專利名稱：味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于味精行業(yè)，特別涉及一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法。
背景技術(shù)：
味精，學(xué)名谷氨酸單鈉鹽(Monosodium Glutamate,簡稱為MSG)。味精是一種重要 的食品添加劑，可以豐富和改善食品的風(fēng)味，廣泛用于食品及食品加工行業(yè)。我國是味精生 產(chǎn)大國，2005年產(chǎn)量約135萬噸，占世界總產(chǎn)量的70%以上。味精是由發(fā)酵提取的谷氨酸 (稱麩酸)精制而來。我國主要以淀粉發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，在發(fā)酵過程中不斷補加氨維持發(fā)酵液的pH維 持在7左右。發(fā)酵結(jié)束后大多采用的是發(fā)酵液不經(jīng)過濃縮直接進行等電結(jié)晶步驟(簡稱 “等電”)提取谷氨酸，即用濃硫酸調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH至谷氨酸的等電點使谷氨酸結(jié)晶。分出 的谷氨酸晶體經(jīng)精制(溶解、脫色、中和、結(jié)晶)而成味精，而剩余的上清液中還含有15 20g/L谷氨酸、30 40克/升的硫酸根和10 15克/升的銨根，pH約為3. 0。通常稱等 電結(jié)晶前的料液為等電原液，稱結(jié)晶后的上清液為“等電母液”。為了提高谷氨酸的收率，目前對等電母液的處理方法是采用陽離子交換從等電母 液中提取剩余的谷氨酸，具體方法是用濃硫酸調(diào)節(jié)等電母液的PH值到1. 8 2. 0(稱為酸 化)，酸化后的等電母液進入陽離子交換柱(氫型)將谷氨酸交換吸附上柱，用氨水洗脫該 陽離子交換柱得到的含谷氨酸的解脫液(這股物料在工業(yè)生產(chǎn)上稱高流分)返回等電結(jié)晶 步驟，其余的谷氨酸離交廢液含有40 50克/升的硫酸根和15 20克/升的銨根。上 述生產(chǎn)流程稱為“等電結(jié)晶-離子交換”工藝(簡稱“等電-離交”)，如圖1所示。在“等 電-離交”工藝中，雖然提取了等電母液中剩余的谷氨酸，但是代價是更多地消耗硫酸和氨， 導(dǎo)致每生產(chǎn)1噸谷氨酸要消耗硫酸(100%計)約900kg、消耗液氨約400kg。多消耗的硫酸 和氨最后進入谷氨酸離交廢液，使得谷氨酸離交廢液含有比谷氨酸等電母液更大量的硫酸 根和銨根，更加難以治理。國內(nèi)部分味精生產(chǎn)企業(yè)采用的生產(chǎn)工藝是在等電結(jié)晶步驟前加入發(fā)酵液濃縮的 步驟(簡稱“濃縮-等電”)，如圖2所示。在等電結(jié)晶步驟后得到的等電母液含有約100克 /升的硫酸根、約35 40克/升的銨根和約30克/升的谷氨酸，pH 2 3。該等電母液 通常是不再提取其中的谷氨酸，而是將其分離菌體后直接濃縮制復(fù)合肥。在“濃縮-等電” 工藝中，每生產(chǎn)1噸谷氨酸耗硫酸(100%計)約400kg、消耗液氨約300kg。綜上所述，現(xiàn)有的生產(chǎn)谷氨酸時的等電母液的處理方法不能很好地利用其中的有 用組分，而且由于硫酸銨含量高會給后續(xù)的末端治理處理帶來很多困難，而治理不當(dāng)又造 成新的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有生產(chǎn)谷氨酸時產(chǎn)生的含硫酸銨等電母液難以利用和 難以治理的缺陷，從而提供一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法。本發(fā)明的資源化方法可以實現(xiàn)等電母液的各組份的充分利用。本發(fā)明提供一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法，首先采用雙極膜電滲 析技術(shù)從谷氨酸等電母液中將硫酸銨、氯化銨或硝酸銨再生為相應(yīng)的硫酸、鹽酸或硝酸，和 NH3,得到脫無機鹽的等電母液；然后，再從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷氨酸。本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法適用于用硫酸、鹽酸或硝酸作 等電酸化劑的等電結(jié)晶工藝。所述的等電結(jié)晶包括濃縮等電、低溫等電、常溫等電、連續(xù)等 電各種結(jié)晶工藝。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法的優(yōu)點在 于實現(xiàn)了等電母液各組份的資源化，避免生成硫酸銨復(fù)合肥，使殘液得以用目前成熟的生 物技術(shù)治理達標(biāo)，為水循環(huán)創(chuàng)造了條件。


圖1為現(xiàn)有的等電離交生產(chǎn)谷氨酸工藝流程示意圖；圖2為現(xiàn)有的濃縮等電生產(chǎn)谷氨酸工藝流程示意圖；圖3為本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法的工藝流程示意圖；圖4為本發(fā)明一實施方式的谷氨酸等電母液的資源化方法的工藝流程示意圖；圖5為“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器中的膜堆結(jié)構(gòu)排列示意圖；圖6為“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器中膜堆結(jié)構(gòu)排列示意圖；其中A陰離子交換膜C陽離子交換膜 BM雙極膜20鹽室10酸室30堿室40極室M+鹽的陽離子X+鹽的酸根陰離子。
具體實施例方式本發(fā)明提供的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法，首先采用雙極膜電滲析 技術(shù)從谷氨酸等電母液中將硫酸銨、氯化銨或硝酸銨再生為相應(yīng)的硫酸、鹽酸或硝酸，和 NH3,得到脫無機鹽的等電母液；然后，再從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷氨酸。再生酸堿本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用雙極膜電滲析技術(shù)從谷氨酸等電母液中再生酸堿，是 采用雙極膜電滲析技術(shù)，如圖3所示，將含有硫酸銨、氯化銨或硝酸銨的谷氨酸等電母液 通入鹽室，最后在酸室得到包含再生酸的酸室完成液，在三室雙極膜電滲析器的堿室或 “酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到再生的氨。在本發(fā)明的實施方式中，在酸室得到的酸室完成液中，再生的硫酸的濃度為 0. 5 2. 5mol/L ；再生的鹽酸的濃度為1 5mol/L ；再生的硝酸的濃度為1 5mol/L。該 酸室完成液可直接或經(jīng)過濃縮后用于在發(fā)酵結(jié)束后所采用的等電結(jié)晶步驟，以調(diào)節(jié)等電原 液的PH使谷氨酸結(jié)晶；或用于本發(fā)明后續(xù)回收谷氨酸步驟，以從吸附有谷氨酸的陽離子交 換柱上洗脫吸附的谷氨酸。在本發(fā)明的實施方式中，在三室雙極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到的氨可用空氣或其它惰性氣體吹出，得到氨氣；吹出的氨氣可進一步 用常規(guī)的冷凝方法液化得到液氨，或用水吸收得到氨水。所述氨水、液氨或氨氣可用于發(fā) 酵生產(chǎn)谷氨酸時調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH ；或所述氨水用于本發(fā)明后續(xù)回收谷氨酸步驟，以從吸附 有谷氨酸的陰離子交換柱上洗脫吸附的谷氨酸。使用所述氨氣(含氨氣體)時可經(jīng)過或 不經(jīng)過儲罐后通入發(fā)酵罐調(diào)節(jié)PH。吹出的氨氣也可用生產(chǎn)谷氨酸時的發(fā)酵補料液體(糖 液)吸收得到含氨的糖液，然后將該含氨的糖液返回生產(chǎn)谷氨酸時的發(fā)酵階段使用，用于 調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH的同時補加糖。含氨的糖液用于調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH的同時補加糖采用專利 CN200510130636. 9中公開的方法。在本發(fā)明的實施方式中，所述吹氨操作是用增大或減小通氣量的辦法調(diào)節(jié)三室雙 極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室的PH值，即當(dāng)三室雙極膜電 滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室的PH值高于設(shè)定的pH值時增大通 氣量，當(dāng)三室雙極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室的PH值低于 設(shè)定的PH值時減小通氣量，從而維持三室雙極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜 電滲析器的鹽室的pH。三室雙極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽 室的PH值通常是維持在pH為9以上。本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的雙極膜電滲析可在三室雙極膜電滲析器或者 “酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器中進行。圖5示出了“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器中的 膜堆結(jié)構(gòu)排列的示意圖，包括兩個極室40，和夾在其中且被陰離子交換膜A、陽離子交換膜 C和雙極膜BM分隔的若干組酸室10、鹽室20和堿室30。圖6示出了“酸-鹽”兩室雙極膜 電滲析器中膜堆結(jié)構(gòu)排列示意圖，包括兩個極室40，和夾在其中且被陰離子交換膜A和雙 極膜BM分隔的的若干組酸室10和鹽室20，該鹽室相當(dāng)于將圖5中的“鹽-堿”兩室合并。 本發(fā)明中的雙極膜電滲析器的組織方式為常規(guī)的一級一段或者多級多段組織方式。可采用 常規(guī)的操作方法，例如，恒流、恒壓或變壓、或變流方式，對雙極膜電滲析器進行操作。在電 場作用下，雙極膜內(nèi)的水分子解離成H+和0H_，分別遷移進入酸室和堿室，鹽的陽離子M+和 陰離子Χ—(X—為酸根)分別遷移進入堿室和酸室。則在酸室得到酸ΗΧ，在堿室得到堿Μ0Η。 在本發(fā)明中，待處理料液含NH4+和S042_，則在酸室得到H2SO4,在堿室得到NH3。本發(fā)明的雙極膜電滲析器中，極室中的料液即為常規(guī)的工業(yè)雙極膜電滲析器料 液，例如0. 1 0. 5mol/L的硫酸鈉或其它惰性電解質(zhì)的水溶液；極室的體積為常規(guī)體積，通 常以極室料液能在膜堆內(nèi)正常循環(huán)即可。本發(fā)明的雙極膜電滲析器中，包括酸室、堿室、鹽室、極室在內(nèi)的各室的料液的溫 度采用常規(guī)電滲析操作的溫度，通常不超過5 50°C的范圍；各室的流速采用常規(guī)流速，通 常不超過0. 1 lOcm/s的范圍；電流密度采用常規(guī)的電流密度，通常不超過1 200mA/cm2 的范圍。本發(fā)明的雙極膜電滲析器中，酸室和堿室料液的初始體積與鹽室的體積比以達 到預(yù)定的酸和堿的濃縮倍數(shù)為準(zhǔn)。其中，酸室的初始料液與鹽室的初始料液的體積比為 0. 1 2 1 ；堿室的初始料液與鹽室的初始料液的體積比為0. 05 2 1。本發(fā)明中的雙極膜電滲析器中的陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜均為市售
