專利名稱：一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備γ-Al₂O₃骨架材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于制藥廢棄菌渣的回收利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y - Al2O3骨架材料的方法。
背景技術(shù)：
我國利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素原料藥的工藝流程中菌渣的分離首先是利用絮凝劑讓菌絲體和殘余培養(yǎng)基產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象，以便于其后的壓濾與精華料液及其紅霉素提取。該行業(yè)涉及到我國東西南北大大小小十七個生產(chǎn)廠家，其中絕大多數(shù)廠家采用聚合三氯化鋁作為絮凝劑，所添加的金屬鋁離子含量高達8%wt ；我國該行業(yè)每年利用三氯化鋁作為絮凝劑，產(chǎn)生的菌渣高達10萬噸級(折合干物質(zhì))，這樣的菌渣因含有活性紅色鏈霉菌抗噬菌體和殘留紅霉素(0.廣0.3%wt)被國家列為了“危險固體廢棄物”黑名單。幾十年來，人們都試圖對紅霉素菌渣進行資源化利用，但是以前的所有研究工作都圍繞著利用菌渣富含的蛋白質(zhì)(1纊22%wt)做動物飼料或者菌渣厭氧發(fā)酵產(chǎn)生甲烷可燃氣體進行的；故而，一個共同的問題仍然沒有解決，那就是紅霉素藥殘留與紅色鏈霉菌抗噬菌體滅活問題。而不少廠家仍然將菌渣采用“危險品填埋”方式處理，不僅沒有從根本上解決環(huán)保問題，也造成了資源的巨大浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y -Al2O3 骨架材料的方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備 Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水或蒸餾水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后進行壓濾，在15(T200°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理 2、小時，再在65(T800°C進行固相轉(zhuǎn)變處理4飛小時，即得γ -A I2O3骨架材料。為了使上述用去離子水或蒸餾水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸后的固液分離效果佳，上述壓濾優(yōu)選在5 50MP壓力下進行，進一步優(yōu)選為20 !35Mpa，更進一步優(yōu)選為沘 32Mpa。上述脫水收縮處理為對壓濾后的菌渣進行蒸餾，連續(xù)將三氯化鋁的水解產(chǎn)物氫氧化鋁凝膠與菌渣的相互吸附包裹纏繞的聚集狀態(tài)脫水調(diào)整，使有機物核殼材料連續(xù)收縮氣化；上述固相轉(zhuǎn)變處理是對進行上述脫水收縮處理后形成的氫氧化鋁凝膠進行熱分解，最終，氫氧化鋁凝膠不斷調(diào)整聚集并在高溫條件下脫水相變成為多孔的化學活性高的Y-A I2O3骨架材料。對于經(jīng)過上述壓濾后所得的菌渣，發(fā)明人經(jīng)過大量試驗研究發(fā)現(xiàn)對于該菌渣采用在150 200°C下的蒸餾，在此溫度下的蒸餾可將該菌渣中的紅霉素殘留被有效地分解、同時經(jīng)壓濾后的固形物中氨基酸也可被有效地蒸餾出、再經(jīng)冷凝、膜法分離提取得到氨基酸。
為了進一步使脫水收縮處理后的固形物中殘留的紅霉素徹底分解、更進一步利于 Y- A I2O3骨架材料前驅(qū)體的形成，上述脫水處理采用的溫度優(yōu)選165 190°C。為了更進一步利于制得多孔的化學活性高的Y- A I2O3骨架材料，上述固相轉(zhuǎn)變處理采用的溫度優(yōu)選65(T70(TC。為了綜合利用上述發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣，在經(jīng)過上述壓濾后的濾液中提取并分離紅霉素和氨基酸；在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)過程中，冷凝上述蒸餾氣體，采用金屬膜法從冷凝液中提取氨基酸，回收上述熱分解氣體，用于生產(chǎn)液體燃料。本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣中的殘余培養(yǎng)基和菌絲體做為核殼材料，并充分利用絮凝劑三氯化鋁提供的金屬鋁離子源，特別是利用了三氯化鋁的水解產(chǎn)物氫氧化鋁凝膠與菌渣的相互吸附包裹纏繞的聚集狀態(tài)，連續(xù)將此狀態(tài)脫水調(diào)整，最終有機物核殼材料連續(xù)收縮氣化，氫氧化鋁凝膠不斷調(diào)整聚集并在高溫條件下脫水相變制得多孔的化學活性高的Y - Al2O3骨架材料，其平均孔徑在0. 8 1. 4nm,比表面積在195^205m2/g ；在制備Y _ Al2O3骨架材料過程中的蒸餾過程(150 200°C)還解決了微量紅霉素殘留的環(huán)保問題。本發(fā)明方法回收利用了發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣來制備化學活性高的Y- Al2O3骨架材料，節(jié)約了資源，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益好，對環(huán)境友好，無二次污染產(chǎn)生。


圖1和圖2為本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實施例方式結(jié)合附圖，下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上述本發(fā)明內(nèi)容對本發(fā)明作出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。實施例1參見圖1，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后進行壓濾，在150°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)2小時，再在680°C 進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)4小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的Y - Al2O3骨架材料，其孔徑為0. 9nm,比表面積為198m2/g。實施例2參見圖2，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用蒸餾水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸， 然后在5MP壓力下進行壓濾，在190°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)3小時， 再在780°C進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑為1. 3nm,比表面積為200m2/g。為了綜合利用本例發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣，還可在經(jīng)過上述壓濾后的濾液中提取并分離紅霉素和氨基酸；還可在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)過程中，冷凝蒸餾氣體，采用金屬膜法從冷凝液中提取氨基酸，回收熱分解氣體，用于生產(chǎn)液體燃料。
