜将两流体分隔开,膜孔为两流体之间提供传质的场所.与传统接触分离器相比,新兴的膜接触器拥有分离效率高、工作范围宽、两相流速可单独控制以及结构紧凑等诸多独特的优点.文章着重于膜接触器及其相关过程在废水处理领域的最新研究成果和进展,具体分析比较了上述几种膜接触器的结构、工作原理和操作特点,充分展示了膜接触器在废水处理以及化工、医药、食品等领域特种分离中的广阔应用前景.     

1，3-丙二醇发酵液过滤除菌过程中的膜污染与再生

从膜的污染与再生角度出发,初步讨论了温度和压力对膜污染和再生的影响。通过试验表明,提高温度有利于减缓膜污染的速度,最适温度为60℃;提高膜表面流速同时减小膜压力,有利于减缓膜污染。而采用1％NaOH和0．05％EDTA混合溶液清洗膜30min后,再以0．5％HN03溶液清洗5min,膜通量可迅速恢复。     

高效膜蒸馏结晶过程的研究进展

全球性的水资源短缺及环境污染问题,使得工业废水处理、海水淡化、高价值溶质综合利用的需求日益迫切。膜蒸馏结晶过程可以充分利用低品质热源,实现高纯度水溶剂分离、盐分结晶制备,对于实现分离过程零排放和协同增效有重要意义。同时,膜蒸馏结晶也可以与多级闪蒸,多效精馏、纳滤、正向渗透、反渗透等过程进行耦合,进一步提高整体分离效率。此外,该过程对于调控晶体外部形貌,制备晶体尺寸分布集中、流动性好的晶体产品也有积极作用。基于此,针对膜蒸馏结晶原理、过程调控机制以及创新过程应用几个方面开展论述,总结了膜蒸馏结晶技术在高效分离、结晶过程精准控制等领域的关键问题和发展趋势。     

氨基酸分离提纯的研究进展

本文对氨基酸分离提纯常用的沉淀法、离子交换法、萃取法、吸附法等方法的原理及研究进展状况作了较全面的总结。     

外加磁场对膜分离土霉素发酵液性能的影响

通过外加磁场影响膜分离土霉素发酵液过程的实验研究,发现外加磁场有助于提高膜通量,在外加磁场条件下,有利于改善膜分离效果.     

发酵液絮凝过程絮凝体微尺度与分离性能

为探索发酵液絮凝分离过程规律以提高分离效率,本文在微观层面上研究发酵液絮凝过程中的剪切力、絮凝体尺度对絮凝体过滤分离效果的影响。以小诺霉素发酵液为研究对象,在絮凝过程中改变絮凝体所受的剪切力,使用激光粒度分析仪在0.02～2000 μm尺度内测定不同剪切力下絮凝体的粒度及粒度分布,并测定絮凝体的过滤速率及沉降速率。实验结果显示：絮凝体的粒度随剪切力的增大而减小,絮凝体的粒度分布宽度随剪切力的增大而增大;絮凝体的沉降分离速率随絮凝体粒度的增大而增大;在适度的剪切力下絮凝体有一适度的粒度及粒度分布宽度和较大的密实度,此时絮凝体的过滤分离速率有一最大值。实验结果表明：絮凝过程中的剪切力显著影响絮凝体的粒度、粒度分布和密实度,从而显著影响絮凝体的过滤速率及沉降速率。     

头孢菌素C过滤过程中总过滤时间的优化与控制

针对头孢菌素C(CPC)发酵液在工业生产中难过滤的问题,在收率衡算模型基础上,结合浓差极化机理引入时间参数,针对连续洗滤过程(CFD)建立考虑时间的膜分离过程估算式,并以最短膜处理时间t_min为目标进行了优化求解。结果表明,在优化的膜处理过程中,CPC收率从85%增长到95%所用时间占总处理时间的30%～40%;而前浓缩比a值在0.5～0.8范围内时,总膜过滤时间差别不大。在一个相对较宽的可操作范围内,适当调整前浓缩比或/和调整目标收率,可以对生产过程的时效性及CPC收率、滤液/保留液体积等生产指标进行优化与控制。     

