☆示范工程概況：

寧夏伊品生物科技公司主要從事生產(chǎn)飼料添加劑、食品添加劑及肥料等相關(guān)產(chǎn)品。L-色氨酸被廣泛應(yīng)用于食品、飼料添加劑和醫(yī)藥等行業(yè)。在L-色氨酸精制過(guò)程中，需要進(jìn)行脫色和去除無(wú)機(jī)離子。傳統(tǒng)工藝有活性炭脫色后重結(jié)晶法和有機(jī)溶劑萃取后重結(jié)晶法兩種，但兩種工藝均會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染和資源浪費(fèi)等問(wèn)題。目前，有機(jī)納濾膜技術(shù)已被應(yīng)用于色氨酸脫色工藝。但在實(shí)際生產(chǎn)中，存在以下問(wèn)題：(1) 運(yùn)行過(guò)程中膜污染現(xiàn)象嚴(yán)重，通量較低；(2) 膜的清洗過(guò)程繁瑣且膜通量較難恢復(fù)；(3) 膜的壽命較短，成本較高。

我司于2014年7月在現(xiàn)場(chǎng)開始進(jìn)行小試，主要采用我方完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（國(guó)家“863”項(xiàng)目，課題編號(hào)2012AA03A606）的陶瓷納濾膜技術(shù)替代傳統(tǒng)有機(jī)納濾工藝段(見(jiàn)工藝段介紹圖)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：色氨酸收率≥97 %，陶瓷納濾膜清液透光率約為30%~40%，達(dá)到業(yè)主要求。在此基礎(chǔ)上，我司于2015年7月，建立了約1.5噸/小時(shí)處理量的色氨酸體系脫色處理示范工程。

圖一 寧夏伊品生物科技公司現(xiàn)場(chǎng)照片

☆示范工程工藝段介紹：

原有工藝（有機(jī)納濾膜脫色）：

發(fā)酵液進(jìn)50nm陶瓷膜過(guò)濾→離子交換樹脂脫鹽→蒸發(fā)脫氨→有機(jī)納濾膜脫色→蒸發(fā)結(jié)晶。該工藝主要存在有機(jī)納濾膜使用周期短、通量低且不穩(wěn)定，不易清洗等問(wèn)題。

現(xiàn)有工藝（陶瓷納濾膜脫色）：

發(fā)酵液進(jìn)50nm陶瓷膜過(guò)濾→離子交換樹脂脫鹽→蒸發(fā)脫氨→陶瓷納濾膜脫色→蒸發(fā)結(jié)晶。該工藝主要特點(diǎn)為膜工藝段使用周期長(zhǎng)、易清洗，通量高且工藝穩(wěn)定。

☆示范工程現(xiàn)場(chǎng)概況及處理效果

圖二為1.5噸/小時(shí)的色氨酸脫色處理示范工程現(xiàn)場(chǎng)照片。圖三為陶瓷納濾膜和有機(jī)納濾膜過(guò)濾效果光學(xué)照片。由圖三可以看出兩者透光率在30%~40%，脫色效果基本一致。圖四為陶瓷納濾膜示范工程過(guò)程平均通量與有機(jī)納濾膜的對(duì)比。由圖四可以看出，陶瓷納濾膜工藝的過(guò)程通量較高，約為15~30 L.m-2.h-1，為有機(jī)膜(3~8 L.m-2.h-1)的5~7倍。表一為經(jīng)陶瓷納濾膜和有機(jī)納濾膜處理后的色氨酸成品數(shù)據(jù)。由表一可以看出，經(jīng)陶瓷納濾膜處理后的色氨酸產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。與有機(jī)納濾膜相比，產(chǎn)品部分質(zhì)量指標(biāo)還有所提高，且可節(jié)省生產(chǎn)成本約15%。更重要的是，陶瓷膜的使用壽命至少3年，其后期維護(hù)成本低。由于有機(jī)膜需要進(jìn)行長(zhǎng)期堿清洗，有機(jī)膜壽命約為1年。

圖二 示范工程現(xiàn)場(chǎng)照片

圖三 色氨酸原液（左）、經(jīng)陶瓷納濾膜過(guò)濾后的滲透液（中）

及經(jīng)有機(jī)膜過(guò)濾后的滲透液（右）照片

圖四  陶瓷納濾膜示范工程過(guò)程平均通量與有機(jī)納濾膜的對(duì)比

表1 經(jīng)有機(jī)納濾膜和陶瓷納濾膜處理后的色氨酸成品數(shù)據(jù)