女口
廣 PFt ο作為陽離子交換膜的實例例如日本德山曹達公司生產(chǎn)的NeOSebtaCL-2.5T、
6Neosebta CLS-2. 5T，日本旭化成公司生產(chǎn)的Aciplex CK-1、AciplexCK-2，日本旭硝子公 司生產(chǎn)的Selemion CMV、Selemion CSV，美國機械和制造公司(AMF)生產(chǎn)的AMfion C-60、 AMfion C-300，美國Ionac化學(xué)公司生產(chǎn)的Ionac MC-3142、Ionac MC-3470，美國離子公司 (Ionics)生產(chǎn)的 N印tonCR61AZL183、N印ton CR61AZL065，美國福馬科技公司(Fumatech) 生產(chǎn)的 Fumasep FTCM> Fumasep FKS> Fumasep FKB> Fumasep FKL> Fumasep FKE,國家海洋 局二所生產(chǎn)的DS-01、DS-02，晨光化工研究院天原化工廠生產(chǎn)的QF-1，核工業(yè)部北京五所 生產(chǎn)的KM，中科院上海原子核研究所生產(chǎn)的F461、F463、F465、NF-1，北京環(huán)宇利達環(huán)保設(shè)備有 限公司生產(chǎn)的JCM-10、JCM-15，山東天維膜技術(shù)公司生產(chǎn)的ACM，核工業(yè)部北京五所生產(chǎn)的 CMB,或上海上化水處理材料有限公司生產(chǎn)的3361BW。作為陰離子交換膜的實例例如日本德山曹達公司生產(chǎn)的Ne0SebtaAV-4T、 Neosebta AFS-4T、DFM，日本旭化成公司生產(chǎn)的 Aciplex CA-1、AciplexCA-3，日本旭硝 子公司生產(chǎn)的Selemion AMV, Selemion ASV、DMV，美國機械和制造公司(AMF)生產(chǎn)的 AMfionA-60、AMfion A-300，美國 Ionac 化學(xué)公司生產(chǎn)的 Ionac MA-3148、Ionac MA-3475, 美國離子公司(Ionics)生產(chǎn)的N印tonARlllBZL183、N印tonARlllBZL065，美國福馬科 技公司(Fumatech)生產(chǎn)的 Fumasep FTAM> Fumasep FAB> Fumasep FAA> Fumasep FAP> FumasepFAB-PK, Fumasep FAS、Fumasep FAD，晨光化工研究院生產(chǎn)的D” D2,上海原子核研 究所生產(chǎn)的F462、F464、F466，國家海洋局二所生產(chǎn)的EPA-1，中科院上海有機所生產(chǎn)的F201， 北京環(huán)宇利達環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的JAM-10、JAM-15，山東天維膜技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 DF-120，浙江千秋環(huán)保水處理有限公司生產(chǎn)的ED9010、ED120、ED-100，上海上化水處理材料 有限公司生產(chǎn)的3362BW，或核工業(yè)部北京五所生產(chǎn)的AMB。作為雙極膜的實例例如日本德山曹達公司生產(chǎn)的Neosebta BP-I或美國福馬科 技生產(chǎn)的Fumas印FBM。在本發(fā)明的一實施方式中，將含有NH4+的鹽酸鹽、硫酸鹽或硝酸鹽的谷氨酸等電 母液通入“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器的鹽室中，開啟雙極膜電滲析器對通入鹽室的 谷氨酸等電母液進行處理，在酸室得到再生的硫酸、鹽酸或硝酸，在堿室得到再生的NH3，在 鹽室得到脫無機鹽的等電母液，該脫無機鹽的等電母液的pH在1. 6 2. O之間。用三室雙 極膜電滲析器從谷氨酸等電母液將無機鹽再生為酸和堿的過程中，會有H+從酸室跨過陰離 子交換膜滲漏進鹽室造成鹽室的PH下降。本發(fā)明通過監(jiān)測鹽室的pH，當(dāng)鹽室的pH下降到 1. 6 2. O之間時，完成對谷氨酸等電母液的處理。在本發(fā)明的另一實施方式中，將含有NH4+的鹽酸鹽、硫酸鹽或硝酸鹽的谷氨酸等 電母液通入“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室中，開啟雙極膜電滲析器對通入鹽室的谷 氨酸等電母液進行處理，在酸室得到再生的硫酸、鹽酸或硝酸，在鹽室中得到再生的NH3, NH3 被吹出后在鹽室得到脫無機鹽的等電母液，該脫無機鹽的等電母液的pH在8. O 10. O之 間。用“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器從谷氨酸等電母液將無機鹽再生為酸和堿的過程中， 隨著硫酸根、氯離子或硝酸根遷移進入酸室，留在鹽室中的NH4+與雙極膜生產(chǎn)的0H—結(jié)合生 成NH3,鹽室的pH在升高。本發(fā)明通過將NH3吹出而保持鹽室的pH在8. O 10. O之間，直 到進入鹽室的谷氨酸等電母液中的硫酸根、氯離子或硝酸根濃度降低到所需要的濃度，完 成對谷氨酸等電母液的處理。在本發(fā)明中，所述的“直到進入鹽室的谷氨酸等電母液中的硫酸根、氯離子或硝酸根濃度降低到所需要的濃度”是指初始濃度的20%以下。對工業(yè)應(yīng)用而言，當(dāng)然是追求盡量 低，最好降低到初始濃度的10%或5%以下，這僅與成本核算有關(guān)，該濃度被降得越低必然 所需電耗就越大?？梢酝ㄟ^一些現(xiàn)有的方法來監(jiān)測硫酸根、氯離子或硝酸根的濃度，例如， 可以用測量電導(dǎo)、電流的方法來間接測定溶液中的離子濃度，或者根據(jù)經(jīng)驗設(shè)定時間?；厥展劝彼峁劝彼岬入娔敢航?jīng)過前述雙極膜電滲析處理后，得到脫無機鹽的等電母液，其中 含有15 30克/升的谷氨酸，本發(fā)明采用陽離子交換法或者陰離子交換法，從前述脫無機 鹽的等電母液中回收谷氨酸。用陽離子交換回收谷氨酸在三室雙極膜電滲析器的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液的pH在1. 6 2. 0之 間，在這個PH范圍內(nèi)谷氨酸本身帶正電荷，適合用本發(fā)明的陽離子交換法回收谷氨酸。本發(fā)明提供的用陽離子交換回收谷氨酸的方法，包括將前述的脫無機鹽的等電 母液通入氫型陽離子交換柱吸附谷氨酸；用0. 25 1. 25mol/L的硫酸(或0. 5 2. 5mol/ L的鹽酸，或0.5 2. 5mol/L的硝酸)洗脫吸附的谷氨酸，洗脫的同時陽離子交換柱被再生 為氫型，可以再次用于吸附。所述的洗脫用的硫酸(或鹽酸，或硝酸)可以來自商品，也可來自前述再生酸堿步 驟的酸室中得到的硫酸(或鹽酸，或硝酸)。吸附谷氨酸時透過氫型陽離子交換柱的透過液(即脫谷氨酸的等電母液)，含 0. 05 0. lmol/L的硫酸(或0. 1 0. 2mol/L的鹽酸，或0. 1 0. 2mol/L的硝酸)，可用 于培養(yǎng)酵母和/或采用常規(guī)的厭氧-好氧生物技術(shù)治理；或，可采用現(xiàn)有的物理方法(如擴 散滲析或普通電滲析)脫除其中的硫酸(或鹽酸，或硝酸)，再用于培養(yǎng)酵母和/或采用常 規(guī)的厭氧-好氧生物技術(shù)治理。從陽離子交換洗脫吸附的谷氨酸得到的含谷氨酸的解脫液可以回到等電結(jié)晶步
馬聚ο所述的陽離子交換樹脂可采用強酸性陽離子交換樹脂、弱酸性陽離子交換樹脂。作為強酸性陽離子交換樹脂的實例，例如市售的各種強酸性陽離子交換樹脂， 如中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的 001X1、001X2、001X3、001X4、001X7、002X7、003X7、 004Χ7、001Χ8、001Χ7Χ7、001Χ14· 5、D072、D061、D001-CC、NKC-9、D001SS，中國江蘇蘇 青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的001X4、001X4H、001X7、001X7H、001X10、001X16、 D001，中國廊坊貝爾特化工建材有限公司生產(chǎn)的JK008，以及中國杭州爭光樹脂有限公司生 產(chǎn)的 001X7,DOOl0作為弱酸性陽離子交換樹脂的實例，例如市售的弱酸性陽離子交換樹脂，如中國 南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的110、D151、D152、D113、DLT-1，中國江蘇蘇青水處理工程集團有限公 司生產(chǎn)的 112、D113-III。本發(fā)明提供的用陽離子交換回收谷氨酸的方法，與現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中用 陽離子交換提取谷氨酸的方法的區(qū)別在于1、本發(fā)明的方法不需要用濃硫酸調(diào)節(jié)等電母液的pH值(稱為酸化)。S卩，可以直 接將鹽室得到的脫無機鹽的等電母液通入陽離子交換柱，從而將谷氨酸交換吸附上柱；2、提供了用生產(chǎn)味精工藝流程中的硫酸(或鹽酸，或硝酸)從陽離子交換柱洗脫吸附的谷氨酸的方法，洗脫的同時陽離子交換柱被再生為氫型。而現(xiàn)有的“等電-離交”工 藝中用氨水從陽離子交換柱洗脫吸附的谷氨酸，洗脫后陽離子交換柱變成銨型，需要用硫 酸或含硫酸的料液轉(zhuǎn)型為氫型。用陰離子交換回收谷氨酸在兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液的pH在8. 