專(zhuān)利名稱(chēng)：味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法
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處理方法。
背景技術(shù)：
味精，學(xué)名谷氨酸單鈉鹽(Monosodium Glutamate,簡(jiǎn)稱(chēng)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(guó)是味精生 產(chǎn)大國(guó)，2005年產(chǎn)量約135萬(wàn)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(chēng)麩酸)精制而來(lái)。我國(guó)主要以淀粉發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，在發(fā)酵過(guò)程中不斷補(bǔ)加氨維持發(fā)酵液的pH維 持在7左右。發(fā)酵結(jié)束后，采用等電結(jié)晶步驟提取谷氨酸，即用濃硫酸調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH至 谷氨酸的等電點(diǎn)使谷氨酸結(jié)晶(簡(jiǎn)稱(chēng)“等電”)。等電結(jié)晶通常包括常溫等電、低溫等電?；?連續(xù)等電。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(chēng)等電結(jié)晶前的料液為等電原液，稱(chēng)結(jié)晶后的上清液為“等電母液”。為了提高谷氨酸的收率，目前的工業(yè)生產(chǎn)對(duì)等電母液的處理方法是采用陽(yáng)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(chēng)為酸化)，酸化后的等電母液進(jìn)入陽(yáng)離子交換柱(氫型)將谷氨酸交換吸附上柱，洗 脫液為含有40 50克/升的硫酸根和15 20克/升的銨根的離交廢液，再用氨水洗脫 該陽(yáng)離子交換柱，得到含谷氨酸的解脫液(這股物料通常稱(chēng)為“高流分”)，將該解脫液返回 等電結(jié)晶步驟。上述生產(chǎn)流程稱(chēng)為“等電結(jié)晶-離子交換”工藝，簡(jiǎn)稱(chēng)“等電-離交”工藝，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(jià)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(jì))約900kg、消耗液氨約400kg。 多消耗的硫酸和氨最后進(jìn)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。為此，現(xiàn)有部分味精生產(chǎn)企業(yè)采用“濃縮-等電”工藝，即在等電結(jié)晶步驟前加入 濃縮發(fā)酵液的步驟，如圖2所示。等電結(jié)晶步驟分離谷氨酸晶體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。通常， 該“濃縮-等電”工藝得到的等電母液不再提取其中的谷氨酸，而是將等電母液分離菌體 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(jì))約 400kg、消耗液氨約300kg。無(wú)論何種工藝，谷氨酸等電母液中均含有高濃度的硫酸根和銨?，F(xiàn)有的谷氨酸等 電母液的處理方法會(huì)碰到諸多問(wèn)題。例如，用生物厭氧和好氧處理等電母液時(shí)，會(huì)受高濃度 硫酸銨抑制；硫酸銨本身也難以降解；將等電母液用來(lái)培養(yǎng)酵母時(shí)，受高濃度硫酸銨抑制， 酵母的生長(zhǎng)速率低；而將等電母液濃縮以生產(chǎn)硫酸銨復(fù)合肥或結(jié)晶硫酸銨時(shí)，能耗過(guò)大，造 成二次污染。在將等電母液經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換提取谷氨酸后，得到的谷氨酸離交廢液含有更大量的硫酸根和銨，更加難以治理。因而，用現(xiàn)有方法處理等電母液，一方面限制了等電母 液中有機(jī)質(zhì)的再利用或降解，另一方面也造成了味精生產(chǎn)的重污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于基本上克服現(xiàn)有方法處理谷氨酸等電母液的種種缺陷，從而提 供一種味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法。本發(fā)明的處理方法能夠解決在雙極膜電滲析中出現(xiàn)的漏氫問(wèn)題。本發(fā)明的處理方法還可避免谷氨酸易在雙極膜電滲析器的酸室料液中結(jié)晶。本發(fā)明提供的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法，是采用雙極膜電滲析 技術(shù)，將含有硫酸銨、氯化銨或硝酸銨的谷氨酸等電母液通入三室雙極膜電滲析器或 “酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室，采用含谷氨酸的料液作為酸室的初始液；最后在三 室雙極膜電滲析器或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液，在酸 室得到含有谷氨酸和再生的硫酸、鹽酸或硝酸的料液，以及得到再生的氨。所述含谷氨酸的料液包括谷氨酸發(fā)酵液、谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液(將谷氨酸發(fā) 酵液用膜過(guò)濾等方法過(guò)濾除菌后得到的透過(guò)液)、發(fā)酵液過(guò)濾的透析液(將谷氨酸發(fā)酵液用微濾或超濾膜過(guò)濾時(shí)，菌體濃縮后過(guò)濾的膜通量下降，同時(shí)也 為了提高過(guò)濾的透過(guò)液中谷氨酸的收率，需要在膜的截留側(cè)加水，繼續(xù)過(guò)濾，此時(shí)的透過(guò)液 稱(chēng)為透析液)或它們的稀釋液；或采用傳統(tǒng)的“等電-離交”工藝中離交步驟洗脫谷氨酸時(shí)， 得到的含谷氨酸的解脫液。本發(fā)明提供的處理方法充分利用谷氨酸的酸堿兩性，將雙極膜電滲析器酸室的H+ 濃度降低，緩解了從酸室向鹽室的H+滲漏，使得再生得到的酸不需要經(jīng)過(guò)濃縮就可循環(huán)回 用到等電結(jié)晶步驟。本發(fā)明的處理方法還進(jìn)一步避免了谷氨酸在酸室結(jié)晶。本發(fā)明的處理 方法實(shí)現(xiàn)了硫酸、鹽酸或硝酸的再生循環(huán)。


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)谷氨酸工藝流程簡(jiǎn)圖；圖3為本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法的工藝流程示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的谷氨酸等電母液的處理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(yáng)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(yáng)離子X(jué)+鹽的酸根陰離子。
具體實(shí)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處理方法，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三室雙極膜電滲析 器或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室，采用含谷氨酸的料液作為酸室的初始液；最后 在三室雙極膜電滲析器或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液， 在酸室得到含有谷氨酸和再生的硫酸、鹽酸或硝酸的料液(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。所述含谷氨酸的料液包括谷氨酸發(fā)酵液、谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液(將谷氨酸發(fā) 酵液用膜過(guò)濾等方法過(guò)濾除菌后得到的透過(guò)液)、發(fā)酵液過(guò)濾的透析液(將谷氨酸發(fā)酵液 用微濾或超濾膜過(guò)濾時(shí)，菌體濃縮后過(guò)濾的膜通量下降，同時(shí)也為了提高過(guò)濾的透過(guò)液中 谷氨酸的收率，需要在膜的截留側(cè)加水，繼續(xù)過(guò)濾，此時(shí)的透過(guò)液稱(chēng)為透析液)或它們的稀 釋液；或采用傳統(tǒng)的“等電-離交”工藝中離交步驟洗脫谷氨酸時(shí)，得到的含谷氨酸的解脫 液。在本發(fā)明的實(shí)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(guò)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。在本發(fā)明的實(shí)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(jìn)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(shí)調(diào)節(jié)發(fā)酵液的pH，和/或所述氨水可以用于等電-離交步驟時(shí)從陽(yáng)離子 交換柱上洗脫吸附的谷氨酸，和/或所述氨水可以用于本發(fā)明的回收谷氨酸步驟中從吸附 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(shí)可經(jīng)過(guò)或 不經(jīng)過(guò)儲(chǔ)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(shí)的發(fā)酵補(bǔ)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(shí)的發(fā)酵階段使用，用于 調(diào)節(jié)發(fā)酵液PH的同時(shí)補(bǔ)加糖。含氨的糖液用于調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH的同時(shí)補(bǔ)加糖采用專(zhuān)利 CN200510130636. 9中公開(kāi)的方法。在本發(fā)明的實(shí)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(shí)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(shí)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值維持在pH為9以上的某個(gè)數(shù)值。采用常規(guī)的pH控制手段。本發(fā)明的技術(shù)方案中，所述的雙極膜電滲析可在“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析 器或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器中進(jìn)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(gè)極室40，和夾在其中且被陰離子交換膜A、陽(yáng)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(gè)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(jí)一段或者多級(jí)多段組織方式?？刹捎贸Ｒ?guī)的操作方法，例如，恒流、恒壓或變壓、或變流方式，對(duì)雙極膜電滲析器進(jìn)行 操作。在電場(chǎng)作用下，雙極膜內(nèi)的水分子解離成H+和0H—，分別遷移進(jìn)入酸室和堿室，鹽的 陽(yáng)離子M+和陰離子X(jué)_(X_為酸根)分別遷移進(jìn)入堿室和酸室。