專利名稱：一種乳酸的清潔生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種乳酸的清潔生產(chǎn)新工藝，尤其是涉及一種采用膜集成過(guò)程提 取乳酸和實(shí)現(xiàn)發(fā)酵菌體和發(fā)酵用水循環(huán)利用的乳酸生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
乳酸在化工、食品、醫(yī)藥工業(yè)中應(yīng)用廣泛。特別是，聚乳酸將成為石油化工 資源的重要替代產(chǎn)品。隨著生活水平的提高，人們對(duì)資源的需求量越大，例如包 裝材料(食品盒、食品袋、農(nóng)用塑料等)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前世界僅塑料和化纖產(chǎn)量 已經(jīng)達(dá)到3200萬(wàn)噸/年以上，但石油資源將逐漸枯竭， 一些新型的可再生資源將 是主要替代產(chǎn)品，聚乳酸就是其中之一。目前，聚乳酸制品(餐盒、醫(yī)用器具等) 已經(jīng)開(kāi)始推廣應(yīng)用。因此，乳酸作為可再生資源的開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的意義， 市場(chǎng)前景廣闊。
乳酸的工業(yè)化生產(chǎn)方法主要是發(fā)酵法，采用淀粉類原料，經(jīng)過(guò)細(xì)菌或根霉發(fā) 酵制得，即發(fā)酵+鈣鹽中和+酸解》乳酸產(chǎn)品，過(guò)程中產(chǎn)生了大量硫酸鈣廢渣、 廢水和二氧化碳，環(huán)境問(wèn)題比較嚴(yán)重。
為了降低制備成本，提高乳酸生產(chǎn)質(zhì)量，國(guó)內(nèi)外有報(bào)道采用電滲析對(duì)發(fā)酵液 的提取技術(shù)。1971年，美國(guó)專利 "process for the purification of lactic acid" (US 3619397)報(bào)道了一種先進(jìn)行溶劑萃取后采用普通陰膜和陽(yáng)膜堆電滲析的乳酸提 取技術(shù)。萃取乳酸的溶劑一般為有毒的胺類物質(zhì)，易對(duì)產(chǎn)品乳酸造成二次污染。 我國(guó)專利"乳酸電滲析提取工藝及設(shè)備"(ZL 87104858.2)報(bào)道了一種采用普通 陰膜和陽(yáng)膜堆組成電滲析對(duì)乳酸鈣進(jìn)行提取，其轉(zhuǎn)化率為85%。但是，該方法 仍然采用的是鈣鹽發(fā)酵法，雖然鈣離子最終沒(méi)有形成硫酸鈣沉淀，但將以其它形 式排出，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。丹麥拉克塔斯坎有限公司報(bào)道了 " Production of lactic acid from whey proteins where electrodialysis causes less biofouling of the dec加dialysis membrane" (NZ336852)，并在中國(guó)申請(qǐng)了專利保護(hù)，"乳酸的發(fā)酵 生產(chǎn)和分離"(zl 97181922.x),該發(fā)明為一種采用加入氨產(chǎn)生乳酸銨，并且通 過(guò)包括超濾，離子交換，常規(guī)電透析和利用雙極膜電透析的方法分離乳酸。由于 氨揮發(fā)嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境有一定的污染。以上幾種方法對(duì)發(fā)酵用水和排放水均沒(méi)有進(jìn) 行綜合回用，難以實(shí)現(xiàn)水資源高效利用。因此，乳酸的清潔生產(chǎn)工藝已經(jīng)成為國(guó)
內(nèi)外研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有乳酸生產(chǎn)方法中廢水廢渣排放多和物耗高等 一些不足而提供一種乳酸的清潔生產(chǎn)新工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 一種乳酸的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于首先將含糖物
