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文檔簡介
1、2,3-丁二醇是C4平臺(tái)化合物之一,在化工、醫(yī)藥、食品、航空航天等領(lǐng)域有廣泛用途。因其高度親水、且發(fā)酵液成分復(fù)雜,使2,3-丁二醇的后續(xù)分離成為制約其工業(yè)化發(fā)展的瓶頸因素。鹽析萃取以有機(jī)溶劑作萃取劑、鹽作鹽析劑,具有回收率高、能耗低、易放大等特點(diǎn)。以糖取代無機(jī)鹽,下相的糖可應(yīng)用于下次發(fā)酵,減少了污水的處理與排放,是一種分離-發(fā)酵耦合的新技術(shù)。離子液體幾乎無蒸氣壓,避免了有機(jī)溶劑易燃易爆的安全問題。因此,本論文以咪唑型離子液體為有機(jī)溶劑,
2、采用鹽析萃取和糖析萃取兩種方法對(duì)發(fā)酵液中2,3-丁二醇的分離進(jìn)行考察,研究了2,3-丁二醇和離子液體的分配行為,并考察了離子液體對(duì)Enterobacter cloacae DLM生長和代謝的影響。
首先,離子液體鹽析萃取發(fā)酵液中的2,3-丁二醇。以2,3-丁二醇和離子液體的回收率為指標(biāo)從不同離子液體-無機(jī)鹽體系中篩選出1-丁基-3-甲基-咪唑氯鹽([Bmim][Cl])/K2HPO4和1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸鹽([Em
3、im][OTF])/K2HPO4體系,考察了溫度、2,3-丁二醇濃度以及發(fā)酵液中成分對(duì)于成相的影響,研究了不同離子液體和鹽濃度條件下的2,3-丁二醇、離子液體、殘?zhí)且约案碑a(chǎn)物有機(jī)酸的分配行為。當(dāng)[Bmim][Cl]濃度在10-20%(w/w)時(shí),2,3-丁二醇的分配系數(shù)隨K2HPO4濃度增加呈先增加后降低現(xiàn)象,當(dāng)離子液體濃度為30%(w/w)時(shí),則隨之下降;而采用[Emim][OTF]/K2HPO4體系時(shí),2,3-丁二醇的分配系數(shù)隨 K
4、2HPO4濃度增加而增加。當(dāng)體系組成為30%[Bmim][Cl]/8%K2HPO4(w/w)時(shí),2,3-丁二醇和離子液體回收率分別為96.3%和97.5%,葡萄糖的去除率為30.2%。當(dāng)體系組成為25%[Emim][OTF]/30%K2HPO4(w/w)時(shí),2,3-丁二醇和離子液體的回收率分別為95.7%和99.5%,乳酸和琥珀酸的去除率分別為63.3%和89.7%。
其次,離子液體糖析萃取發(fā)酵液中的2,3-丁二醇??疾炝穗x子
5、液體結(jié)構(gòu)、濃度和K2HPO4添加對(duì)成相以及2,3-丁二醇和離子液體回收率的影響,研究了2,3-丁二醇和離子液體在[Emim][OTF]/葡萄糖體系中的分配行為。隨著葡萄糖濃度的增加,相比逐漸降低,2,3-丁二醇和離子液體的分配系數(shù)逐漸增加。當(dāng)體系組成為25%葡萄糖/28%[Emim][OTF]/4%K2HPO4(w/w/w)時(shí),2,3-丁二醇和離子液體的分配系數(shù)分別為2.04和5.71,回收率分別為63.1%和82.8%。
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