0 10. 0之 間，在這個PH范圍內(nèi)谷氨酸本身帶負(fù)電荷，適合用本發(fā)明的陰離子交換法回收谷氨酸。本發(fā)明提供的用陰離子交換回收谷氨酸的方法，包括將前述得到的脫無機鹽的 等電母液通入氫氧根型陰離子交換柱吸附谷氨酸；用0. 85 8. 5%的氨水洗脫吸附的谷氨 酸，洗脫的同時陰離子交換柱被再生為氫氧根型，可以再次用于吸附。所述的洗脫用的氨水可以來自商品，也可來自前述再生酸堿步驟的堿室得到的氨 水。吸附谷氨酸時透過氫氧根型陰離子交換柱的透過液是脫谷氨酸的等電母液，含 0. 1 0. 2mol/L的氨，可用于培養(yǎng)酵母和/或采用常規(guī)的厭氧_好氧生物技術(shù)治理；或，可 采用現(xiàn)有的物理方法(如蒸餾)或生物方法(如硝化-反硝化)脫除其中的氨，再用于培 養(yǎng)酵母和/或采用常規(guī)的厭氧-好氧生物技術(shù)治理。從陰離子交換柱洗脫吸附的谷氨酸得到的含谷氨酸的解脫液可以回到等電結(jié)晶步驟。所述的陰離子交換樹脂可采用強堿性陰離子交換樹脂、弱堿性陰離子交換樹脂。作為強堿性陰離子交換樹脂的實例，例如市售的強堿性陰離子交換樹脂，如天津 南開和成科技有限公司生產(chǎn)的 201 X2,201X4,201 X7、205X7、201 X8、D290, D296, D201、 D26U D280, D284, D262, D201GF，中國江蘇蘇青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的201X2、 201X4、201X4FC、201X7、201X70H、201X7FC、201X7SC、201X7MB、202-II、202-II SC、 D201、D2010H、D201FC、D296, D208、213、D218，安徽三星樹脂科技有限公司生產(chǎn)的7170、 201X4、201X7、D201。作為弱堿性陰離子交換樹脂的實例，例如市售的弱堿性陰離子交換樹脂，如天津 南開和成科技有限公司生產(chǎn)的D301R、D301G、D301T、D392D380、D382，中國江蘇蘇青水處 理工程集團有限公司生產(chǎn)的 D301-III、D301-G、D301-F、D306、D308、D309、D320、313、316、 D311、D318、D818，安徽三星樹脂科技有限公司生產(chǎn)的330、D301、D311。本發(fā)明提供的用陰離子交換回收谷氨酸的方法與文獻報道的用陰離子交換提取 谷氨酸的方法的區(qū)別在于1、不需要調(diào)節(jié)等電母液的pH值。即，可以直接將在“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析 器的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液通入陰離子交換柱將谷氨酸交換吸附上柱；2、提供了用生產(chǎn)味精流程中的氨水從陰離子交換柱洗脫吸附的谷氨酸的方法，洗 脫的同時陰離子交換柱被再生為氫氧根型，不需要轉(zhuǎn)型。本發(fā)明也可采用現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中用陽離子交換提取谷氨酸的方法(用 硫酸酸化等電母液，用氫型陽離子樹脂吸附谷氨酸，用氨水洗脫吸附的谷氨酸，用硫酸或含 硫酸的料液再生樹脂為氫型)，或文獻(S印aration andPurif ication Technology, 2007, 55,274-280)報道的改進電滲析方法或“酸-鹽”兩室電滲析方法來回收谷氨酸。本發(fā)明從脫無機鹽的等電母液中回收谷氨酸的方法，直接與雙極膜電滲析再生酸堿步驟銜接，無需添加化學(xué)試劑調(diào)節(jié)PH，避免了傳統(tǒng)陽離子交換提取等電母液中的谷氨酸 大量消耗硫酸和氨的不足，有效降低了硫酸和氨的消耗；而且還提高了谷氨酸的提取總收 率；所回收的谷氨酸可循環(huán)回下一批的等電結(jié)晶步驟。本發(fā)明的谷M酸等申ι母液的咨源化方法i不可句,括在講行雙極臘電滲析并且回收 谷氨酸之后，使用酵母菌種進一步處理脫鹽、脫谷氨酸后的等電母液的步驟。采用常規(guī)培養(yǎng)酵母的方法，將酵母菌種加入該脫鹽脫谷氨酸后的等電母液。所用 的酵母菌種為包括熱帶假絲酵母、產(chǎn)朊假絲酵母、蘋果酒酵母、白地霉或釀酒酵母等的常規(guī) 酵母菌種。本發(fā)明的一實施方式中，用脫無機鹽脫谷氨酸的等電母液培養(yǎng)酵母單一菌種，可 以將COD從20000 40000mg/L降至4000 8000mg/L，酵母產(chǎn)率可達20g/L ·天，遠高于 直接用等電母液培養(yǎng)酵母的生長速度。而且，本發(fā)明通過培養(yǎng)酵母可以消耗大部分有機質(zhì)， 培養(yǎng)酵母后的廢液可以采用常規(guī)的厭氧、好氧方法治理達標(biāo)或回用。而且，在處理等電母液 的同時還得到了可作為飼料蛋白的酵母。鑒于脫鹽脫谷氨酸后的等電母液的組成非常復(fù)雜，單一菌種利用等電母液中的營 養(yǎng)物質(zhì)會存在一定的局限性，所以更為優(yōu)選的是，使用多個酵母菌種，例如蘋果酒酵母、熱 帶假絲酵母和產(chǎn)朊假絲酵母，通過它們的混合培養(yǎng)來處理脫鹽后的等電母液，以便利用各 菌種營養(yǎng)需求的互補性，可以更多地消減COD。在本發(fā)明的一實施方式中，用脫無機鹽的等 電母液培養(yǎng)上述三種酵母的混合物時，得到的生物量均大于單獨培養(yǎng)，幾乎沒有延遲期，對 數(shù)期的時空產(chǎn)率可達到lg/Lh，COD可從40000mg/L降至3000 7000mg/L。本發(fā)明的谷氨酸等電母液的資源化方法還可包括在進行雙極膜電滲析之前，對谷 氨酸等電母液進行除菌和除蛋白的步驟。采用常規(guī)除菌手段，如有機膜過濾、無機膜過濾或壓濾等手段及其組合，必要的話 可以增加絮凝、助濾等操作，對谷氨酸等電母液進行除菌。采用常規(guī)除蛋白超濾工藝，如采用截留分子量為1K、3K、6K或IOK的超濾膜，對谷 氨酸等電母液進行除蛋白。由于菌體及雜蛋白會對雙極膜電滲析中使用的各種膜形成膜污染，從而本發(fā)明先 行將谷氨酸等電母液除菌、除蛋白可以延長雙極膜電滲析器的操作周期、降低能耗。本發(fā)明的谷氨酸等電母液的資源化方法還可包括在進行雙極膜電滲析之前，對谷 氨酸等電母液進行凈化脫鈣鎂的步驟。脫鈣鎂的步驟的實施是采用常規(guī)的陽離子交換法，或草酸鹽沉淀法。本發(fā)明的陽離子交換法可采用強酸性陽離子交換樹脂、弱酸性陽離子交換樹脂及 螯合性離子交換樹脂。作為強酸性陽離子交換樹脂的實例例如各種市售的強酸性陽離子交換樹脂，如 中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的 001Χ1、001Χ2、001Χ3、001Χ4、001Χ7、002Χ7、003Χ7、 004Χ7、001Χ8、001Χ7Χ7、001Χ14· 5、D072、D061、D001-CC、NKC-9、D001SS，中國江蘇蘇 青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的001X4、001X4H、001X7、001X7H、001X10、001X16、 D001，中國廊坊貝爾特化工建材有限公司生產(chǎn)的JK008，以及中國杭州爭光樹脂有限公司生 產(chǎn)的 001X7,DOOl0作為弱酸性陽離子交換樹脂的實例例如各種市售的弱酸性陽離子交換樹脂，如 中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的110、D151、D152、D113、DLT-1，中國江蘇蘇青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的112、D113-III。作為螯合型離子交換樹脂的實例例如各種市售的螯合型離子交換樹脂，如南開 大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D401、D418，中國江蘇蘇青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的D190、D401、 D402、D403、D405、D406、D407。本發(fā)明中優(yōu)選中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的強酸性陽離子交換樹脂D072，或中國江 蘇蘇青水處理工程集團有限公司生產(chǎn)的螯合型離子交換樹脂D402。本發(fā)明的草酸鹽沉淀法，具體操作條件如下草酸溶液在等電母液中的濃度為 0. 01mol/L 5mol/L ；或草酸的加入量為等電母液中鈣鎂的摩爾總數(shù)的0. 1 5倍。草酸 加入的形式是直接投入草酸固體或配成溶液再加入。沉淀反應(yīng)溫度為常規(guī)。沉淀反應(yīng)完成 后除去草酸鈣沉淀的方法是離心、過濾等形式。由于等電母液中的高價陽離子(主要是鈣、鎂離子)會遷移進入雙極膜電滲析器 的堿室，并在陽離子交換膜和雙極膜上形成膜污染物，而膜污染會增大電阻和能耗，增加雙 極膜電滲析器的清洗負(fù)擔(dān)。因此，本發(fā)明在將谷氨酸等電母液通入鹽室之前先對谷氨酸等 電母液的進行脫鈣鎂的步驟，有利于提高雙極膜電滲析器的效率和降低能耗。本發(fā)明的谷M酸等申ι母液的咨源化方法i不可句,括在講行雙極臘電滲析之前，對谷 氨酸等電母液進行濃縮的步驟?？刹捎贸Ｒ?guī)的蒸發(fā)、多效蒸發(fā)或膜濃縮等手段，將谷氨酸等電母液濃縮至原體積 的1/6 1。本發(fā)明在將谷氨酸等電母液通入鹽室之前先將等電母液濃縮可以提高谷氨酸等 電母液的硫酸銨濃度和再生的酸的濃度，從總體上降低再生酸堿過程的能耗。根據(jù)需要，本發(fā)明的谷氨酸等電母液的資源化方法可選擇性地選用上述除菌和除 蛋白、脫鈣鎂、用酵母菌種發(fā)酵、濃縮。在本發(fā)明的一個實施方式，如圖4所示，即依次使用 了除菌和除蛋白、脫鈣鎂、用酵母菌種發(fā)酵、濃縮等全過程。本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法適用于用硫酸、鹽酸或硝酸作 等電酸化劑的等電結(jié)晶工藝。所述的等電結(jié)晶包括濃縮等電、低溫等電、常溫等電、連續(xù)等 電各種結(jié)晶工藝。本發(fā)明的效果本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法的好處是①將谷氨酸等電母液中無機鹽再生為酸和堿實現(xiàn)閉路循環(huán)，從而大幅度降低酸堿 消耗；②將等電母液中谷氨酸回收，從而大幅度提高谷氨酸總收率；③將等電母液中的有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為高價值的酵母蛋白飼料(價格超過3000元/噸， 而復(fù)合肥價格約600元/噸)。④解除高鹽抑制的瓶頸，使殘液得以用目前成熟的生物技術(shù)治理達標(biāo)，徹底解決 高鹽廢液的污染問題。