質(zhì)制成糖化液；再向其中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，同時(shí)通過(guò)添加液堿調(diào)
節(jié)pH;采用多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行澄清，截留液中乳酸菌體返回到發(fā)酵單元重復(fù)
利用；采用納濾對(duì)多孔膜透過(guò)液進(jìn)行脫色凈化，納濾的濃縮液和發(fā)酵罐及其配套 設(shè)施的洗滌水經(jīng)過(guò)陶瓷膜滅菌系統(tǒng)處理后返回到發(fā)酵單元；納濾透過(guò)液進(jìn)入雙極 膜電滲析系統(tǒng)制備乳酸，同時(shí)產(chǎn)生的液堿返回利用，采用真空蒸餾將對(duì)乳酸溶液 進(jìn)行濃縮，制得成品乳酸。 其具體的工藝過(guò)程包括
(1) 糖化液的制備。將含糖物質(zhì)經(jīng)過(guò)粉碎并溶解于水中，如有固體雜質(zhì)， 則過(guò)濾除去。
(2) 糖化液的發(fā)酵。將制得的糖化液加入發(fā)酵罐中，同時(shí)加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和 乳酸菌，在一定的溫度和pH條件下發(fā)酵。為了調(diào)節(jié)體系pH，采用自動(dòng)控制的 方式連續(xù)添加液堿。
(3) 多孔膜對(duì)發(fā)酵液的澄清和菌體的重復(fù)利用。發(fā)酵到體系糖含量質(zhì)量百 分濃度低于0.5%時(shí)，將發(fā)酵液泵入多孔膜單元，經(jīng)過(guò)多孔膜過(guò)濾后，體系中的 菌體、大分子蛋白、多糖類物質(zhì)被截留并返回到發(fā)酵單元；透過(guò)液即為含乳酸的 單價(jià)鹽溶液。
(4) 納濾脫色和去除二價(jià)離子。多孔膜透過(guò)液進(jìn)入納濾單元，體系中的色 素、糖類、鈣、鎂、鋅等二價(jià)以上的離子將被納濾膜攔截，并作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和必 要的微量元素返回的發(fā)酵單元再利用，但必須與發(fā)酵罐及其配套設(shè)施的洗滌水一 樣先進(jìn)入陶瓷膜滅菌系統(tǒng)去除雜菌；納濾透過(guò)液為較為純凈的乳酸單價(jià)鹽溶液。
(5) 雙極膜電滲析分解乳酸鹽制備乳酸和液堿。納濾透過(guò)液進(jìn)入雙極膜單 元，在直流電場(chǎng)作用下，乳酸鹽分解成為乳酸和液堿，乳酸進(jìn)入后面工序，液堿 返回到發(fā)酵單元作為pH調(diào)節(jié)劑。
(6) 雙極膜單元出來(lái)的乳酸溶液進(jìn)入真空蒸餾單元，脫除適量的水份，制 得相應(yīng)規(guī)格的乳酸產(chǎn)品。
其中所述的含糖物質(zhì)是指含有糖的農(nóng)作物，優(yōu)選玉米、小麥、紅薯、土豆或 糖蜜；其中，玉米、小麥、紅薯和土豆需要先進(jìn)行粉碎，再進(jìn)行添加淀粉酶進(jìn)行 水解，糖蜜直接水解；所述的制成的糖化液是含葡萄糖質(zhì)量百分濃度為10 30 %的水溶液。
其中所述的加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)優(yōu)選豆粕水解液、麩皮或玉米漿；乳酸菌優(yōu)選為德 氏乳酸桿菌；其中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)加入量(干重)為糖化液質(zhì)量的0.1 10%，乳酸菌 加入量為糖化液體積的5 20%;發(fā)酵的溫度為45 60。C， pH為5 7。
其中所述的液堿是指含一價(jià)陽(yáng)離子的氫氧化物的水溶液，優(yōu)選氫氧化鈉、氫
氧化鉀或氫氧化銨，液堿質(zhì)量百分濃度為5% 30%。
其中所述的多孔膜為陶瓷膜、金屬膜或有機(jī)膜，多孔膜的孔徑為5nm 15pm， 優(yōu)選陶瓷膜，優(yōu)選的孔徑范圍是20nm 500nm。
其中所述的多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行初步澄清，操作壓力0.01 0.5MPa，膜面流 速0.01 5m/s;所述的納濾對(duì)多孔膜透過(guò)液進(jìn)行脫色凈化，操作壓力0.5 2.5MPa。
