[发明专利]使用膜分离的目标物质的分离方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用膜将液体分离为透过液和残液(非透过液)的膜分离方法及其装置。具体地说，涉及在发酵工业、制药工业、精糖工业、氨基酸工业、食品工业、染料工业、颜料工业、化学工业、金属精炼工业、废弃物处理业等中广泛进行的、使用膜分离技术对被处理液中含有的目标物质有价物或杂质的盐等进行分离、回收的方法和装置。更具体地说，涉及将液体、固体的原料以液态进行处理，对液态化的原液中的目标物质进行分离、去除、纯化时，组合与洗涤液或萃取液等的接触工序和膜分离工序，从含有目标物质的各种原液有效地分离、回收目标物质的方法和装置。 

进一步地，本发明为对于通过分离膜进行的透过倾向接近的物质之间的分离，通过分离的工艺或膜分离装置的管理、控制方法实现希望能使用选择的分离膜进行分离的透过倾向，有效地利用所使用的分离膜的分离性能的目标物质的分离方法和装置。 

而且，本申请基于2007年3月22日在日本申请的日本特愿2007-75655号主张优先权，在此援用其内容。 

作为使用上述本发明的膜的目标物质的分离方法的适用对象，例如有聚甘油的纯化等。聚甘油常用来自石油化学、来自油脂的聚甘油。这些聚甘油有二甘油、三甘油等低聚合度聚甘油的混合物，更高聚合度的聚甘油，进而含有环状聚甘油、副产物等的混合物等很多种类的聚甘油，根据其用途尝试从这些混合物中提高或降低特定成分的比例，进一步进行分离。作为为此而使用的聚甘油的分馏纯化方法，已知有分子蒸馏纯化法、使用水蒸气载体的减压蒸馏法、模拟移动床色谱法等(例如专利文献7)。 

背景技术

目前，使用膜的渗滤(也称为透过洗涤)被用于化学染料产生后的脱盐、糖类的纯化等中，存在如下所述的现有文献。 

例如，在专利文献1中，有“在本发明的一方式中，纳米过滤的阶段也包括渗滤，由此将水加入到供给流中。优选加入相当于浸渗液的量的水”的使用纳米过滤的渗滤的记载，在寡糖浆的制备方法中，公开了得到二糖类、三糖类以及单糖基更多的糖，对纳米过滤阶段产生的透过液进行再循环的技术(专利文献1、段落[0036])。 

此外，一直以来，尝试利用膜对于目标物质的选择性和膜装置的操作有效地实施渗滤。例如，专利文献1中，在例2和表7中，示例了“为了示例改变这些参数对过滤性能的效果而进行”试验的结果(专利文献1、[0059]～[0064]段落)。 

此外，对于膜装置的循环液的组成与透过液的组成之间的关系，作为截留率的研究等进行了发表(例如，非专利文献3、非专利文献4)。 

在专利文献1的例3和表8中，记载了“在浸渗液(透过液)中得到的结果明确地示例了膜分离装置的运转条件的变化的效果。得到不同的通过膜的流量，带来了膜对于两种化合物的不同的选择性。其全部示例了改变和调节分离工序的可能性”，但是未公开控制选择性即目标物质的透过倾向的方法(专利文献1[0064])。 

此外，目前，为了获知使用了膜的渗滤的终点，使用测定值作为指标来进行。例如，专利文献2的“蛋白质单离方法中的碳水化合物的酶分解”中，其实施例2中，记载了“为了从蛋白质抽提液中洗去碳水化合物和盐，对离心上清液进行超滤。将该上清液浓缩至最大5.5％DS，然后加入去离子水，进行渗滤直至渗透液(permeate)％DS/残留液(retentate)％DS＝0.09。”，虽然未用于控制通过膜进行的目标物质的透过倾向，但是公开了以作为测定值的％DS的比率规定渗滤终点的方法(专利文献2)。 

此外，目前，尝试欲使用分析值控制广泛的生物工艺。例如，专利文献3中，公开了“在涉及对应于红外分光法的实时原位生物生产工艺的监测和控制的该专利文献中，生物生产的纯化阶段中的通过红外分光进行的工艺监测和控制”，记载有对通过超滤膜进行的渗滤的适应(例如，专利文献3[0064][0117])。