實施例1步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器為一段一級、單臺獨立運行的三室雙極膜電滲析器，相鄰隔室中 的液流方向采用并流形式。離子交換膜的面積為210mmX62mm，使用BP-1型雙極膜、JAM-10型陰離子交換膜和JCM-I型陽離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽離子交換膜組成三隔 室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖5)重復(fù)排列5對。使用鈦涂釕電極作陽極板，不銹鋼電極作陰極板。隔 板和隔網(wǎng)均為聚丙烯材料，隔板為無迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。請參見圖3。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨 酸等電母液4. 5L通入鹽室；酸室初始液為1. OL 0. 05mol/L的稀硫酸溶液，堿室初始液為 IL 0. 05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。吹出的氨 氣在另一個容器內(nèi)用0. 5升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到 1. 9時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為1. 05mol/L的硫酸約1. 05升。吸收容器內(nèi) 得到質(zhì)量濃度約為7%的氨水約0. 5升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖 4. 5g/L。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高700mm，內(nèi)裝1. 5L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液4. OL通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到3. 8升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 3g/L，pH 約 1. 7。將0. 9升1. Omol/L的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為6. 0 升Λ，從柱底收集到含谷氨酸約90g/L的解脫液0. 69升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。實施例2步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含34g/L的氯化銨、17g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液4. 5L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL 0. 05mol/L的稀鹽酸溶液，堿室初始液為IL 0. 05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液 均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。從堿室吹出 的氨氣通入置于-60°C冰箱內(nèi)的不銹鋼蛇管。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH 值下降到1. 6時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為2. 27mol/L的鹽酸約1. 1升。在 冰箱內(nèi)蛇管另一端的接收瓶內(nèi)得到約36克液氨。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測 定還原糖4. 4g/L。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高700mm，內(nèi)裝1. 5L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液4. OL通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為4. OL/h。從柱底收集到3. 9升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 3g/L，pH 約 1. 5。
將0.8升步驟一的酸室中得到的鹽酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為4. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約95g/L的解脫液0. 6升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。實施例3步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含51g/L的硝酸銨、19g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液4.5L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL 0. 05mol/L的稀硝酸溶液，堿室初始液為0. 5L質(zhì)量濃度為0. 5%的氨水，兩極室 液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到2.0時停止電滲析操作。在 酸室中得到濃度約為2. 5mol/L的硝酸約1. 08升。在堿室得到質(zhì)量濃度約8%的氨水約0. 5 升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 2g/L。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高700mm，內(nèi)裝1. 5L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液4. OL通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為2. OL/h。從柱底收集到3. 8升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 3g/L，pH 約 1. 8。將0. 8升步驟一的酸室中得到的硝酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為4. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約95g/L的解脫液0. 65升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。實施例4步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器為一段一級、單臺獨立運行的兩室雙極膜電滲析器，相鄰隔室 中的液流方向采用并流形式。離子交換膜的面積為210mmX62mm，使用BP-1型雙極膜和 JAM-10型陰離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜組成兩隔室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖6)重復(fù)排列5 對。使用鈦涂釕電極作陽極板，不銹鋼電極作陰極板。隔板和隔網(wǎng)均為聚丙烯材料，隔板為 無迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。請參見圖3。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨 酸等電母液4. 5L通入鹽室；酸室初始液為1. OL 0. 05mol/L的稀硫酸溶液，兩極室液均為 IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。鹽室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，通過調(diào)節(jié)吹氣量而保持鹽室的pH 在9.0士0.1之間。吹出的氨氣在另一個容器內(nèi)用0.5升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室 中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到20 μ S/cm時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為 1. 3mol/L的硫酸約1. 05升。吸收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約為8. 5%的氨水約0. 5升。在 鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 7g/L。步驟二 回收谷氨酸