其中所述的陶瓷膜滅菌系統(tǒng)為采用孔徑范風(fēng)20nm 100nm的陶瓷膜對(duì)進(jìn)料 進(jìn)行除雜菌的操作單元，該單元中陶瓷膜過(guò)濾膜面流速為0.01 3m/s，濃縮倍數(shù) 為8 10。
其中所述的雙極膜電滲析操作電流密度為30 300A/m2，進(jìn)入雙極膜電滲析
系統(tǒng)的納濾透過(guò)液中乳酸鹽的質(zhì)量百分濃度為10 40%。
其中所述的雙極膜電滲析過(guò)程采用的雙極膜電滲析器為二室或三室的組合 式膜堆結(jié)構(gòu)。
有益效果
本發(fā)明采用液堿中和發(fā)酵和膜集成技術(shù)對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行提取的乳酸清潔生產(chǎn) 工藝具有很大優(yōu)越性
(1) 與傳統(tǒng)的鈣鹽發(fā)酵法相比，本發(fā)明具有污染小、物耗低的特點(diǎn)。傳統(tǒng) 的鈣鹽發(fā)酵法主要采用向發(fā)酵體系中投加碳酸鈣的方法進(jìn)行中和體系酸性，隨后 再采用濃硫酸分解乳酸鈣制得乳酸。該方法過(guò)程中產(chǎn)生了大量硫酸鈣廢渣和二氧 化碳，環(huán)境問(wèn)題比較嚴(yán)重。而本發(fā)明采用液堿進(jìn)行中和，且最終通過(guò)雙極膜電滲 析制備得到乳酸和相應(yīng)的液堿，這部分液堿可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。因此，杜絕了廢 渣和二氧化碳的產(chǎn)生，而且取消了碳酸鈣和硫酸的使用。
(2) 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌回收循環(huán)發(fā)酵，節(jié)省了接種量，降低了發(fā)酵成本。
采用多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行澄清過(guò)濾，截留了發(fā)酵成熟液中的菌體并實(shí)現(xiàn)了循環(huán)利 用，大幅降低了發(fā)酵液的菌體接種量，減少了發(fā)酵成本。
(3) 本發(fā)明設(shè)計(jì)了獨(dú)特的陶瓷膜滅菌系統(tǒng)，極大地降低了發(fā)酵用水量。采 用陶瓷膜技術(shù)對(duì)發(fā)酵罐洗水和納濾濃縮液進(jìn)行凈化除菌處理并實(shí)現(xiàn)回用，解決了 發(fā)酵廠家原有的耗水多的難題，是一種清潔的、排放極低的乳酸生產(chǎn)新工藝。
(4) 本發(fā)明釆用了先進(jìn)的多孔膜、納濾和雙極膜電滲析集成技術(shù)，提高了 乳酸產(chǎn)品的質(zhì)量。傳統(tǒng)的鈣鹽法主要采用板框或帶式過(guò)濾的方法進(jìn)行固液分離， 其精度遠(yuǎn)低于多孔膜和納濾膜，體系中的色素等大分子去除效果差，最終影響了 產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明技術(shù)先采用多種膜的集成技術(shù)對(duì)乳酸發(fā)酵液進(jìn)行分離和純化， 由雙極膜電滲析分解制備的乳酸純度要高于傳統(tǒng)方法。


圖1是乳酸清潔生產(chǎn)工藝流程方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。 實(shí)施例1
按附圖1所示，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)步驟如下
(1) 將玉米粉碎后加熱溶解于水中，采用轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)除去固體顆粒物，向
濾出液中添加糖化酶制得葡萄糖的質(zhì)量百分濃度為15%的糖化液IOL。
(2) 將制得的糖化液加入發(fā)酵罐中，加入質(zhì)量百分比(干重)2%的豆粕水 解液和糖化液體積7%的德氏乳酸桿菌，在溫度45。C下發(fā)酵，并采用自控控制 的方式連續(xù)添加質(zhì)量百分濃度為20%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系酸堿度，使得pH 保持為6.8。