西梭霉素发酵液预处理工艺特性

应用正交试验研究了絮凝剂类型、质量浓度、发酵液pH值、动态过滤等因素对西梭霉素发酵液预处理效果的影响,获得适宜的预处理工艺条件。实验结果表明阴离子型聚丙烯酰胺A8025质量浓度为0.14g/L、pH=9—10时絮凝效果较好,经絮凝处理后的发酵液死端过滤常数比未经絮凝处理的发酵液死端过滤常数提高27.8倍,在此基础上若采用动态过滤不仅能进一步提高过滤速率,而且在过滤过程中西梭霉素的损失减少了7.9%。     

表面活性剂作为发酵促进剂的国内外研究进展

以谷氨酸发酵为例综述了国外将表面活性剂作为发酵促发剂作用机理的研究进展,介绍了国内外将表面活性剂应用在以发酵法生产氨基酸、酶制剂、新型材料等工业中作为促发剂的研究现状,分析了其中存在的亟待解决的问题。     

丁二酸发酵液色素的活性炭吸附过程

以丁二酸发酵液为研究体系,采用静态吸附法研究了颗粒活性炭对丁二酸发酵液色素的吸附过程;并考察了搅拌转速对活性炭吸附色素过程的影响。结果表明活性炭对色素的吸附是以物理吸附为主的吸热过程,其吸附热为12.54 kJ?mol?1,适宜的脱色温度有利于提高活性炭的利用效率,热水解吸可实现活性炭的再生;活性炭对色素的初始吸附速度随搅拌转速增加而增加;在活性炭快速吸附阶段,液膜扩散为主要控速步骤,增加搅拌转速可减少颗粒液膜层的厚度,有效扩散系数随之增加。通过考察进料对活性炭层析柱的脱色效果的影响,结果表明合适的进料流速能提过活性炭的利用率。     

发酵液中1,3-丙二醇分离提取的研究进展

1,3-丙二醇是合成聚乳酸的主要原料,以甘油为底物的生物法制备1,3-丙二醇是以绿色化学为特征的技术。但1,3-丙二醇极性很强、微生物发酵液成分较复杂,产品收率偏低,质量难符合制备高性能聚对苯二甲酸丙二醇酯的要求,故1,3-丙二醇的分离提纯成为了生物法合成技术的关键。对于1,3-丙二醇发酵液,提纯过程包括发酵液预处理、脱盐和浓缩提纯。本文讨论了用于1,3-丙二醇提纯的主要技术,包括采用离心、过滤、絮凝脱大分子物质,用离子交换、电渗析、双水相萃取或有机溶剂沉淀等方法脱盐类,及通过精馏、萃取、吸附对发酵液浓缩提纯,或是以上某几个分离工艺的组合。提出整个分离工艺仍存在很多问题,对各工艺路线不断进行优化,开发新的经济高效的分离提取工艺路线,是目前实现规模化生物法生产1,3-丙二醇的技术重点。     

Clarification of succinic acid fermentation broth by ultrafiltration in succinic acid bio–refinery

BACKGROUND: Succinic acid is an important precursor chemical for the synthesis of high value‐added products. In this work, ultrafiltration was first investigated to clarify succinic acid fermentation broth by integrating fermentation and separation and removal processes of the product in situ. Four different ultrafiltration membranes (PES 100 kDa, PES 30 kDa, PES 10 kDa and RC 10 kDa) were used in this work. RESULTS: Results indicate that ultrafiltration is feasible for clarifying succinic acid fermentation broth. Almost all the microorganism cells (99.6%) were removed from the fermentation broth. Proteins were also removed effectively by all the membranes studied. The removal rate was 79.86% for PES 100 kDa, 86.43% for PES 30 kDa, 86.83% for PES 10 kDa, and 80.06% for the RC 10 kDa. After ultrafiltration, a clearer permeate was obtained compared with that from centrifugation. CONCLUSION: Membranes operating at high flux are always susceptible to rapid fouling. Compared with molecular weight cut‐offs (MWCO), membrane material has a significant influence on the flux. Membrane flux measured in this study shows industrial potential of this technology in treatment of succinic acid fermentation broth. © 2012 Society of Chemical Industry     

微生物发酵过程优化控制技术进展

微生物发酵过程优化控制技术是发酵工程的重要技术。综述了近年来微生物发酵过程优化控制技术的研究现状,讨论了机理分析建模、黑箱建模、混合建模等发酵过程建模方法,对基于模型的优化控制策略进行了分析。指出了基于混合模型和多目标优化策略建立动态优化控制器,是微生物发酵过程优化控制的有效方法,并给出了实现优化控制需要解决的关键问题。