離子交換柱內(nèi)徑55mm，高700mm，內(nèi)裝1. 6L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強堿 性陰離子交換樹脂。樹脂型式為氫氧根型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液4. OL通入上述氫氧根型陰離子離子 交換柱中，流量為3. 2L/h。從柱底收集到3. 8升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 6g/ L, ρΗ9· 4。將1.0升吸收容器內(nèi)得到的氨水通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為 2. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約93g/L的解脫液0. 7升。洗脫谷氨酸的同時陰離子交 換柱被再生為氫氧根型。實施例5步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液 7. 4L通入鹽室；酸室初始液為1. OL 0. 05mol/L的稀硫酸溶液，堿室初始液為IL 0. 05mol/ L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。吹出的氨 氣在另一個容器內(nèi)用0. 5升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到 1. 8時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為2. lmol/L的硫酸約1. 04升。吸收容器內(nèi) 得到質(zhì)量濃度約14%的氨水約0. 5升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖 4. 5g/L。將酸室中得到的硫酸濃縮2倍，用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約 105g/L)的低溫等電結(jié)晶，消耗硫酸約0.084升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著 差別。將吸收容器內(nèi)得到的氨水用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的PH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨 稀釋得到的氨水沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高1000mm，內(nèi)裝2. 2L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001X7 強酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液6. OL通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到5. 8升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/L，pH 約 1. 6。將1. 2升1. 25mol/L的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為4. 0 升Λ，從柱底收集到含谷氨酸約98g/L的解脫液0. 95升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。實施例6步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含34g/L的氯化銨、17g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液7. 4L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL 0. 05mol/L的稀鹽酸溶液，堿室初始液為IL 0. 05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液 均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。
操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。從堿室吹出 的氨氣通入置于-60°C冰箱內(nèi)的不銹鋼蛇管。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH 值下降到1. 6時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為4. 2mol/L的鹽酸約1. 08升。在 冰箱內(nèi)蛇管另一端的接收瓶內(nèi)得到約68克液氨。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測 定還原糖4. 4g/L。將酸室中得到的鹽酸濃縮2倍，用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約 101g/L)的低溫等電結(jié)晶，消耗鹽酸約0. 085升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著 差別。將冷凝得到的液氨稀釋為質(zhì)量濃度約為25%的氨水用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的 PH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨稀釋得到的濃氨水沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高1000mm，內(nèi)裝2. 2L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001X7 強酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液6. 2L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為2. OL/h。從柱底收集到5. 9升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 5g/L，pH 約 1. 5。將1. 3升2. 5mol/L的鹽酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為4. 0 升Λ，從柱底收集到含谷氨酸約95g/L的解脫液1. 0升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。實施例7步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含51g/L的硝酸銨、19g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液7. 4L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL 0. 05mol/L的稀硝酸溶液，堿室初始液為0. 5L質(zhì)量濃度為0. 5%的氨水，兩極室 液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到1.9時停止電滲析操作。在 酸室中得到濃度約為4. 5mol/L的硝酸約1. 03升。在堿室得到質(zhì)量濃度約14%的氨水約 0. 5升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 3g/L。將酸室中得到的硝酸濃縮2倍，用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約 107g/L)的低溫等電結(jié)晶，消耗硝酸約0. 086升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著 差別。將堿室內(nèi)得到的氨水用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的PH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨稀釋 得到的濃氨水沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高1000mm，內(nèi)裝2. 2L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001X7 強酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液6. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到6. 2升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 6g/L，pH 約 1. 7。
將1. 5升2. 5mol/L的硝酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為4. 0 升/h，從柱底收集到含谷氨酸約91g/L的解脫液1.25升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。實施例8步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例4。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液 7. 4L通入鹽室；酸室初始液為1. OL 0. 05mol/L的稀硫酸溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/ L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。鹽室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，通過調(diào)節(jié)吹氣量而保持鹽室的pH 在10.0 士 0. 1之間。吹出的氨氣在另一個容器內(nèi)用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每 隔10分鐘測定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到25yS/cm時停止電滲析操作。在酸 室中得到濃度約為2. Omol/L的硫酸約1. 05升。吸收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約為14%、葡 萄糖400g/L的水溶液約0. 5升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 6g/L。將酸室中得到的硫酸用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約107g/L)的 低溫等電結(jié)晶，消耗硫酸約0. 18升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著差別。將吸 收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約14%、葡萄糖400g/L的水溶液用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的 補料和pH調(diào)節(jié)，采用專利CN200510130636. 9的方法，效果與用商品液氨配制得到的補料液 沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高1000mm，內(nèi)裝2. 2L中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強 堿性陰離子交換樹脂。