(3) 當(dāng)發(fā)酵體系中糖含量質(zhì)量百分濃度低于0.5%時(shí)，將發(fā)酵液泵入陶瓷膜 單元，所采用陶瓷膜的孔徑為50nm，單元操作壓力為0.2MPa，膜面流速3m/s， 陶瓷膜滲透液通量為80L.nf2.h"，陶瓷膜單元透過(guò)液體積占總體積的75%，剩余 25%的含菌發(fā)酵截留液返回到發(fā)酵單元作為發(fā)酵菌種的補(bǔ)充；透過(guò)液為質(zhì)量百分 濃度10%的乳酸鈉溶液。
(4) 將陶瓷膜透過(guò)液(即質(zhì)量百分濃度10%的乳酸鈉溶液)加壓到l.OMPa 后泵入納濾單元，采用的納濾膜為GE公司的DK型納濾膜，納濾透過(guò)液占進(jìn)料
體積的80%，剩余20%的濃縮液進(jìn)入陶瓷膜滅菌系統(tǒng)，所采用的陶瓷膜孔徑為 50nm;此時(shí)，納濾透過(guò)液為較為純凈的乳酸鈉溶液。同時(shí)，陶瓷膜滅菌系統(tǒng)還 可以處理發(fā)酵罐及其配套設(shè)施的洗滌用水，通過(guò)本系統(tǒng)去除雜菌，使得這些水可 以返回到發(fā)酵單元循環(huán)利用。該單元中陶瓷膜過(guò)濾膜面流速為0.05m/s，濃縮倍 數(shù)為10。
(5) 將納濾透過(guò)液輸送入雙極膜電滲析單元，所采用的雙極膜電滲析器為 由陽(yáng)膜和雙極膜重復(fù)堆積構(gòu)成的兩室結(jié)構(gòu)；膜堆兩側(cè)通直流電，膜堆電流密度為 100A/m2，乳酸鈉被分解成乳酸和氫氧化鈉。其中，陽(yáng)室出來(lái)的氫氧化鈉返回到 發(fā)酵單元作為pH調(diào)節(jié)用，雙極膜室出來(lái)的是質(zhì)量百分濃度為12%的乳酸溶液。
(6) 雙極膜單元出來(lái)的乳酸溶液進(jìn)入真空蒸餾單元，脫水得到質(zhì)量百分濃 度85%的乳酸產(chǎn)品，質(zhì)量達(dá)到GB2023-2003標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例2
按附圖1所示，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)步驟如下
(1) 將玉米粉碎后加熱溶解于水中，采用轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)除去固體顆粒物，向 濾出液中添加糖化酶制得質(zhì)量百分濃度為20%的糖化液IOL。
(2) 將制得的糖化液加入發(fā)酵罐中，加入質(zhì)量百分比(干重)3%的玉米漿和糖化液體 積8%的德氏乳酸桿菌，在溫度50°C下發(fā)酵，并采用自控控制的方式連續(xù)添加質(zhì)量百分濃 度為30%的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)體系酸堿度，使得pH保持為6.8。
(3) 當(dāng)發(fā)酵體系中糖含量質(zhì)量百分濃度低于1%時(shí)，將發(fā)酵液泵入不銹鋼膜 過(guò)濾單元，所采用不銹鋼膜的孔徑為200nm，單元操作壓力為0.15MPa，膜面流 速4m/s,陶瓷膜滲透液通量為100L.m^h—1，陶瓷膜單元透過(guò)液體積占總體積的 80%，剩余20%的含菌發(fā)酵截留液返回到發(fā)酵單元作為發(fā)酵菌種的補(bǔ)充；透過(guò) 液為質(zhì)量百分濃度13%的乳酸鈉溶液。
(4) 將陶瓷膜透過(guò)液(即質(zhì)量百分濃度為13%的乳酸鈉溶液)加壓到1.5MPa 后泵入納濾單元，采用的納濾膜為GE公司的DK型納濾膜，納濾透過(guò)液占進(jìn)料 體積的75%，剩余25%的濃縮液進(jìn)入陶瓷膜滅菌系統(tǒng)，所采用的陶瓷膜孔徑為 20nm;此時(shí)，納濾透過(guò)液為較為純凈的乳酸鈉溶液。同時(shí)，陶瓷膜滅菌系統(tǒng)還 可以處理發(fā)酵罐及其配套設(shè)施的洗滌用水，通過(guò)本系統(tǒng)去除雜菌，使得這些水可 以返回到發(fā)酵單元循環(huán)利用。該單元中陶瓷膜過(guò)濾膜面流速為0.5m/s，濃縮倍數(shù) 為9。
(5) 將納濾透過(guò)液輸送入雙極膜電滲析單元，所采用的雙極膜電滲析器為
由陽(yáng)膜和雙極膜重復(fù)堆積構(gòu)成的兩室結(jié)構(gòu)；膜堆兩側(cè)通直流電，膜堆電流密度為 120A/m2，乳酸鈉被分解成乳酸和氫氧化鉀。其中，陽(yáng)室出來(lái)的氫氧化鉀返回到 發(fā)酵單元作為pH調(diào)節(jié)用，雙極膜室出來(lái)的為質(zhì)量百分濃度13%的乳酸溶液。