則在酸室得到酸HX，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&S04，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(guò)5 50°C的范圍；各室的流速采用常規(guī)流速，通 常不超過(guò)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(guò)1 200mA/cm2 的范圍。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，對(duì)于三室雙極膜電滲析器，酸室和堿室料液的初始體積 與鹽室的體積比以達(dá)到預(yù)定的酸和堿的濃縮倍數(shù)為準(zhǔn)，其中堿室初始料液與鹽室料液的體 積比為0.05 2 1 ；對(duì)于“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器，酸室料液的初始體積與鹽室的 體積比以達(dá)到預(yù)定的酸的濃縮倍數(shù)為準(zhǔn)。本發(fā)明中的雙極膜電滲析器中的陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜均為市售產(chǎn)品。作為陽(yáng)離子交換膜的實(shí)例例如日本德山曹達(dá)公司生產(chǎn)的NeosebtaCL-2. 5T、 Neosebta 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(guó)機(jī)械和制造公司(AMF)生產(chǎn)的AMfion C-60、 AMfion C-300，美國(guó)Ionac化學(xué)公司生產(chǎn)的Ionac MC-3142、Ionac MC-3470，美國(guó)離子公司 (Ionics)生產(chǎn)的 N印tonCR61AZL183、N印ton CR61AZL065，美國(guó)福馬科技公司(Fumatech) 生產(chǎn)的 Fumasep FTCM> Fumasep FKS> Fumasep FKB> Fumasep FKL> Fumasep FKE,國(guó)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(dá)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(shí)例例如日本德山曹達(dá)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(guó)機(jī)械和制造公司(AMF)生產(chǎn)的 AMfion A-60、AMfion A-300，美國(guó) Ionac 化學(xué)公司生產(chǎn)的 Ionac MA-3148、Ionac MA-3475, 美國(guó)離子公司(Ionics)生產(chǎn)的N印ton AR111BZL183、N印ton AR111BZL065，美國(guó)福馬 禾斗技公司(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D1, D2,上海原子核研 究所生產(chǎn)的F462、F464、F466，國(guó)家海洋局二所生產(chǎn)的EPA-1，中科院上海有機(jī)所生產(chǎn)的F201， 北京環(huán)宇利達(dá)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(shí)例例如日本德山曹達(dá)公司生產(chǎn)的Neosebta BP-I或美國(guó)福馬科技生產(chǎn)的FumasepFBM。本發(fā)明采用含谷氨酸的料液(代替常規(guī)方法采用水和稀酸)作為雙極膜電滲析器 的酸室初始液，很好地解決了在常規(guī)方法中產(chǎn)生的“漏氫”問(wèn)題。在常規(guī)使用水和稀酸作為 雙極膜電滲析器的酸室初始液的方法中，隨著反應(yīng)進(jìn)程，再生的酸濃度增高至較高程度時(shí)， 會(huì)有H+從酸室跨過(guò)陰離子交換膜滲漏進(jìn)鹽室。對(duì)于三室雙極膜電滲析器，H+滲漏會(huì)造成鹽 室的PH下降(鹽室的PH可降到1.6)，使得鹽室中的谷氨酸帶正電荷，因而在三室雙極膜電 滲析器中會(huì)向陰極方向遷移，加重陽(yáng)膜污染。對(duì)于“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器，滲漏的 H+直接中和了鹽室內(nèi)的0H_，降低從鹽室收獲堿的效率。而且，“漏氫”造成雙極膜電滲析器 的電流效率降低、能耗增加。而本發(fā)明采用含谷氨酸的料液作為雙極膜電滲析器的酸室初 始液避免了該“漏氫”問(wèn)題。但是，當(dāng)本發(fā)明采用含谷氨酸的料液作為雙極膜電滲析器的酸室初始液再生酸堿 過(guò)程中，如果酸室料液中的谷氨酸濃度較高(例如30 150克/升)時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，pH 降低到-定程度(例如約3. 2 4. 5，與酸室料液的谷氨酸濃度有關(guān))時(shí)，由于谷氨酸在pH =3附近溶解度最低，料液中的谷氨酸即會(huì)在酸室料液中發(fā)生結(jié)晶，結(jié)晶會(huì)附著在電滲析 器的膜堆內(nèi)，引起流動(dòng)阻力增大。在這種情況下，可以繼續(xù)實(shí)施再生酸堿的操作，隨著反應(yīng)進(jìn)程，酸室的pH會(huì)進(jìn)一 步降低，使得析出的谷氨酸晶體重新溶解。作為選擇，也可以在連接雙極膜電滲析器的酸室的出口和進(jìn)口之間的管路內(nèi)加入 固液分離裝置(如離心、過(guò)濾、旋液、沉降)以將谷氨酸晶體分離出去。分離出的谷氨酸晶 體可以按現(xiàn)有生產(chǎn)方法去等電結(jié)晶步驟進(jìn)行重結(jié)晶，或者直接去味精精制工段用于制造味 Ib 。更為優(yōu)選的，采用常規(guī)手段控制雙極膜電滲析器的酸室中的pH值，使之維持在不 使谷氨酸結(jié)晶又可大幅度緩解H+滲漏(優(yōu)選1. 5 2. 6)，具體調(diào)節(jié)方法為交替或穿插進(jìn)行 下面兩個(gè)步驟，或針對(duì)不同批次的谷氨酸等電母液同時(shí)進(jìn)行下面兩個(gè)步驟步驟一、對(duì)于含較高濃度谷氨酸(30 150克/升)的料液作為雙極膜電滲析的 酸室初始液，收取再生的硫酸、鹽酸或硝酸，進(jìn)行雙極膜電滲析直到酸室出現(xiàn)渾濁(即谷氨 酸開(kāi)始結(jié)晶，PH約在3. 2 4. 5)之前停止反應(yīng)；在酸室得到的含谷氨酸和再生酸的酸室完 成液回到等電結(jié)晶步驟調(diào)節(jié)等電原液的PH，或用于下述步驟二的調(diào)節(jié)雙極膜電滲析器的酸 室的PH ；步驟二、對(duì)于含較低濃度谷氨酸(低于30克/升)的料液作為雙極膜電滲析的酸 室初始液，收取再生的硫酸、鹽酸或硝酸，進(jìn)行雙極膜電滲析直到酸室的PH降低至1. 5 2. 6，不會(huì)引起谷氨酸結(jié)晶，然后用含高濃度谷氨酸的料液調(diào)節(jié)酸室料液的pH，使酸室的pH 維持在1. 5 2. 6 ；在酸室得到的含谷氨酸和再生酸的酸室完成液回到等電結(jié)晶步驟調(diào)節(jié) 等電原液的pH。如此，在大大緩解了 H+從酸室向鹽室的滲漏的同時(shí)，進(jìn)一步避免了谷氨酸在酸室 中的結(jié)晶。本發(fā)明的處理方法還可包括回收谷氨酸谷氨酸等電母液經(jīng)過(guò)前述雙極膜電滲析處理后，得到脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液，其中 含有15 30克/升的谷氨酸以及發(fā)酵液帶來(lái)的其他有機(jī)質(zhì)，其pH在3. 3以上(例如3. 3 4. 6)，因而谷氨酸帶負(fù)電荷。因此，本發(fā)明采用三室雙極膜電滲析或陰離子交換法來(lái)回收谷氨酸。卞法1 啦帛雙漏申篇碰離龍·將前述處理方法得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液通入“酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析 器(圖5)的鹽室中；用稀酸(0. 05 lmol/L的硫酸、0. 1 2mol/L的鹽酸或0. 1 2mol/ L的硝酸)作為酸室初始液；用水、稀氨水或NaOH溶液、KOH溶液等強(qiáng)堿性介質(zhì)作為堿室的 初始液；開(kāi)啟雙極膜電滲析器進(jìn)行處理，直到進(jìn)入鹽室的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中的谷氨酸 濃度降低到所需要的濃度。在用水、稀氨水作為堿室的初始液時(shí)，直接在堿室得到氨水；以NaOH溶液、KOH溶 液或其它強(qiáng)堿性介質(zhì)為堿室的初始液時(shí)，在堿室中生成氨，可用空氣或其它惰性氣體吹出 得到氨氣，并可進(jìn)一步冷凝液化得到液氨或用水吸收得到氨水。在酸室得到的含硫酸(或鹽酸，或硝酸)和再生的谷氨酸的酸室完成液可以回到 等電結(jié)晶步驟，或者去作為用雙極膜電滲析器從等電母液將無(wú)機(jī)鹽再生酸堿步驟的雙極膜 電滲析器的酸室初始液。在鹽室得到的脫谷氨酸的等電母液可用于培養(yǎng)酵母，和/或采用常規(guī)的生物技術(shù) 治理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在本發(fā)明中，所述的“進(jìn)入鹽室的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中的谷氨酸濃度降低到所 需要的濃度”是指谷氨酸初始濃度的30%以下。對(duì)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15%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^(guò)一些現(xiàn)有的方法來(lái)監(jiān)測(cè)谷氨酸的濃度，例如，可以用測(cè)量電導(dǎo)、電流的方法來(lái) 間接測(cè)定溶液中的離子濃度，或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定時(shí)間。方法2 用陰離子交換法回收谷氨酸將前述處理方法得到的脫無(wú)機(jī)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(shí)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(lái)自商品，也可來(lái)自前述用雙極膜電滲析技術(shù)從等電母 液將無(wú)機(jī)鹽再生酸堿得到的氨水。吸附谷氨酸時(shí)透過(guò)氫氧根型陰離子交換柱的透過(guò)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，或者回到從等電母液將無(wú)機(jī)鹽再生酸堿步驟作為酸室初始液。所述的陰離子交換樹(shù)脂可采用強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂、弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。作為強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂的實(shí)例，例如市售的強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，如天津 南開(kāi)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(guó)江蘇蘇青水處理工程集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的201X2、 201X4、201X4FC、201X7、201X70H、201X7FC、201X7SC、201X7MB、202-II、202-IISC、 D201、D2010H、D201FC、D296, D208、213、D218，安徽三星樹(shù)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(shù)脂的實(shí)例，例如市售的弱堿性陰離子交換樹(shù)脂，如天津 南開(kāi)和成科技有限公司生產(chǎn)的D301R、D301G、D301T、D392、D380、D382，中國(guó)江蘇蘇青水處 理工程集團(tuán)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(shù)脂科技有限公司生產(chǎn)的330、D301、D311。