樹脂型式為氫氧根型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液6. OL通入上述氫氧根型陰離子離子 交換柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到5. 8升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/ L, ρΗΙΟ. 3。將1. 8升4. 2%的氨水通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為2. 0升/h，從 柱底收集到含谷氨酸約65g/L的解脫液1. 5升。洗脫谷氨酸的同時陰離子交換柱被再生為 氫氧根型。實施例9步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液 3. OL通入鹽室；酸室初始液為4. OL 0. 04mol/L的稀硫酸溶液，堿室初始液為IL 0. 05mol/ L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。吹出的氨 氣在另一個容器內(nèi)用0. 2升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到 1.7時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為0.25mol/L的硫酸約4. 1升。吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為13%的氨水約0. 2升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖 4. 6g/L0將酸室中得到的硫酸用于步驟二中洗脫吸附的谷氨酸。將吸收容器內(nèi)得到的氨水 用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的PH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨稀釋得到的濃氨水沒有顯著差 別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為2. OL/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 3g/L，pH 約 1. 6。將1. 5升步驟一的酸室中得到的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為4. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約33g/L的解脫液1. 2升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。實施例10步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含34g/L的氯化銨、17g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液3. OL通入鹽室；酸室初始 液為4. OL 0. lmol/L的稀鹽酸溶液，堿室初始液為IL 0. 05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液 均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。堿室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，吹氣量為1升/分鐘。從堿室吹出 的氨氣通入置于-60°C冰箱內(nèi)的不銹鋼蛇管。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH 值下降到1. 8時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為0. 5mol/L的鹽酸約4. 2升。在 冰箱內(nèi)蛇管另一端的接收瓶內(nèi)得到約25克液氨。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測 定還原糖4. 4g/L。將酸室中得到的鹽酸用于步驟二中洗脫吸附的谷氨酸。將冷凝得到的液氨稀釋為 質(zhì)量濃度約為25%的氨水用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的pH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨稀釋 得到的濃氨水沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/L，pH 約 1. 7。將1. 5升步驟一的酸室中得到的鹽酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為4. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約36g/L的解脫液1. 1升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。實施例11
步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例1。將含51g/L的硝酸銨、19g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液3. OL通入鹽室；酸室初始 液為3. 5L 0. 06mol/L的稀硝酸溶液，堿室初始液為0. 2L質(zhì)量濃度為0. 5%的氨水，兩極室 液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測定鹽室中料液的pH值，當(dāng)pH值下降到2.0時停止電滲析操作。在 酸室中得到濃度約為0. 5mol/L的硝酸約3. 6升。在堿室得到質(zhì)量濃度約13%的氨水約0. 2 升。在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 3g/L。將酸室中得到的硝酸用于步驟二中洗脫吸附的谷氨酸。將堿室內(nèi)得到的氨水用于 另一批次的谷氨酸發(fā)酵的PH調(diào)節(jié)，效果與用商品液氨稀釋得到的濃氨水沒有顯著差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為4. OL/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 5g/L，pH 約 1. 85。將1. 5升步驟一的酸室中得到的硝酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為2. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約34g/L的解脫液1. 2升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。實施例12步驟一酸堿再生雙極膜電滲析器同實施例4。將中國遼寧沈陽紅梅味精廠的含42g/L硫酸銨、18g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液 3. OL通入鹽室；酸室初始液為1. 5L 0. 05mol/L的稀硫酸溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/ L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。鹽室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，通過調(diào)節(jié)吹氣量而保持鹽室的pH 在8.0士0.1之間。吹出的氨氣在另一個容器內(nèi)用3. 3升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室 中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到15 μ S/cm時停止電滲析操作。在酸室中得到濃度約為 0. 5mol/L的硫酸約1. 5升。吸收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約0. 85%的氨水約3. 2升。在鹽 室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定還原糖4. 5g/L。將酸室中得到的硫酸濃縮4倍，用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約 106g/L)的低溫等電結(jié)晶，消耗硫酸約0. 18升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著 差別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強堿 性陰離子交換樹脂。樹脂型式為氫氧根型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫氧根型陰離子離子交換柱中，流量為2. 2L/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 5g/ L, ρΗ8· 3。將1.7升吸收容器內(nèi)得到的氨水通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為 2. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約30g/L的解脫液1. 4升。洗脫谷氨酸的同時陰離子交 換柱被再生為氫氧根型。實施例13所用谷氨酸等電母液同實施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過天津膜天膜工程技術(shù)有限公司的0. 2μπι微 濾膜和6Κ超濾膜組件過濾，得到清液約3. 5升。脫鈣鎂離子將上述得到的含硫酸銨的等電母液清液通過裝填有1. 8L(樹脂層高 1200mmX內(nèi)徑45mm)H+型D072陽離子交換樹脂的離子交換柱，使等電母液中的鈣鎂離子被 H+交換吸附。上柱流量為3升/小時，在柱底收集到約3. 2L含有70mg/L鈣鎂離子的等電 母液。步驟一酸堿再生雙極膜電滲析從等電母液再生酸堿雙極膜電滲析器同實施例1。將上述得到的 含硫酸銨的等電母液3. OL通入鹽室；酸室初始液為0. 5L 0. 04mol/L的稀硫酸溶液，堿室初 始液為IL 0. 05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為1L0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。