(6)雙極膜單元出來(lái)的乳酸溶液進(jìn)入真空蒸餾單元，脫水得到質(zhì)量百分濃 度85%的乳酸產(chǎn)品，質(zhì)量達(dá)到GB2023-2003標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)施例3
按附圖1所示，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)步驟如下
(1) 將玉米粉碎后加熱溶解于水中，采用轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)除去固體顆粒物，向 濾出液中添加糖化酶制得質(zhì)量百分濃度為10%的糖化液IOL。
(2) 將制得的糖化液加入發(fā)酵罐中，加入質(zhì)量百分比(干重)5%的玉米漿 和麩皮和糖化液體積12%的德氏乳酸桿菌，在溫度48。C下發(fā)酵，并采用自控控 制的方式連續(xù)添加質(zhì)量百分濃度為15%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系酸堿度，使得 pH保持為6.8。
(3) 當(dāng)發(fā)酵體系中糖含量質(zhì)量百分濃度低于1%時(shí)，將發(fā)酵液泵入PVC微 濾膜過(guò)濾單元，所采用PVC微濾膜的孔徑為200nm，單元操作壓力為O.lMPa， 膜面流速2m/s，陶瓷膜滲透液通量為401111-2.11—1，陶瓷膜單元透過(guò)液體積占總體 積的80%，剩余20%的含菌發(fā)酵截留液返回到發(fā)酵單元作為發(fā)酵菌種的補(bǔ)充； 透過(guò)液為質(zhì)量百分濃度8%的乳酸鈉溶液。
(4) 將陶瓷膜透過(guò)液(即質(zhì)量百分濃度為8%的乳酸鈉溶液)加壓到0.8MPa 后泵入納濾單元，采用的納濾膜為KOCH公司的耐酸型納濾膜，納濾透過(guò)液占 進(jìn)料體積的70%，剩余30%的濃縮液進(jìn)入陶瓷膜滅菌系統(tǒng)，所采用的陶瓷膜孔 徑為20nm;此時(shí)，納濾透過(guò)液為較為純凈的乳酸鈉溶液。同時(shí)，陶瓷膜滅菌系 統(tǒng)還可以處理發(fā)酵罐及其配套設(shè)施的洗滌用水，通過(guò)本系統(tǒng)去除雜菌，使得這些 水可以返回到發(fā)酵單元循環(huán)利用。該單元中陶瓷膜過(guò)濾膜面流速為1.5m/s,濃縮 倍數(shù)為8。
(5) 將納濾透過(guò)液輸送入雙極膜電滲析單元，所采用的雙極膜電滲析器為 由陽(yáng)膜和雙極膜重復(fù)堆積構(gòu)成的兩室結(jié)構(gòu)；膜堆兩側(cè)通直流電，膜堆電流密度為 80A/m2，乳酸鈉被分解成乳酸和氫氧化鈉。其中，陽(yáng)室出來(lái)的氫氧化鈉返回到 發(fā)酵單元作為pH調(diào)節(jié)用，雙極膜室出來(lái)的為質(zhì)量百分濃度6%的乳酸溶液。
(6) 雙極膜單元出來(lái)的乳酸溶液進(jìn)入真空蒸餾單元，脫水得到質(zhì)量百分濃 度85%的乳酸產(chǎn)品，質(zhì)量達(dá)到GB2023-2003標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種乳酸的清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于首先將含糖物質(zhì)制成糖化液；再向其中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，同時(shí)通過(guò)添加液堿調(diào)節(jié)pH；采用多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行澄清，截留液中乳酸菌體返回到發(fā)酵單元重復(fù)利用；采用納濾對(duì)多孔膜透過(guò)液進(jìn)行脫色凈化，納濾的濃縮液和發(fā)酵罐及其配套設(shè)施的洗滌水經(jīng)過(guò)陶瓷膜滅菌系統(tǒng)處理后返回到發(fā)酵單元；納濾透過(guò)液進(jìn)入雙極膜電滲析系統(tǒng)制備乳酸，同時(shí)產(chǎn)生的液堿返回利用；采用真空蒸餾對(duì)乳酸溶液進(jìn)行濃縮，制得成品乳酸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的含糖物質(zhì)為玉米、小麥、 紅薯、土豆或糖蜜；所述的糖化液是含葡萄糖質(zhì)量百分濃度為10 30%的水溶 液。