1,32丙二醇(PDO)是一种重要的化工原料,一 般采用微生物发酵法制取。为保证发酵液中PDO后 提取的需要,之前必须将发酵液中的有机酸盐分离出来,可以采用电渗析法来实现。实验证明,用电渗析法可有效脱除90%以上的1,32丙二醇发酵液中存在的有机酸盐和少量的无机盐,不仅成本低廉,且操作简便。但采用这种方法,分离得到的有机酸盐没有得到回收利用,若采用双极膜电渗析可望解决这个问题。

       双极膜电渗析法BME和传统电渗析法相比,具有过程简单、能效率高、废物排放少等特点,可为某些物质资源的再生和回收、降低物质和能源消耗、减少废物排放、消除环境污染以及某些酸和碱的分离和制备提供新的途径。 因此,将双极膜电渗析技术用于1,32丙二醇发酵液的脱盐,是1,32丙二醇产品制备过程中新的尝试和探讨,对节约原料、减少环境污染都有着重要的意义。本文研究了电渗析过程中的恒流操作、三室流速变化和酸碱室初始浓度等操作条件以及膜参数与溶液体积变化和PDO损失等过程指标的关联,验证了1,32丙二醇发酵液双极膜电渗析脱盐的可行性。

       用双极性膜电渗析法回收PDO发酵液中的有 机酸盐的原理如图1所示。膜器是由双极膜,阴离子交换膜和阳离子交换膜交替排列而成,阳膜和阴膜之间的空间为盐室,双极膜的阳侧和阴膜组成的空间为酸室,双极膜阴侧和阳膜则组成碱室。在直流电场作用下,进入盐室的发酵原液中的有机酸根离子穿过阴膜进入酸室,与双极膜阳侧产生的H+结合生成酸溶液;而盐室中的金属阳离子,则穿过阳膜进入碱室,与双极膜阴侧产生的OH-结合逐步生成浓缩的碱液。

       这样盐室中存在的有机酸盐逐步得到了清除,并转化为相应的酸和碱,当酸碱浓度达到一定程度时便可以引出体系做进一步处理或者回用。