雙極膜電 滲析器的操作同實施例1。當(dāng)鹽室PH下降到1.8時停止電滲析操作。在酸室中得到含硫酸 約1. 5mol/L的溶液約0. 6升；吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為5. 5%的氨水約0. 5升；在鹽 室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定COD約40500mg/L，還原糖4. 5g/L。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為2. OL/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 3g/L，pH 約 1. 6，經(jīng)測定 COD 約 22800mg/Lo將0. 9升1. Omol/L的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為3. 0 升Λ，從柱底收集到含谷氨酸約91g/L的解脫液0. 67升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。培養(yǎng)酵母使用的酵母為蘋果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中國普通微生 物菌種保藏中心的As2. 374)、產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis, As2. 281)和熱帶假絲酵母 (Candida tropicalis，As2· 637)。三種酵母的種子培養(yǎng)基都為YPD培養(yǎng)基葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉 10g/L，磷酸二氫鉀2g/L，硫酸銨5g/L，硫酸鎂0. lg/L。用NaOH調(diào)培養(yǎng)基pH值為6左右。 將三種酵母種子分別接入種子培養(yǎng)基，搖床轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)M小時，得到三種 酵母的種液。將步驟二得到的脫谷氨酸的等電母液約1. 4L裝入2L發(fā)酵罐中，用NaOH調(diào)節(jié)pH 到5. 0，不經(jīng)過滅菌，分別按5%的接種量接入上述三種種液。培養(yǎng)溫度控制在觀士0. 5°C， 攪拌轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)12小時，菌體干重達到10. 5g/L。離心所得上清液的COD降至3800mg/L。實施例14所用谷氨酸等電母液同實施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過天津膜天膜工程技術(shù)有限公司的0. 2μπι微 濾膜和I超濾膜組件過濾，得到清液約3. 5升。脫鈣鎂離子將上述得到的含硫酸銨的等電母液清液通過裝填有1. 8L(樹脂層高 1200mmX內(nèi)徑45mm)H+型D072陽離子交換樹脂的離子交換柱，使等電母液中的鈣鎂離子被 H+交換吸附。上柱流量為2升/小時，在柱底收集到約3. 3L含有67mg/L鈣鎂離子的等電 母液。步驟一酸堿再生雙極膜電滲析從等電母液再生酸堿雙極膜電滲析器同實施例4。將上述得到的脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液3. OL通入鹽室；酸室初始液為0. 5L
0.05mol/L的稀硫酸溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。鹽室料缸中通入空氣，將再生的氨用空氣吹出，通過調(diào)節(jié)吹氣量而保持鹽室的pH 在8. 5士0.1之間。吹出的氨氣在另一個容器內(nèi)用0.5升水吸收。每隔10分鐘測定鹽室 中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到17 μ S/cm時停止電滲析操作。在酸室中得到含硫酸約
1.5mol/L的溶液約0. 6升；吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為5. 6%的氨水約0. 5升；在鹽室得 到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定COD約41100mg/L，還原糖4. 5g/L。將酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約104g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗硫酸溶液約0. M升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著差 別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強堿 性陰離子交換樹脂。樹脂型式為氫氧根型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. OL通入上述氫氧根型陰離子離子 交換柱中，流量為3. OL/h。從柱底收集到1. 85升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/ L, pH8. 8，經(jīng)測定 COD 約 2;3400mg/L。將0. 5升吸收容器內(nèi)得到的氨水通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為
2.0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約73g/L的解脫液0. 45升。洗脫谷氨酸的同時陰離子交 換柱被再生為氫氧根型。培養(yǎng)酵母使用的酵母為蘋果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中國普通微生 物菌種保藏中心的As2. 374)。酵母的種子培養(yǎng)基為YPD培養(yǎng)基葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷 酸二氫鉀2g/L，硫酸銨5g/L，硫酸鎂0. lg/L。用NaOH調(diào)培養(yǎng)基pH值為6左右。將酵母種 子分別接入種子培養(yǎng)基，搖床轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，28°C培養(yǎng)M小時，得到酵母的種液。將步驟二得到的脫谷氨酸的等電母液約1. 4L裝入2L發(fā)酵罐中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到 6. 0，不經(jīng)過滅菌，按5%的接種量接入上述種液。培養(yǎng)溫度控制在觀士0. 5°C，攪拌轉(zhuǎn)速180 轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)14小時，菌體干重達到10. 3g/L。離心所得上清液的COD降至3600mg/L。
實施例15所用谷氨酸等電母液同實施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過天津膜天膜工程技術(shù)有限公司的0. 2μπι微 濾膜和IOK超濾膜組件過濾，得到清液約3. 5升。脫鈣鎂離子將上述得到的含硫酸銨的等電母液清液通過裝填有0. 9L(樹脂層高 600mmX內(nèi)徑45mm)D402鰲合型離子交換樹脂的吸附柱，使等電母液中的鈣鎂離子被吸附。 上柱流量為1. 5柱體積/小時，在柱底收集到約3. 2L含有60mg/L鈣鎂離子的等電母液。步驟一酸堿再生雙極膜電滲析從等電母液再生酸堿雙極膜電滲析器同實施例1。將上述得到的 脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液3. OL通入鹽室；酸室初始液為0. 87L0. 05mol/L的稀硫酸溶 液，堿室初始液為IL 0.05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶 液。雙極膜電滲析器的操作同實施例1。當(dāng)鹽室PH下降到1.6時停止電滲析操作。在酸 室中得到含硫酸約1. Omol/L的溶液約0. 9升；吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約5. 5%的氨水約 0. 5升；在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定COD約40800mg/L，還原糖4. 4g/L。將酸室中得到的硫酸溶液用于步驟二中洗脫吸附的谷氨酸。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液2. 5L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為2. OL/h。從柱底收集到2. 4升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/L，pH 約 1. 5，經(jīng)測定 COD 約 23100mg/L。將0. 9升步驟一的酸室中得到的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為3. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約93g/L的解脫液0. 65升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。培養(yǎng)酵母使用的酵母為熱帶假絲酵母(Candida tropicalis, As2. 637)。酵母的種子培養(yǎng)基為YPD培養(yǎng)基葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷 酸二氫鉀2g/L，硫酸銨5g/L，硫酸鎂0. lg/L。用NaOH調(diào)培養(yǎng)基pH值為6左右。將酵母種 子分別接入種子培養(yǎng)基，搖床轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，28°C培養(yǎng)M小時，得到酵母的種液。將步驟二得到的脫谷氨酸的等電母液約1. 4L裝入2L發(fā)酵罐中，用NaOH調(diào)節(jié)pH 到5. 5，不經(jīng)過滅菌，按5%的接種量接入上述種液。培養(yǎng)溫度控制在觀士0. 5°C，攪拌轉(zhuǎn)速 180轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)15小時，菌體干重達到11. 2g/L。離心所得上清液的COD降至3600mg/ L0實施例16所用谷氨酸等電母液同實施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過天津膜天膜工程技術(shù)有限公司的0. 2μπι微 濾膜和6Κ超濾膜組件過濾，得到清液約3. 6升。濃縮等電母液將上述谷氨酸等電母液的清液加熱濃縮2倍。脫鈣鎂離子在上述濃縮的清液中加入0. 05mol/L的草酸，混合均勻后室溫放置4 小時，過濾除去沉淀。除去沉淀后測定等電母液的鈣鎂離子濃度為65mg/L。