本發(fā)明提供了兩種從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液回收谷氨酸的方法，均不需要調(diào)節(jié)pH。 該方法回收了剩余谷氨酸，可提高谷氨酸的總收率。回收后的脫谷氨酸的等電母液可以采 用常規(guī)的厭氧、好氧方法治理?；厥盏暮劝彼岬牧弦?，例如含谷氨酸的回收液(即三室雙 極膜電滲析器的酸室完成液)、或從吸附有谷氨酸的陰離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的含 谷氨酸的解脫液，可循環(huán)回下一批的等電結(jié)晶步驟，或者回本發(fā)明前述從等電母液將無(wú)機(jī) 鹽再生酸堿步驟作為雙極膜電滲析器的酸室初始液。本發(fā)明的處理方法還可包括在講行雙極膜電滲析從等電母液將無(wú)機(jī)鹽再牛酸堿 之后或者在進(jìn)一步回收谷氨酸之后，使用酵母菌種進(jìn)一步處理脫無(wú)機(jī)鹽或脫谷氨酸后的等 電母液的步驟。由于前述處理方法所得的脫無(wú)機(jī)鹽或脫谷氨酸的等電母液中的殘?zhí)?、有機(jī)酸和有 機(jī)氮等都是酵母生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)，可以不同程度被酵母利用。而且，由于該等電母液已經(jīng)被脫 鹽，因而不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中因含高濃度的硫酸銨而導(dǎo)致的對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成抑制 的問(wèn)題，所以，可以直接采用常規(guī)培養(yǎng)酵母的方法對(duì)該等電母液進(jìn)一步處理。采用常規(guī)培養(yǎng)酵母的方法，將酵母菌種加入該脫無(wú)機(jī)鹽或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(píng)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(shí)施方式中，用脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液培養(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(dá)20g/L ·天，遠(yuǎn)高于 直接用等電母液培養(yǎng)酵母的生長(zhǎng)速度。而且，本發(fā)明通過(guò)培養(yǎng)酵母可以消耗大部分有機(jī)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(dá)標(biāo)或回用。而且，在處理等電母液 的同時(shí)還得到了可作為飼料蛋白的酵母。鑒于脫無(wú)機(jī)鹽或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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)會(huì)存在一定的局限性，所以更為優(yōu)選的是，使用多個(gè)酵母菌種，例如蘋(píng)果酒酵 母、熱帶假絲酵母和產(chǎn)朊假絲酵母，通過(guò)它們的混合培養(yǎng)來(lái)處理脫鹽后的等電母液，以便利 用各菌種營(yíng)養(yǎng)需求的互補(bǔ)性，可以更多地消減COD。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，用脫無(wú)機(jī)鹽 的等電母液培養(yǎng)上述三種酵母的混合物時(shí)，得到的生物量均大于單獨(dú)培養(yǎng)，幾乎沒(méi)有延遲 期，對(duì)數(shù)期的時(shí)空產(chǎn)率可達(dá)到lg/Lh，C0D可從20000 45000mg/L降至3000 8000mg/L。本發(fā)明的處理方法還可包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)行除 菌和除蛋白的步驟。采用常規(guī)除菌手段，如有機(jī)膜過(guò)濾、無(wú)機(jī)膜過(guò)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(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)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(duì)谷 氨酸等電母液進(jìn)行除蛋白。由于菌體及雜蛋白會(huì)對(duì)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(zhǎng)雙極膜電滲析器的操作周期、降低能耗。
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本發(fā)明的處理方法還可包括在講行雙極膜電滲析之前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)行凈 化脫鈣鎂的步驟。脫鈣鎂的步驟的實(shí)施是采用常規(guī)的陽(yáng)離子交換法，或草酸鹽沉淀法。本發(fā)明的陽(yáng)離子交換法可采用強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂及 螯合性離子交換樹(shù)脂。作為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的實(shí)例例如各種市售的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，如 中國(guó)南開(kāi)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(guó)江蘇蘇 青水處理工程集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的001X4、001X4H、001X7、001X7H、001X10、001X16、 D001，中國(guó)廊坊貝爾特化工建材有限公司生產(chǎn)的JK008，以及中國(guó)杭州爭(zhēng)光樹(shù)脂有限公司生 產(chǎn)的 001X7,DOOl0作為弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的實(shí)例例如各種市售的弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，如 中國(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的110、D151、D152、D113、DLT-1，中國(guó)江蘇蘇青水處理工程集團(tuán)有 限公司生產(chǎn)的112、D113-III。作為螯合型離子交換樹(shù)脂的實(shí)例例如各種市售的螯合型離子交換樹(shù)脂，如南開(kāi) 大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D401、D418，中國(guó)江蘇蘇青水處理工程集團(tuán)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(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂D072，或中國(guó)江 蘇蘇青水處理工程集團(tuán)有限公司生產(chǎn)的螯合型離子交換樹(shù)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(guò)濾等形式。由于等電母液中的高價(jià)陽(yáng)離子(主要是鈣、鎂離子)會(huì)遷移進(jìn)入雙極膜電滲析器 的堿室，并在陽(yáng)離子交換膜和雙極膜上形成膜污染物，而膜污染會(huì)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(duì)谷氨酸等 電母液進(jìn)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)明的處理方法還可包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)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(guò)程的能耗。本發(fā)明的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法適用于用硫酸、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。根據(jù)需要，本發(fā)明的谷氨酸等電母液的處理方法可選擇性地選用上述除菌和除蛋 白、脫鈣鎂、回收谷氨酸、用酵母菌種發(fā)酵、濃縮。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖4所示，即 依次使用了除菌和除蛋白、脫鈣鎂、回收谷氨酸、用酵母菌種發(fā)酵等全過(guò)程。
本發(fā)明的效果本發(fā)明提供的味精生產(chǎn)中谷氨酸等電母液的處理方法緩解了用雙極膜電滲析器 從谷氨酸等電母液中再生酸堿時(shí)H+從酸室向鹽室的滲漏，實(shí)現(xiàn)了硫酸、鹽酸或硝酸的再生 循環(huán)，還進(jìn)一步避免了谷氨酸在酸室結(jié)晶。本發(fā)明通過(guò)將三室雙極膜電滲析鹽室中得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液的pH保持在 3. 3 4. 6，使得谷氨酸帶負(fù)電荷，改變了遷移方向，減緩了陽(yáng)膜污染和向堿室的泄漏；對(duì) “酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器，本發(fā)明則大大提高了電流效率和降低了能耗。此外，本發(fā)明 的處理方法的優(yōu)點(diǎn)還在于①提供了新的谷氨酸回收方法，將等電母液中谷氨酸回收，從而大幅度提高谷氨 酸總收率；②解除下游生物治理的瓶頸，將等電母液中的有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為高價(jià)值的酵母蛋白飼 料，并使殘液得以用目前成熟的生物技術(shù)治理達(dá)標(biāo)。實(shí)施例1雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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(yáng)離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)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(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。請(qǐng)參見(jiàn)圖3。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. 8L通入鹽室；酸室初始液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液，含谷氨酸約 42g/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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(gè)容器內(nèi)用0. 5升水吸收。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到 5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. 