[发明专利]一种节能减排的氨基酸发酵、提取工艺

说明书

本发明属于赖氨酸生产技术领域，公开了一种节能减排的氨基酸发酵、提取工艺，将赖氨酸离交后废液回收，先通过超滤膜进行精制，然后通过反渗透膜进行初步浓缩，最后使用浓缩器进一步浓缩，浓缩后的硫酸铵和透析水返回发酵工序循环使用。本发明硫酸铵的回收方法，减少了污水的排放，提高了硫酸铵的纯度，降低了成本，离交废液经过反渗透初步浓缩，能耗较直接蒸发浓缩大幅度降低，超滤膜的截留液可加工成复合肥，该方法实现了原料的循环利用，有利于赖氨酸的清洁生产，为节能减排做出贡献。

技术领域

本发明涉及一种节能减排的氨基酸发酵、提取工艺，属于赖氨酸生产技术领域。

技术背景

在现有的微生物发酵法生产赖氨酸工艺中，赖氨酸发酵液先后经过陶瓷膜过滤、离子交换、浓缩结晶和离心，最后通过流化床烘干，得到赖氨酸盐酸盐成品，其中离交后的废液中含有蛋白、无机盐、有机酸和小分子色素等杂质。

目前，大部分生产厂家将离心废液通过蒸发器直接蒸发浓缩，制成复合肥料，这种方式看似将所有的硫酸铵全部回收利用，但是复合肥中含有大量的硫酸根，不利于农作物的生长，长期使用，会造成土地板结化加重，销量不好。

中国专利文献200510043809.3公开了一种赖氨酸生产中硫酸铵的利用方法，该方法将赖氨酸离交后的废水进行蒸发结晶浓缩，将其中结晶析出来的硫酸铵进行重结晶、提纯、分离，然后送回到发酵生产中做为原料循环使用，同时结晶出来的硫酸铵废母液，用作复合肥原料，该发明工艺繁琐，重结晶、提纯和分离过程中消耗大量的能源，回收的硫酸铵纯度不高，返回发酵后，对赖氨酸发酵指标影响较大。

发明内容

针对现有工艺的不足，本发明提供了一种赖氨酸离交废液中硫酸铵回收方法，本发明将赖氨酸离交后废液回收，先通过超滤膜进行精制，然后通过反渗透膜进行初步浓缩，最后通过蒸发器进行浓缩，该发明减少了污水的排放，提高了硫酸铵的纯度，降低了成本，离交废液经过反渗透初步浓缩，能耗较直接蒸发浓缩大幅降低，反渗透膜的透过液和浓缩后的硫酸铵可返回到发酵循环使用，超滤膜的截留液可加工成复合肥，该方法实现了原料的循环利用，有利于赖氨酸的清洁生产，为节能减排做出贡献。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种节能减排的氨基酸发酵、提取工艺，包括步骤如下：

1.将赖氨酸离交后的废液通过超滤膜过滤，截留液为杂蛋白、色素等杂质，透过硫酸铵，得到超滤透过液。

2.将步骤1得到的超滤透过液通过反渗透膜过滤，透过液为去离子水，截留液为硫酸铵溶液。

3.将步骤2得到硫酸铵溶液进行四效浓缩器浓缩，得到硫酸铵浓缩液。

4.将步骤2得到的去离子水和和步骤3得到的硫酸铵返回到发酵循环使用。

优选的，

所述步骤1中超滤膜的截留分子量为3000Da，运行压力为0.8-1.1Mpa，运行温度为35-40℃，浓缩倍速为8-10倍，透过液中硫酸铵浓度为2.0-3.0%。

优选的，

所述步骤1中截留液中有机质＞3.0%，N＞3.0%，P＞0.1%，K＞1.0%。

优选的，

所述步骤2中反渗透膜的运行压力为1.0-1.2Mpa，运行温度为35-40℃，浓缩倍数为8-10倍，截留液中硫酸铵的浓度为20-24%。

优选的，

所述步骤2中去离子水电导率≤5μs/cm。

优选的，

所述步骤3中蒸发器的温度为80-90℃，真空度为-0.2-0.5MPa，浓缩倍数为1.5-2倍，浓缩后硫酸铵的浓度为40-45%。

优选地，

所述步骤S1中的截留液用于加工成肥料。