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是豆粕水解液、 麩皮或玉米漿；乳酸菌為德氏乳酸桿菌；加入營(yíng)養(yǎng)物干重質(zhì)量為糖化液總質(zhì)量的 0.1 10%，乳酸菌加入量為糖化液體積的5 20%;發(fā)酵溫度為45 60°C， pH 為5 7。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的液堿為含一價(jià)陽(yáng)離子的 氫氧化物的水溶液，液堿質(zhì)量百分濃度為5% 30%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工藝，其特征在于所述的液堿為氫氧化鈉、氫氧 化鉀或氫氧化銨。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的多孔膜為陶瓷膜、金屬 膜或有機(jī)膜，多孔膜的孔徑為5nm 15pm;優(yōu)選多孔膜為陶瓷膜，優(yōu)選的孔徑 范圍是20nm 500nm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行初 步澄清，操作壓力0.01 0.5MPa，膜面流速0.01 5m/s;所述的納濾對(duì)多孔膜透 過(guò)液進(jìn)行脫色凈化，操作壓力0.5 2.5MPa。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的陶瓷膜滅菌系統(tǒng)為釆用 孔徑范圍20nm 100nm的陶瓷膜對(duì)進(jìn)料進(jìn)行除雜菌的操作單元，該單元中陶瓷 膜過(guò)濾膜面流速為0.01 3m/s，濃縮倍數(shù)為8 10。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于所述的雙極膜電滲析操作電流 密度為30 300A/m2，進(jìn)入雙極膜電滲析系統(tǒng)的納濾透過(guò)液中乳酸鹽的質(zhì)量百分 濃度為10 40%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，其特征在于所述的雙極膜電滲析過(guò)程采用 的雙極膜電滲析器為二室或三室的組合式膜堆結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳酸的清潔生產(chǎn)新工藝，其具體步驟為首先在含糖物質(zhì)制成的糖化液中加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵；然后采用多孔膜對(duì)發(fā)酵液進(jìn)行澄清，截留液中乳酸菌體返回到發(fā)酵單元重復(fù)利用；再采用納濾對(duì)多孔膜透過(guò)液進(jìn)行脫色凈化，納濾的濃縮液等經(jīng)過(guò)陶瓷膜滅菌系統(tǒng)處理后返回到發(fā)酵單元；納濾透過(guò)液進(jìn)入雙極膜電滲析系統(tǒng)制備乳酸，同時(shí)產(chǎn)生的液堿返回利用；最后采用真空蒸餾將對(duì)乳酸溶液進(jìn)行濃縮，制得成品乳酸。本發(fā)明具有污染小、物耗低的特點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了細(xì)菌回收循環(huán)發(fā)酵，節(jié)省了接種量，降低了發(fā)酵成本，同時(shí)極大地降低了發(fā)酵用水量，并提高了乳酸產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C12P7/56GK101392273SQ20081019529
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月10日
發(fā)明者徐南平, 李衛(wèi)星, 范益群, 邢衛(wèi)紅 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)