35mol/L的硫酸的酸室完成液約 1.05升。在吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為9%的氨水約0.5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的 等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 5g/L，pH值約為3. 6。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能耗 比按照常規(guī)方法用0. 03mol/L硫酸作為酸室初始液降低35%。實(shí)施例2雙極膜電滲析器同實(shí)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. 8L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液，含谷氨酸約104g/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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。當(dāng)酸室的pH下降到4. 2時(shí)酸室出現(xiàn)混濁 (谷氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析操作，并將酸室料缸下半部含固體(谷氨酸晶 體)較多的料液從料缸底部的閥門(mén)放出，離心后將上清液倒回酸室料缸，共進(jìn)行四次離心分離谷氨酸晶體的操作；當(dāng)酸室的PH下降到2. 2時(shí)酸室的混濁消失，不再進(jìn)行離心分離谷 氨酸晶體的操作。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到7 μ S/cm時(shí)停止 電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為2. 7mol/L的鹽酸的酸室完成液約1.09升。在冰箱 內(nèi)蛇管另一端的接收瓶?jī)?nèi)得到約42克液氨。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還 原糖4. 4g/L，pH值約為4. 3。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量氯化銨的能耗比按照常規(guī)方法用 0. 06mol/L鹽酸作為酸室初始液降低38%。實(shí)施例3雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將含51g/L的硝酸銨、19g/L谷氨酸的谷氨酸等電母液4.8L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液，含谷氨酸約105g/L。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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。當(dāng)酸室的pH下降到4. 2時(shí)酸室出現(xiàn)混濁(谷氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極膜 電滲析操作，并將一個(gè)1升的旋液分離器的料液進(jìn)口和出口與酸室料缸連通，用泵將酸室 料缸內(nèi)的料液泵入旋液分離器的料液進(jìn)口再?gòu)男悍蛛x器的料液出口返回酸室料缸，從而 將谷氨酸晶體分離出酸室料液。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到 5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為2. 8mol/L的硝酸的酸室完成液約 1.08升。在堿室得到質(zhì)量濃度約9%的氨水約0.5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液 經(jīng)測(cè)定還原糖4. 2g/L，pH值約為4. 4。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硝酸銨的能耗比按照常 規(guī)方法用0. 06mol/L硝酸作為酸室初始液降低35%。實(shí)施例4雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。請(qǐng)參見(jiàn)圖3。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. 8L通入鹽室；酸室初始液為1. OL采用現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中從吸附有 谷氨酸的陽(yáng)離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的含谷氨酸的解脫液，PH4. 5，含谷氨酸約65g/L， 兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。操作過(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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，吹氣量為0. 5升/分鐘，吹出的氣 體經(jīng)測(cè)定含氨摩爾分?jǐn)?shù)約為21%。吹出的氨氣在另一個(gè)容器內(nèi)用0. 5升400g/L的葡萄糖 水溶液吸收。當(dāng)酸室的PH下降到3. 9時(shí)酸室出現(xiàn)混濁(谷氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極 膜電滲析操作，當(dāng)酸室的PH下降到2. 4時(shí)酸室的混濁消失。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的 電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到25yS/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. 4mol/ L的硫酸的酸室完成液約1. 03升。在吸收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約為8%的葡萄糖水溶液 約0.5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 7g/L，pH值約為9. 2。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能耗比按照常規(guī)方法用純水作為酸室初始液降低33%。用陰離子交換從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高700mm，內(nèi)裝1. 5L中國(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強(qiáng) 堿性陰離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂型式為氫氧根型。將上述雙極膜電滲析器的鹽室得到的脫無(wú)機(jī) 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2. 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0.4g/L，可用于后續(xù)的酵母培養(yǎng)。用5%的氨水 通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為1. 0升/h，從柱底收集到含谷氨酸約76g/L的 解脫液0. 85升。洗脫谷氨酸的同時(shí)陰離子交換柱被再生為氫氧根型。實(shí)施例5雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. 7L通入鹽室；酸室初始液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液的稀釋液，含谷氨酸約^g/ L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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(gè)容器內(nèi)用0. 5升水吸收。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降 到6 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為2. 2mol/L的硫酸的酸室完成液 約1.01升。在吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約15%的氨水約0.5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽 的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 5g/L，pH值約為3. 3。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能 耗比按照常規(guī)方法用0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降低33%。將酸室中得到的酸室完成液濃縮3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，消耗該濃縮的酸室完成液約0.06升，所得谷氨酸晶體與傳 統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)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濃氨水沒(méi)有顯著差別。將吸收容器內(nèi)得到的氨水加入按 現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中從前一批次的吸附了谷氨酸的732陽(yáng)離子交換柱洗脫的低流 分，配制成洗脫液，用于按現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中另一批次的吸附了谷氨酸的732陽(yáng) 離子交換柱的洗脫，得到含谷氨酸質(zhì)量濃度為4. 7%的高流分，效果與用商品液氨配制得到 的洗脫液的洗脫效果相當(dāng)。實(shí)施例6雙極膜電滲析器同實(shí)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. 8L通入鹽室；酸室初始 液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液的稀釋液，含谷氨酸約Mg/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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。當(dāng)酸室的pH下降到3. 6時(shí)酸室出現(xiàn)混濁(谷 氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析操作，當(dāng)酸室的PH下降到2. 6時(shí)酸室的混濁消失。 每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸 室中得到含濃度約為4. 4mol/L的鹽酸的酸室完成液約1. 05升。在冰箱內(nèi)蛇管另一端的接收瓶?jī)?nèi)得到約70克液氨。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 4g/L，pH值 約為3. 6。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量氯化銨的能耗比按照常規(guī)方法用0. lmol/L鹽酸作為 酸室初始液降低35%。將酸室中得到的酸室完成液濃縮1. 5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，消耗該濃縮的酸室完成液約0. 