實施例3參見圖2，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后在50MP壓力下進行壓濾，在200°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)4 小時，再在800°C進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)6小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑為1. 4nm,比表面積為205m2/g。為了綜合利用本例發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣，可在經(jīng)過上述壓濾后的濾液中提取并分離紅霉素和氨基酸；還可在上述脫水收縮處理(蒸餾)和固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)過程中，冷凝蒸餾氣體，采用金屬膜法從冷凝液中提取氨基酸，回收熱分解氣體，用于生產(chǎn)液體燃料。實施例4參見圖1，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后在20MP壓力下進行壓濾，在165°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)4小時，再在720°C進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)5. 5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. Onm,比表面積為198m2/g。實施例5參見圖1，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y -Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后在35MP壓力下進行壓濾，在185°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾)3. 5 小時，再在700°C進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)4. 5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的Y - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. Inm,比表面積為200m2/g。實施例6參見圖1，一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后在30MP壓力下進行壓濾，在180°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理(蒸餾X3小時，再在750°C進行固相轉(zhuǎn)變處理(熱分解)5小時，即得Y-A I2O3骨架材料。通過本例制備的γ - Al2O3骨架材料，其孔徑平均為1. 2nm,比表面積為203m2/g。
權(quán)利要求
1.一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水或蒸餾水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后進行壓濾，在15(T200°C下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理2、小時，再在65(T80(TC進行固相轉(zhuǎn)變處理4飛小時，即得γ -A I2O3骨架材料。
2.如權(quán)利要求1所述的利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述壓濾在5 50MP壓力下進行。
3.如權(quán)利要求1或2所述的利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述壓濾在20 35MP壓力下進行，所述脫水處理采用的溫度為 165 190°C。
4.如權(quán)利要求1或2所述的利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述壓濾在觀 32MP壓力下進行，所述固相轉(zhuǎn)變處理采用的溫度為 65(T700°C。
5.如權(quán)利要求3所述的利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述壓濾在觀 32MP壓力下進行，所述固相轉(zhuǎn)變處理采用的溫度為 650^700 0C ο
全文摘要
一種利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣為核殼材料制備γ-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去離子水或蒸餾水從發(fā)酵法生產(chǎn)的紅霉素菌渣中萃取紅霉素和氨基酸，然后進行壓濾，在150~200℃下對壓濾后的菌渣進行脫水收縮處理2~4小時，再在650~800℃進行固相轉(zhuǎn)變處理4~6小時，即得γ-Al2O3骨架材料。本發(fā)明方法利用發(fā)酵法生產(chǎn)紅霉素菌渣中的殘余培養(yǎng)基和菌絲體做為核殼材料，充分利用菌渣中的絮凝劑提供的金屬鋁離子源，不僅節(jié)約了資源，生產(chǎn)成本低，還制得多孔的化學活性高的γ-Al2O3骨架材料，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益，同時還解決了菌渣中微量紅霉素殘留的環(huán)保問題，對環(huán)境友好，無二次污染產(chǎn)生。
文檔編號C01F7/30GK102173443SQ20111006044
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月14日
發(fā)明者楊舒涵, 王利婭, 韓志范, 高繼軒 申請人:金泳霖