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中国发酵工业循环经济支撑技术(选编) 不锈钢膜用于味精清洁生产新工艺 凯发集团凯能高科技工程(上海)有限公司 前言 我国是味精生产及消费大国，近二年味精产量达到100万吨以上。并且其需求以每 年10％速度增长。味精为谷氨酸钠，生产过程为经微生物发酵得到谷氨酸(麸酸)，中1 和成盐得到味精。味精是水、能源消耗大户，同时也是污染大户，多年来其污染问题未 得到彻底解决。近年来由于国家对环保的要求越来越严，大中城市的味精生产厂纷纷由 于环保问题只得停产或减产。味精行业面临着重新洗牌，重组生产的状况。味精的清洁 生产工艺技术这成为味精生产企业能否持续发展的关键。 一、技术简介 1、基本原理 传统的味精提取工艺，大多采用等电离交工艺。即发酵液直接在低温条件下等电结 晶，结晶母液再经过离交回收母液中的谷氨酸。该工艺特点是收率高，但是同时带来用 水量大，能耗高，废水量巨大，污染严重，生产成本高。 本文介绍的清洁生产新工艺，彻底革除离交工序，采用浓缩等电结晶工艺，一次结 晶收率达到90％以上。同时将原工艺排放的高浓度废水、结晶母液分别制成菌体蛋白、 有机肥，整个工艺无污染物排放，生产达到闭路循环，真正实现清洁生产。在实现清洁 生产的同时，显著提高了产品质量，大幅降低生产成本。同时大大降低用量水，降低化 学品消耗和能耗，提高了整个生产水平。 产品1 图1不锈钢膜用于味精清洁生产工艺示意图 ．154． 中国发酵工业循环经济支撑技术(选编) 传统生产工艺中，也有采用浓缩等电工艺，但是由于带菌操作，导致收率低、产品 质量差，生产成本高而难以推广。而味精的发酵液，由于其菌体细小，传统固液分离方 式难以解决除菌问题，多年来一直困扰技术人员。不锈钢膜技术的出现，一举解决除菌 问题，同时经过凯发技术人员的攻关，解决后续工艺中出现的相关问题，从而达到本工 艺讲述的麸酸生产的各项技术指标，同时将污染物制成新的产品——有机肥、高蛋白饲 料。 本工艺的核心技术是不锈钢膜分离技术。 膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、 浓度差、电位差等)时，原料侧组份选择性地透过膜，从而达到分离、提纯的目的。它 与传统过滤不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不 需发生相的变化和添加助剂。膜的厚度一般为微米级，分离过程瞬间完成，分离效果好。 同传统的分离技术相比，膜分离为单纯物理变化，无二次污染，能耗低，运行成本低， 系统设备成套化，易于操作和实现自动化运行。膜分离技术的出现是分离技术的一个飞 跃，丰富了分离手段，大幅度提高了过滤效率及过滤效果。通过引入膜分离技术可以替代 离心、沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段，提高生产效率、降低运行成本、简化操作。 采用压力作为推动力的膜根据孔径不同，依由大到小的顺序分为微滤、超滤、纳滤、 反渗透。孔径越小，截留的物质越多，透过液质量越好。但同时孔径越小，膜的通透量 越小，同时膜越容易污染，投资越高。我们综合各种因素，选择介于超滤和微滤之间的 不锈钢膜，其滤液质量完全满足后续工艺，同时最具经济性。 根据材质不同，膜又分为有机膜和无机膜之分。纵观膜的发展历史，最初进入商业 化的膜为高分子膜(有机膜)。由于高分子膜耐污染性差，清洗效果差，膜的寿命短， 因而不适于高粘度、高固含物料液的处理。为解决有机膜易污染＼寿命短的缺陷，产生了 陶瓷膜以及后来的不锈钢膜。无机膜的出现迅速取代有机膜进入工业领域。其寿命长、 耐污染、适用性广，迅速受到工业用户的欢迎。不锈钢膜作为无机膜一族的佼佼者，在 发酵液澄清过滤领域显示出独有的卓越性能。 我们在味精生产工艺中选择不锈钢膜基于以下几种因素： ◆0．05—0．19m的过滤孔径为，在滤液质量与膜单位处理量之间找到最佳的平衡点。 采用该过滤精度的膜得到的滤液，既能够满足浓缩结晶过程中得到高品质麸酸的要求， 又有较好的膜通量，从而最大限度的节约投资； ◆Ti02涂层的惰性膜层，使得膜具有极好的耐污染性，清洗十分方便，通量恢复 彻底，使用寿命很长，运行成本极低； ◆膜通道宽，令后续工艺成本最低。新工艺采用浓缩等电工艺，只有采用不锈钢 膜过滤，其透过液酸含量最高。同时由于其宽通道，可