118升，所得谷氨酸晶體與 傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)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(méi)有顯著差別。將吸 收容器內(nèi)得到的液氨加入按現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中從前一批次的吸附了谷氨酸的732 陽(yáng)離子交換柱洗脫的低流分，配制成洗脫液，用于按現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中另一批次 的吸附了谷氨酸的732陽(yáng)離子交換柱的洗脫，得到含谷氨酸質(zhì)量濃度為5. 2%的高流分，效 果與用商品液氨配制得到的洗脫液的洗脫效果相當(dāng)。實(shí)施例7雙極膜電滲析器同實(shí)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. 9L通入鹽室；酸室初 始液為1. OL谷氨酸發(fā)酵液的稀釋液，含谷氨酸約55g/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。當(dāng)酸室的pH下降到3. 6時(shí)酸室出現(xiàn)混濁(谷氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極膜 電滲析操作，并將一個(gè)1升的旋液分離器的料液進(jìn)口和出口與酸室料缸連通，用泵將酸室 料缸內(nèi)的料液泵入旋液分離器的料液進(jìn)口再?gòu)男悍蛛x器的料液出口返回酸室料缸，從而 將谷氨酸晶體分離出酸室料液。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到 4μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為4. 6mol/L的硝酸的酸室完成液約 1.03升。在堿室得到質(zhì)量濃度約15%的氨水約0.5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母 液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 3g/L，pH值約為3. 8。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硝酸銨的能耗比按照 常規(guī)方法用0. lmol/L硝酸作為酸室初始液降低33%。將酸室中得到的酸室完成液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約107g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗該酸室完成液約0. 18升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)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(méi)有顯著差別。將堿室內(nèi)得到的氨水加入按現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中 從前一批次的吸附了谷氨酸的732陽(yáng)離子交換柱洗脫的低流分，配制成洗脫液，用于按現(xiàn) 有的“等電-離交”工藝中另一批次的吸附了谷氨酸的732陽(yáng)離子交換柱的洗脫，得到含谷 氨酸質(zhì)量濃度為4. 9%的高流分，效果與用商品液氨配制得到的洗脫液的洗脫效果相當(dāng)。實(shí)施例8雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例4。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. 7L通入鹽室；酸室初始液為1.0L采用現(xiàn)有的“等電-離交”工藝中從吸附有谷氨酸的陽(yáng) 離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的含谷氨酸的解脫液的稀釋液，PH4. 7，含谷氨酸約34g/L，兩 極室液均為IL 0. 25mol/L的硫酸鈉溶液。
操作過(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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，吹氣量為0. 5升/分鐘，吹出的氣 體經(jīng)測(cè)定含氨摩爾分?jǐn)?shù)約20%。吹出的氨氣在另一個(gè)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(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到25yS/cm時(shí)停止電滲 析操作。在酸室中得到含濃度約為2. 2mol/L的硫酸的酸室完成液約1.05升。在吸收容器 內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約為15%、葡萄糖400g/L的水溶液約0. 5升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的 等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 6g/L，pH值約為9. 3。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能耗 比按照常規(guī)方法用0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降低32%。將酸室中得到的酸室完成液濃縮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，消耗該濃縮的酸室完成液約0. 085升，所得谷氨酸晶體與傳 統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)有顯著差別。將吸收容器內(nèi)得到的含氨和葡萄糖的水溶液用于另一批次的谷 氨酸發(fā)酵的補(bǔ)料和PH調(diào)節(jié)，采用專(zhuān)利CN200510130636. 9的方法，效果與用商品液氨配制得 到的補(bǔ)料液沒(méi)有顯著差別。用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸所用的雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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100mmX35mm，使用BP-I型雙極膜、 JAM-10型陰離子交換膜和JCM-I型陽(yáng)離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜組 成三隔室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖5所示)重復(fù)排列5對(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。將雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿的鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電 母液5. OL通入回收谷氨酸的三室雙極膜電滲析器的鹽室；酸室初始液為0. 7L 1. Omol/L的 硫酸溶液，堿室初始液為0. 7L質(zhì)量濃度為0. 5%的氨水，兩極室液均為0. 7L 0. 25mol/L的 硫酸鈉溶液。操作過(guò)程中控制電流密度15mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到0. 15μ S/cm時(shí)停止回收 谷氨酸的雙極膜電滲析操作。在酸室中得到含谷氨酸約120g/L的酸室完成液約0. 71升， PH約1. 7，可去作為另一批用雙極膜電滲析器從等電母液再生酸堿步驟的雙極膜電滲析器 的酸室初始液。在堿室得到質(zhì)量濃度約1.8%的氨水約0.7升。在鹽室得到的脫谷氨酸的 等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖3. 9g/L，pH值約為6. 5，可用于后續(xù)的酵母培養(yǎng)。實(shí)施例9雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. IL通入鹽室；酸室初始液為1.5L采用本發(fā)明的回收谷氨酸的方法用三室雙極膜電滲析 器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸得到的酸室完成液，PH2. 2，含谷氨酸約51g/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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(gè)容器內(nèi)用0. 2升水吸收。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到6 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為0. 55mol/L的硫酸的酸室完成液約 1.57升。在吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為15%的氨水約0.2升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽 的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 6g/L，pH值約為3. 9。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能 耗比按照常規(guī)方法用0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降低38%。將酸室中得到的酸室完成液濃縮2倍，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，消耗該濃縮的酸室完成液約0. 5升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng) 等電結(jié)晶沒(méi)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濃氨水沒(méi)有顯著差別。用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸所用的雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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100mmX35mm，使用BP-I型雙極膜、 JAM-10型陰離子交換膜和JCM-I型陽(yáng)離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜組 成三隔室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖5所示)重復(fù)排列5對(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。將雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿的鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電 母液2. OL通入回收谷氨酸的三室雙極膜電滲析器的鹽室；酸室初始液為0. 6L 0. 5mol/L的 稀硫酸溶液，堿室初始液為0. 3L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(guò)程中控制電流密度15mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到0. 