步驟一酸堿再生雙極膜電滲析從等電母液再生酸堿雙極膜電滲析器同實施例1。將上述得到的 脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液1. 5L通入鹽室；酸室初始液為0. 5L0. 05mol/L的稀硫酸溶 液，堿室初始液為IL 0.05mol/L氫氧化鈉溶液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶 液。雙極膜電滲析器的操作同實施例1。當(dāng)鹽室PH下降到1.7時停止電滲析操作。在酸室 中得到含硫酸約1. 5mol/L的溶液約0. 6升；吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約5%的氨水約0. 6 升；在鹽室得到的脫無機鹽的等電母液經(jīng)測定COD約80200mg/L，還原糖9. 3g/L。將酸室中得到的硫酸溶液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約112g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗硫酸溶液約0. 25升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒有顯著差 別。步驟二 回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高500mm，內(nèi)裝1. OL中國南開大學(xué)化工廠生產(chǎn)的001 X 7強 酸性陽離子交換樹脂，樹脂型式為氫型。將步驟一的鹽室得到的脫無機鹽的等電母液1. 2L通入上述氫型陽離子離子交換 柱中，流量為1. 5L/h。從柱底收集到1. 1升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 7g/L，pH 約 1. 6，經(jīng)測定 COD 約 44800mg/L。將0. 9升步驟一的酸室中得到的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)， 流量為3. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約93g/L的解脫液0. 65升。洗脫谷氨酸的同時陽 離子交換柱被再生為氫型。將0. 9升0. 6mol/L的硫酸溶液通入吸附有谷氨酸的陽離子交換柱內(nèi)，流量為2. 0 升Λ，從柱底收集到含谷氨酸約61g/L的解脫液0. 6升。洗脫谷氨酸的同時陽離子交換柱 被再生為氫型。培養(yǎng)酵母使用的酵母為蘋果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中國普通微生 物菌種保藏中心的As2. 374)、產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis, As2. 281)和熱帶假絲酵母 (Candida tropicalis，As2· 637)。三種酵母的種子培養(yǎng)基都為YPD培養(yǎng)基葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉 10g/L，磷酸二氫鉀2g/L，硫酸銨5g/L，硫酸鎂0. lg/L。用NaOH調(diào)培養(yǎng)基pH值為6左右。 將三種酵母種子分別接入種子培養(yǎng)基，搖床轉(zhuǎn)速300轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)M小時，得到三種 酵母的種液。將步驟二得到的脫谷氨酸的等電母液約IL裝入2L發(fā)酵罐中，用NaOH調(diào)節(jié)pH到 5. 5，不經(jīng)過滅菌。分別按5%的接種量接入上述三種種液。培養(yǎng)溫度控制在觀士0.51， 攪拌轉(zhuǎn)速180轉(zhuǎn)/分鐘，培養(yǎng)18小時，菌體干重達到19g/L。離心所得上清液的COD降至 7300mg/L。
權(quán)利要求
1.一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法，首先采用雙極膜電滲析技術(shù)從谷氨 酸等電母液中將硫酸銨、氯化銨或硝酸銨再生為相應(yīng)的硫酸、鹽酸或硝酸，和NH3，得到脫無 機鹽的等電母液；然后，再從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷氨酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于所述雙極膜電滲析技術(shù)是將谷氨 酸等電母液通入三室雙極膜電滲析器或者“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室，最后在酸 室得到含有再生酸的酸室完成液，該酸室完成液直接或經(jīng)過濃縮后用于等電結(jié)晶步驟，以 調(diào)節(jié)等電原液的PH使谷氨酸結(jié)晶；或用于后續(xù)的“從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷 氨酸”的步驟，以從吸附有谷氨酸的陽離子交換柱上洗脫吸附的谷氨酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于所述雙極膜電滲析技術(shù)是將谷氨 酸等電母液通入三室雙極膜電滲析器或者“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室，最后在三 室雙極膜電滲析器的堿室或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到再生的氨；該再生的 氨用空氣或其它惰性氣體吹出，得到氨氣；吹出的氨氣經(jīng)冷凝液化得到液氨，或用水吸收得 到氨水；所述氨水、液氨或氨氣用于發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸時調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH ；或所述氨水用于 后續(xù)的“從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷氨酸”的步驟，以從吸附有谷氨酸的陰離子 交換柱上洗脫吸附的谷氨酸；或所述吹出的氨氣用生產(chǎn)谷氨酸時的發(fā)酵補料液體吸收得到 含氨的糖液，然后將該含氨的糖液返回生產(chǎn)谷氨酸時的發(fā)酵階段使用，用于調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH 的同時補加糖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于所述雙極膜電滲析技術(shù)所述的雙 極膜電滲析是在“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器或者“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器中 進行；在三室雙極膜電滲析器中進行時，在鹽室得到PHI. 6 2. 0的脫無機鹽的等電母液； 在兩室雙極膜電滲析器中進行時，NH3被吹出后在鹽室得到pH 8. 0 10. 0的脫無機鹽的等 電母液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于所述的從脫無機鹽的等電母液中 回收剩余的谷氨酸是采用陽離子交換法或者陰離子交換法進行的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的資源化方法，其特征在于當(dāng)所述脫無機鹽的等電母液的pH 為1. 6 2. 0時，采用陽離子交換法回收谷氨酸，包括步驟將所述的脫無機鹽的等電母液 通入氫型陽離子交換柱吸附谷氨酸；用0. 25 1. 25mol/L的硫酸、0. 5 2. 5mol/L的鹽酸、 或0. 5 2. 5mol/L的硝酸洗脫吸附的谷氨酸，洗脫的同時陽離子交換柱被再生為氫型，再 次用于下次吸附。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的資源化方法，其特征在于當(dāng)所述脫無機鹽的等電母液的pH 為8. 0 10. 0時，采用陰離子交換法回收谷氨酸，包括步驟將所述的脫無機鹽的等電母液 通入氫氧根型陰離子交換柱吸附谷氨酸；用0. 85 8. 5%的氨水洗脫吸附的谷氨酸，洗脫 的同時陰離子交換柱被再生為氫氧根型，再次用于下次吸附。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于還包括在進行雙極膜電滲析并且 回收谷氨酸之后，使用酵母菌種進一步處理脫鹽脫谷氨酸后的等電母液的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于還包括在進行雙極膜電滲析之前， 對谷氨酸等電母液進行除菌和除蛋白的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于還包括在進行雙極膜電滲析之 前，對谷氨酸等電母液進行凈化脫鈣鎂的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的資源化方法，其特征在于還包括在進行雙極膜電滲析之 前，對谷氨酸等電母液進行濃縮的步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的資源化方法，首先采用雙極膜電滲析技術(shù)從谷氨酸等電母液中將硫酸銨、氯化銨或硝酸銨再生為相應(yīng)的硫酸、鹽酸或硝酸，和NH3，得到脫無機鹽的等電母液；然后，再從脫無機鹽的等電母液中回收剩余的谷氨酸。本發(fā)明的方法克服了現(xiàn)有生產(chǎn)谷氨酸時產(chǎn)生的含硫酸銨等電母液利用時酸堿消耗大和污染難以治理的缺陷，實現(xiàn)了等電母液的各組份的充分利用。
文檔編號B01D61/48GK102100351SQ200910243319
公開日2011年6月22日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者叢威, 劉輝, 吳霞, 張勇, 楊鵬波, 王倩, 石紹淵 申請人:中國科學(xué)院過程工程研究所