膜过滤技术在味精生产中的应用研究.doc

膜过滤技术在味精生产中的应用研究 王方 张建功 王兰刚 （沈阳红梅企业集团 沈阳 110026） 摘要：本文对味精生产中的提取母液及洗炭水进行膜过滤分离提纯试验，将物料去杂并进行回收再利用，从而提高收率保证质量稳定。 关键词：膜过滤、纳滤、卷式膜、转晶、谷氨酸钠、提取母液、洗炭水 味精行业生产历史在我国已达70多年，其中经历了多次的技术变革，从原来的间歇液化到双酶法制糖、豆粕发酵到谷氨酸菌种发酵、提取等电工艺到连续等电结晶、精制结晶到连续结晶工艺都蕴含着无数技术工作者的智慧结晶。无论从技术水平、还是成本效益、或是环保节能和清洁生产上都经历着无数次的技术更新，从而使味精生产技术水平、成本效益、环保节能及清洁生产都达到了一个新的阶段。 膜过滤作为一门新型的分离技术，以其可低温操作、节能、高效精密的分子级分离的特性，已从一种鲜为人知的特殊生产方法发展成为一种有效规范的生产工艺，被认为是新世纪最有前途的高技术之一。近年来在制药、食品、化工、植物提取、环保及资源回收等工业领域中被大规模应用，是解决当代能源、资源和环境问题的重要新技术，并将对21世纪的工业技术改造起着深远的影响。由于膜生产成本的下降及味精行业环保的要求，其膜分离技术在味精行业上的应用也是越来越广泛。因此笔者将味精生产中的提取母液及洗炭水进行膜分离技术的研究探索，期望找到较好的工艺条件，以便更好地利用膜技术。 本次试验主要是将带式分离的提取母液及结晶母液经过某公司生产的卷式纳滤膜过滤，去除大部分大分子色素、二价盐及蛋白类等杂质，将物料提纯后再进行回用，提高技术及环保水平。 试验目的：是将带式母液通过膜过滤将其固性杂质及其它杂质去除大半，提高母液质量，再进行溶解麸酸回用，提高收率。 试验方法：使用纳滤卷式膜，其截留分子量为400MW至1000MW，通过膜过滤后，看过滤后的料液质量，再使用滤液溶解麸酸进行转晶再分离，看质量效果。 试验步骤 将母液进行膜过滤，先加热40℃左右，然后用滤袋进行预过滤去除粘性絮状物及固性杂质，将母液放入小罐中，准备进行膜过滤。 将高压泵启动，调整进料压力为10kg/cm2，其浓缩液出料压力为9 kg/cm2，其滤液开始计时，进行通量检测，并对滤液及浓缩液进行折光率检测。 过滤完，剩余打循环，看通量变化。 取滤液，与水按一定比例溶解麸酸，后转晶分离与直接用水溶解麸酸转晶分离的谷氨酸钠溶液比较其质量。 膜试验情况说明 试验过程 由于提取母液中有絮状物杂质及少量结晶，故加热40℃左右，并对提取母液用滤袋预过滤去除固性杂质，避免污染膜。从过滤完20L滤液推算其通量在35.7LMH。在最后剩余的料液进行循环时，其通量有所下降，在15LMH左右。由于物料少随着高压泵的摩擦生热，料液温度有所上升但不超过40℃对膜质量影响不大，只是通量有所增加，可见温度的高低对通量有所影响。 膜的清洗，需要在PH10～12的碱性水进行冲洗20～30分钟，之后用清水检测达到标准通量即可。该膜比较好清洗。 结果分析 由于实验滤液较少，其通量只能是个参考数，过滤完20L滤液的通量在35.7LMH（即升/小时·平米），如果到循环时，最后稳定在通量16.5LMH。 清洗相对好处理。 由于其膜截留分子量为400MW至1000MW，故对母液含量截留大，色素去除大半，滤液透光达77%。其浓缩液含量较高，冷却后出现结晶，只是着色较深。在膜过滤中对盐，尤其是二价离子去除较好，基本上铁、钙镁等离子都去除掉了，硫酸根去除也较好。 滤液参与转晶试验结果 膜过滤质量及转晶后质量情况 组别 项目 含量 焦谷酸 SO42- Fe3+ CaMg2- 透光 膜过滤质量 提取母液质量对比 提取母液 1.17 1.23 0.23 1.5 120 —— 膜滤液 0.19 0.98 0.075 0 0 77% 洗炭水质量对比 洗炭水 4.93 0.92 0.07 3 0.01 32 膜滤液 1.46 1.03 0 0 0 98 一组 1 正常 母液 1.36 1.44 0.25 —— 洗水 1.19 1.13 0.24 5.6液 48.2 0 0.01 0.5 100 —— 2 加母液 母液 1.48 2.3 0.28 —— 洗水 1.35 1.5 0.26 5.6液 48.5 0 0.015 0.5 100 —— 二组 3 正常 母液 0.78 1.44 0.2 —— 洗水 0.69 1.15 0.19 5.6液 48.6 0 0.015 0.5 0 —— 4 加母液 母液 0.84 2.08 0.23 —— 洗水 0.8 1.42 0.24 5.6液 48.7 0 0.016 0.5 0 —— 收率计算 组