1 μ S/cm時(shí)停止回收 谷氨酸的雙極膜電滲析操作。在酸室中得到含谷氨酸約51g/L的酸室完成液約0. 6升，pH 約2. 2，可去作為另一批用雙極膜電滲析器從等電母液再生酸堿步驟的雙極膜電滲析器的 酸室初始液。在堿室得到質(zhì)量濃度約1. 5%的氨水約0. 3升。在鹽室得到的脫谷氨酸的等 電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. Og/L, pH值約為3. 5，可用于后續(xù)的酵母培養(yǎng)。實(shí)施例10雙極膜電滲析器從等電母液將氯化銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)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. IL通入鹽室；酸室初始 液為1. 5L采用本發(fā)明的回收谷氨酸的方法從吸附有谷氨酸的陰離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí) 得到的含谷氨酸的解脫液，ρΗΙΟ. 8，含谷氨酸約65g/L，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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。當(dāng)酸室的pH下降到3. 8時(shí)酸室出現(xiàn)混濁(谷 氨酸結(jié)晶)，此時(shí)繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析操作，當(dāng)酸室的PH下降到2. 2時(shí)酸室的混濁消失。 每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸 室中得到含濃度約為1. 08mol/L的鹽酸的酸室完成液約1. 58升。在冰箱內(nèi)蛇管另一端的 接收瓶?jī)?nèi)得到約觀克液氨。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 4g/L，pH 值約為4. 0。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量氯化銨的能耗比按照常規(guī)方法用0. lmol/L鹽酸作為酸室初始液降低41%。將酸室中得到的酸室完成液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約102g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗該酸室完成液約1.5升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)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(méi)有顯著差別。將冷凝得到的液氨配制成 4. 2%的氨水，用于下述本發(fā)明的從吸附有谷氨酸的陰離子交換柱洗脫谷氨酸。用陰離子交換從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高300mm，內(nèi)裝0. 7L中國(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強(qiáng) 堿性陰離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂型式為氫氧根型。將上述雙極膜電滲析器的鹽室得到的脫無(wú)機(jī) 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1. OL/h，從柱底收集到 1. 9升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 4g/L。將0. 6升由上述再生酸堿步驟中冷凝 得到的液氨配制成的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1.0升/h， 從柱底收集到含谷氨酸約65g/L的解脫液0. 5升，ρΗΙΟ. 3。洗脫谷氨酸的同時(shí)陰離子交換 柱被再生為氫氧根型。實(shí)施例11雙極膜電滲析器從等電母液將硝酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)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. IL通入鹽室；酸室初始 液為0. 7L含谷氨酸約30g/L的谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液，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(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。當(dāng)酸室的pH降低到1. 5時(shí)，用含谷氨酸約104g/L的谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液調(diào)節(jié) 酸室的PH，使酸室的pH維持在1. 5左右。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值 下降到5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. 12mol/L的硝酸的酸室完 成液約1. 53升。在堿室得到質(zhì)量濃度約15%的氨水約0. 2升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的 等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 3g/L，pH值約為4. 4。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硝酸銨的能耗 比按照常規(guī)方法用0. lmol/L硝酸作為酸室初始液降低36%。將酸室中得到的酸室完成液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約105g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗該酸室完成液約1. 15升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)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(méi)有顯著差別。將堿室內(nèi)得到的氨水加入前一批次的吸附了谷氨酸的732 陽(yáng)離子交換柱洗脫的低流分，配制成洗脫液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732陽(yáng)離子 交換柱的洗脫，得到含谷氨酸質(zhì)量濃度為4. 8%的高流分，效果與用商品液氨配制得到的洗 脫液的洗脫效果相當(dāng)。實(shí)施例12雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例4。將中國(guó)遼寧沈陽(yáng)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. IL通入鹽室；酸室初始液為0. 3L含谷氨酸約37g/L的用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸得到的pH3. 0的酸室完成液，兩極室液均為IL 0. 25mol/L的硫 酸鈉溶液。操作過(guò)程中控制電流密度30mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)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，吹氣量為0. 5升/分鐘，吹出的氣 體經(jīng)測(cè)定含氨摩爾分?jǐn)?shù)約20%。吹出的氨氣在另一個(gè)容器內(nèi)用0. 2升400g/L的葡萄糖水 溶液吸收。當(dāng)酸室的PH降低到2. 6時(shí)，用含谷氨酸約65g/L的谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液 調(diào)節(jié)酸室的PH，使酸室的pH維持在2. 6左右。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電 導(dǎo)值下降到25 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為0. 56mol/L的硫酸的 酸室完成液約1. 55升。在吸收容器內(nèi)得到氨質(zhì)量濃度約15%、葡萄糖400g/L的水溶液約 0.2升。在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 5g/L，？!1值約為9.5。雙極膜 電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能耗比按照常規(guī)方法用0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降 低 37%。將酸室中得到的酸室完成液用于另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約106g/ L)的低溫等電結(jié)晶，消耗該酸室完成液約0. 96升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)有顯 著差別。將吸收容器內(nèi)得到的含氨和葡萄糖的水溶液用于另一批次的谷氨酸發(fā)酵的補(bǔ)料和 PH調(diào)節(jié)，采用專(zhuān)利CN200510130636. 9的方法，效果與用商品液氨配制得到的補(bǔ)料液沒(méi)有顯
著差別。用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸所用的雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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100mmX35mm，使用BP-I型雙極膜、 JAM-10型陰離子交換膜和JCM-I型陽(yáng)離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜組 成三隔室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖5所示)重復(fù)排列5對(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。將雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿的鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電 母液2. OL通入回收谷氨酸的三室雙極膜電滲析器的鹽室；酸室初始液為0. 9L 0. 05mol/L 的稀硫酸溶液，堿室初始液為0. 3L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(guò)程中控制電流密度12mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到0. 1 μ S/cm時(shí)停止回收 谷氨酸的雙極膜電滲析操作。在酸室中得到含谷氨酸約37g/L的酸室完成液約0. 92升，pH 約3. 0，可去作為另一批用雙極膜電滲析器從等電母液再生酸堿步驟的雙極膜電滲析器的 酸室初始液。在堿室得到質(zhì)量濃度約1.6%的氨水約0.3升。在鹽室得到的脫谷氨酸的等 電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 2g/L，pH值約為7. 5，可用于后續(xù)的酵母培養(yǎng)。實(shí)施例13所用谷氨酸等電母液同實(shí)施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過(guò)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(guò)濾，得到清液約3. 5升。雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將上述得到的含硫酸銨的等電母液3. IL通入鹽室；酸室初始液為0. 15L含谷氨酸約20g/L的谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液，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。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(gè)容器內(nèi)用0.4升水 吸收。當(dāng)酸室的PH降低到2. 0時(shí)，用含谷氨酸約105g/L的用本發(fā)明的方法從吸附有谷氨酸 的陰離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的含谷氨酸的解脫液調(diào)節(jié)酸室的PH，使酸室的pH維持 在2. 0左右。雙極膜電滲析器的操作同實(shí)施例1。當(dāng)鹽室料液電導(dǎo)值下降到5 μ S/cm時(shí)停止 電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. 6mol/L的硫酸的酸室完成液約0. 6升；在吸收容 器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為8. 5%的氨水約0. 4升，用于下述本發(fā)明的從吸附有谷氨酸的陰離 子交換柱洗脫谷氨酸；在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定COD約Q2500+18000GA) mg/L，還原糖4. 5g/L，pH值約為4. 5。用陰離子交換從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸離子交換柱內(nèi)徑55mm，高300mm，內(nèi)裝0. 7L中國(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強(qiáng) 堿性陰離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂型式為氫氧根型。將上述雙極膜電滲析器的鹽室得到的脫無(wú) 機(jī)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1. OL/h,從柱底收 集到1. 92升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 5g/L，pH值約為8. 5，經(jīng)測(cè)定COD約 (22500+300GA)mg/Lo將0. 35升由上述雙極膜電滲析再生酸堿步驟中吸收容器內(nèi)得到的質(zhì) 量濃度約為8. 5%的氨水通入吸附有谷氨酸的陰離子交換柱內(nèi)，流量為1. 0升/h，從柱底收 集到含谷氨酸約105g/L的解脫液0. 31升，ρΗΙΟ. 7用于下一批雙極膜電滲析器從等電母液 將硫酸銨再生酸堿中調(diào)節(jié)酸室的PH。洗脫谷氨酸的同時(shí)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(píng)果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中國(guó)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(shí)，得到三種 酵母的種液。將陰離子交換吸附谷氨酸時(shí)從柱底收集到的脫谷氨酸的等電母液約IL裝入2L發(fā) 酵罐中，用鹽酸調(diào)節(jié)PH到5.5，不經(jīng)過(guò)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(shí)，菌體干重達(dá)到10g/L。離心 所得上清液的COD降至3600mg/L。實(shí)施例14所用谷氨酸等電母液同實(shí)施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)裝填有1. 8L(樹(shù)脂層高 1200mmX內(nèi)徑45mm)H+型D072陽(yáng)離子交換樹(shù)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柱體積/小時(shí)，在柱底收集到約3. 2L含有70mg/L鈣鎂離子的 等電母液。雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將上述得到的脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液3. IL通入鹽室；酸室初始液為0. 4L含谷氨酸約104g/L的谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液，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(shí)施例1。當(dāng)酸室的PH降低到4. 5時(shí)，放出酸室料液備用；將酸室初始液換為 0. 25L含谷氨酸約30g/L的谷氨酸發(fā)酵液過(guò)濾的透析液，繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析酸堿再生。 當(dāng)酸室的PH降低到1. 5時(shí)，用更換酸室料液前從酸室放出的料液調(diào)節(jié)酸室的pH，使酸室的 PH維持在1. 5左右。當(dāng)鹽室料液電導(dǎo)值下降到5 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. 6mol/L的硫酸的酸室完成液約0. 6升；在吸收容器 內(nèi)得到質(zhì)量濃度約為6%的氨水約0. 5升；在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原 糖4.5g/L，？!1值約為4.4。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨的能耗比按照常規(guī)方法用 0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降低38%。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. 27升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)有顯著差 別。實(shí)施例15所用谷氨酸等電母液同實(shí)施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過(guò)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(guò)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(guò)裝填有0. 9L(樹(shù)脂層高 600mmX內(nèi)徑45mm)D402鰲合型離子交換樹(shù)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(shí)，在柱底收集到約3. 2L含有60mg/L鈣鎂離子的等電母液。雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將上述得到的脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液3. IL通 入鹽室；酸室初始液為0. 15L含谷氨酸約33g/L的用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等 電母液中回收谷氨酸得到的PH2. 9的酸室完成液，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(shí)施例1。當(dāng)酸 室的PH降低到2. 6時(shí)，用含谷氨酸約65g/L的谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液的透析液調(diào)節(jié)酸室的 PH，使酸室的pH維持在2. 6左右。當(dāng)鹽室的電導(dǎo)值下降到25yS/cm時(shí)，放出酸室料液(約 0. 4L)用于下一批等電結(jié)晶過(guò)程。將酸室初始液換為0. 2L含谷氨酸約104g/L的谷氨酸發(fā) 酵液的過(guò)濾液，繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析酸堿再生。當(dāng)鹽室料液電導(dǎo)值下降到5 μ S/cm時(shí)停 止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為0. 4mol/L的硫酸的酸室完成液約0. 2升，用于下 一批等電結(jié)晶過(guò)程；在吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約6%的氨水約0. 5升；在鹽室得到的脫無(wú) 機(jī)鹽的等電母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. 4g/L，pH值約為4. 6。雙極膜電滲析再生單位質(zhì)量硫酸銨 的能耗比按照常規(guī)方法用0. 05mol/L硫酸作為酸室初始液降低39%。將0.2升酸室完成液與另一批次的IL谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸約105g/L)混合， 用更換酸室料液時(shí)放出的酸室料液調(diào)節(jié)其PH使谷氨酸等電結(jié)晶，消耗更換酸室料液時(shí)放 出的酸室料液約0. 2升，所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)有顯著差別。用三室雙極膜電滲析器從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸所用的雙極膜電滲析器為一段一級(jí)、單臺(tái)獨(dú)立運(yùn)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100mmX35mm，使用BP-I型雙極膜、JAM-10型陰離子交換膜和JCM-I型陽(yáng)離子交換膜。雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜組 成三隔室膜堆結(jié)構(gòu)(如圖5所示)重復(fù)排列5對(duì)。使用鈦涂釕電極作陽(yáng)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(wú)迴路隔板，隔網(wǎng)為編織網(wǎng)型。將雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿的鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽的等電 母液2. OL通入回收谷氨酸的三室雙極膜電滲析器的鹽室；酸室初始液為IL 0. 05mol/L的 稀硫酸溶液，堿室初始液為0. 3L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(guò)程中控制電流密度12mA/cm2，各隔室內(nèi)液體流動(dòng)線速度3cm/s，各室料液溫 度30°C。每隔10分鐘測(cè)定鹽室中料液的電導(dǎo)值，當(dāng)電導(dǎo)值下降到0. 1 μ S/cm時(shí)停止回收 谷氨酸的雙極膜電滲析操作。在酸室中得到含谷氨酸約33g/L的酸室完成液約1升，pH約 2. 9，可去作為另一批用雙極膜電滲析器從等電母液再生酸堿步驟的雙極膜電滲析器的酸 室初始液。在堿室得到質(zhì)量濃度約1. 5%的氨水約0. 3升。在鹽室得到的脫谷氨酸的等電 母液經(jīng)測(cè)定還原糖4. Og/L, pH值約為4. 2，可用于后續(xù)的酵母培養(yǎng)。實(shí)施例16所用谷氨酸等電母液同實(shí)施例1。除菌、除蛋白將谷氨酸等電母液經(jīng)過(guò)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(guò)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(shí)，過(guò)濾除去沉淀。除去沉淀后測(cè)定等電母液的鈣鎂離子濃度為65mg/L。雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿雙極膜電滲析器同實(shí)施例1。將上述得到的脫鈣鎂的含硫酸銨的等電母液1. 55L 通入鹽室；酸室初始液為0. 5L含谷氨酸約70g/L的用本發(fā)明的方法從吸附有谷氨酸的陰離 子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的含谷氨酸的解脫液，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(shí)施例1。當(dāng) 酸室的PH降低到4. 5時(shí)，放出酸室料液用于下一批等電結(jié)晶過(guò)程；將酸室初始液換為0. 2L 含谷氨酸約20g/L的用本發(fā)明的方法從吸附有谷氨酸的陰離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到 的含谷氨酸的解脫液，繼續(xù)進(jìn)行雙極膜電滲析酸堿再生。當(dāng)酸室的PH降低到2. 0時(shí)，用含 谷氨酸約70g/L的用本發(fā)明的方法從吸附有谷氨酸的陰離子交換柱洗脫谷氨酸時(shí)得到的 含谷氨酸的解脫液調(diào)節(jié)酸室的PH，使酸室的pH維持在2. 0左右。當(dāng)鹽室料液電導(dǎo)值下降到 8 μ S/cm時(shí)停止電滲析操作。在酸室中得到含濃度約為1. Omol/L的硫酸的酸室完成液約0. 43升，用于下一批 等電結(jié)晶過(guò)程；在吸收容器內(nèi)得到質(zhì)量濃度約6%的氨水約0. 5升；在鹽室得到的脫無(wú)機(jī)鹽 的等電母液經(jīng)測(cè)定COD約80200mg/L，還原糖9. 3g/L，pH值約為4. 4。將更換酸室料液時(shí)放出的酸室料液與另一批次的0.5L谷氨酸發(fā)酵液(含谷氨酸 約112g/L)混合，用酸室完成液調(diào)節(jié)其pH使谷氨酸等電結(jié)晶，消耗酸室完成液約0. 36升， 所得谷氨酸晶體與傳統(tǒng)等電結(jié)晶沒(méi)有顯著差別。用陰離子交換從脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液中回收谷氨酸兩根離子交換柱，均為內(nèi)徑55mm，高300mm，內(nèi)裝0. 7L中國(guó)南開(kāi)大學(xué)化工廠生產(chǎn)的D290強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，樹(shù)脂型式為氫氧根型。將上述雙極膜電滲析器的鹽室得到的 脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液各0. 5L分別通入上述氫氧根型陰離子離子交換柱中，流量均為1. OL/ h，從柱底共收集到0. 95升脫谷氨酸的等電母液，其谷氨酸含量0. 7g/L，pH值約為8. 8，經(jīng) 測(cè)定COD約44800mg/L。將上述雙極膜電滲析再生酸堿步驟中吸收容器內(nèi)得到的氨水分別 稀釋到4. 5%和0. 85%，分別通入吸附有谷氨酸的兩根陰離子交換柱內(nèi)，流量為1. 0升/h， 分別從柱底收集到含谷氨酸約70g/L的解脫液0. 22升和含谷氨酸約20g/L的解脫液0. 78 升，分別用于下一批雙極膜電滲析器從等電母液將硫酸銨再生酸堿的酸室初始液和/或調(diào) 節(jié)酸室的PH。洗脫谷氨酸的同時(shí)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(píng)果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中國(guó)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(shí)，得到三種 酵母的種液。將陰離子交換吸附谷氨酸時(shí)從柱底收集到的脫谷氨酸的等電母液約900mL裝入 2L發(fā)酵罐中，用鹽酸調(diào)節(jié)pH到6. 0，不經(jīng)過(guò)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)18小時(shí)，菌體干重達(dá)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處理方法，是采用雙極膜電滲析技術(shù)，將含有硫 酸銨、氯化銨或硝酸銨的谷氨酸等電母液通入三室雙極膜電滲析器或“酸-鹽”兩室雙極膜 電滲析器的鹽室，采用含谷氨酸的料液作為酸室的初始液；最后在三室雙極膜電滲析器或 “酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室得到脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液，在酸室得到含有谷氨酸和 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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述含谷氨酸的料液包括谷氨酸發(fā) 酵液、谷氨酸發(fā)酵液的過(guò)濾液、發(fā)酵液過(guò)濾的透析液或它們的稀釋液；或“等電-離交”工藝 中的含谷氨酸的解脫液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于所述的酸室完成液直接或經(jīng)過(guò)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于用空氣或其它惰性氣體將在雙極膜 電滲析中再生的氨吹出，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(shí)調(diào)節(jié)發(fā)酵液的PH，所述氨水用于等電-離 交步驟時(shí)從陽(yáng)離子交換柱上洗脫吸附的谷氨酸；所述的氨氣用生產(chǎn)谷氨酸時(shí)的發(fā)酵補(bǔ)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(shí)的發(fā)酵階段使用，用于調(diào) 節(jié)發(fā)酵液PH的同時(shí)補(bǔ)加糖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理方法，其特征在于還包括在雙極膜電滲析時(shí)采用常規(guī) 手段控制雙極膜電滲析器的酸室中的PH值至1. 5 2. 6，使之維持在不使谷氨酸結(jié)晶又可 緩解H+滲漏。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于將含谷氨酸濃度低于30克/升的料 液作為雙極膜電滲析的酸室初始液，收取雙極膜電滲析過(guò)程中再生的硫酸、鹽酸或硝酸，進(jìn) 行雙極膜電滲析直到酸室的PH降低至1. 5 2. 6，然后用含谷氨酸濃度為30 150克/升 的料液調(diào)節(jié)酸室料液的PH，使酸室的pH維持在1. 5 2. 6 ；在酸室得到的含谷氨酸和再生 酸的酸室完成液回到等電結(jié)晶步驟調(diào)節(jié)等電原液的PH。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于將含谷氨酸濃度為30 150克/升 的料液作為雙極膜電滲析的酸室初始液，收取雙極膜電滲析過(guò)程中再生的硫酸、鹽酸或硝 酸，進(jìn)行雙極膜電滲析直到酸室出現(xiàn)渾濁之前停止反應(yīng)；在酸室得到的含谷氨酸和再生酸 的酸室完成液回到等電結(jié)晶步驟調(diào)節(jié)等電原液的PH，或用于權(quán)利要求6的步驟中調(diào)節(jié)雙極 膜電滲析器的酸室的pH。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的處理方法，其特征在于交替或穿插進(jìn)行權(quán)利要求6和 7所述的步驟，或針對(duì)不同批次的谷氨酸等電母液同時(shí)進(jìn)行權(quán)利要求6和7所述的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析 之后，用三室雙極膜電滲析法回收谷氨酸的步驟，包括將所述脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液通入 “酸-鹽-堿”三室雙極膜電滲析器的鹽室中；用稀酸作為酸室初始液；用水、稀氨水或NaOH 溶液、KOH溶液作為堿室的初始液；開(kāi)啟雙極膜電滲析器進(jìn)行處理，直到進(jìn)入鹽室的脫無(wú)機(jī) 鹽的等電母液中的谷氨酸濃度降低到所需要的濃度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理方法，其特征在于從權(quán)利要求9所述步驟中的酸室得 到的酸室完成液回到等電結(jié)晶步驟，或者回到權(quán)利要求1的雙極膜電滲析步驟作為酸室初始液。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之 后，用陰離子交換法回收谷氨酸的步驟，包括將所述脫無(wú)機(jī)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(shí)陰離子交 換柱被再生為氫氧根型，再次用于吸附；所述的洗脫用的氨水來(lái)自商品，或來(lái)自權(quán)利要求4 所述的步驟得到的氨水。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的處理方法，其特征在于從權(quán)利要求10所述步驟中從陰離 子交換柱洗脫吸附的谷氨酸得到的含谷氨酸的解脫液回到等電結(jié)晶步驟，或者回到權(quán)利要 求1的雙極膜電滲析步驟作為酸室初始液。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之 后，使用酵母菌種進(jìn)一步處理脫鹽后的等電母液的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的處理方法，其特征在于還包括在回收谷氨酸之后，使 用酵母菌種進(jìn)一步處理脫谷氨酸后的等電母液的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之 前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)行除菌和除蛋白的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之 前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)行凈化脫鈣鎂的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的處理方法，其特征在于還包括在進(jìn)行雙極膜電滲析之 前，對(duì)谷氨酸等電母液進(jìn)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處理方法，是采用雙極膜電滲析技術(shù)，將含有硫酸銨、氯化銨或硝酸銨的谷氨酸等電母液通入三室雙極膜電滲析器或“酸-鹽”兩室雙極膜電滲析器的鹽室，采用含谷氨酸的料液作為酸室的初始液；最后在鹽室得到脫無(wú)機(jī)鹽的等電母液，在酸室得到的含有谷氨酸和再生的硫酸、鹽酸或硝酸的料液，以及得到再生的氨。本發(fā)明的處理方法充分利用谷氨酸的酸堿兩性，將雙極膜電滲析器酸室的H+濃度降低，緩解了從酸室向鹽室的H+滲漏，使得再生得到的酸不需要經(jīng)過(guò)濃縮就可循環(huán)回用到等電結(jié)晶步驟。
文檔編號(hào)B01D61/48GK102100352SQ200910243320
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)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, 吳霞, 張勇, 楊曉麗, 楊鵬波, 王倩, 石紹淵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所