固液分离技术有哪些（您的结晶母液都去哪儿了）

在化工生产过程中，结晶工艺是常用的获取最终产品的工艺过程单元。对传统溶液结晶来说，无论是冷却结晶，还是蒸发结晶，由于结晶过程会导致物料中杂质的富集，因此在生产过程中均会产生或多或少的结晶母液。

图1 工业结晶产品

目前对这些母液的处理，基本上是作为生产过程中的特定问题来解决的，由于母液本身的性质不同，处理方法也不一样：

• 有的，采用喷浆造粒处理制成肥料；
• 有的，进一步浓缩后，进入焚烧炉焚烧；
• 还有的，直接付钱给第三方公司进行集中处理….

这些处理方法，环保装置投入大，运行成本高，但更为关键的是，母液中有价值的产品也被作为“废物”处理掉了。

图2 那些让人又爱又恨的结晶母液

在生物化工、精细化工行业与原料药行业，母液中通常会夹带有5%-20%的高附加值产品，这也是整个生产工艺的产品收率损失最大的地方。

如果有合适的工艺将母液中富集的杂质与目标产品进行有效分离，则结晶母液的处理就不会再作为环保中的一个“问题”而存在，而是大幅度提高产品收率，从而区别于同领域的竞争对手，获得行业竞争力的一个有效手段！

那么是否有这样一种技术，其既能从需要花费大量的人力和成本处理的“问题料液”中，回收有价值的产品，又能同时将其中产品之外的杂质（如盐分等）纯化使其增值呢？

众所周知，溶液结晶是基于目标物质与杂质溶解度差异来分离提纯得到产品的，而结晶过程的终点，通常意味着，随着杂质的不断累积，已经不能进一步通过浓缩或冷却得到合格纯度的产品。因此从分离角度，需要找到一种区别于这种溶解度差异的分离机理，来实现母液中产品与杂质的分离。

工业层析技术的应用潜力，就在这种情况下充分显现出来了。大家知道，层析技术可以根据其分离的目标对象，选择合适的分离机理，再进一步选择性价比合理的分离介质，从而实现母液中目标产品的提纯。通常的分离机理有以下四种：

• 离子排斥层析：利用物质之间极性不同而进行分离，适用于有机物大规模脱盐；
• 亲和层析：利用同类物质之间个别基团与填料的亲和力不同进行分离；
• 酸阻滞层析：利用有机酸类物质与填料的特殊阻滞作用，实现产品与杂质的分离；
• 尺寸排斥层析：利用不同分子空间结构的大小不同实现分离。

图3 ApplexionTM SC技术分离机理与应用案例

诺华赛Applexion^TM SC技术已经广泛应用于生物化工与精细化工行业的母液回收，典型的应用包括：

利用离子排斥层析原理，从苏氨酸结晶母液中回收产品苏氨酸，使得母液中的苏氨酸90%可以被回收，目前中国有近70万吨苏氨酸产能，其中60%苏氨酸生产采用该工艺；

利用酸阻滞层析原理，从柠檬酸结晶母液中回收柠檬酸，代替传统化学法的中和酸解工艺，目前中国有约150万吨柠檬酸产能，80%的柠檬酸工厂采用层析工艺处理柠檬酸母液，该工艺不仅比传统工艺节省约500元/吨生产成本，每年还能减少数十万吨化学品（硫酸与碳酸钙）的消耗；

利用亲和层析原理，从木糖母液中回收木糖，目前中国80%以上木糖工厂，采用层析工艺处理木糖母液，使得木糖的总产品收率由原来的65%提高到85%以上。

利用尺寸排阻层析原理，从结晶葡萄糖母液中分离单糖与低聚糖，从而使得结晶葡萄糖糖的总产品收率由85%提升至95%左右。

图4 诺华赛10万吨/年糖蜜（结晶母液）回收装置

诺华赛公司Applexion^TM SC层析技术在这些母液产品回收过程中起到了举足轻重的作用，其在很大程度上降低了产品单耗、增加了工厂的总收率，在取得良好经济效益的同时，还大幅度降低了环保的处理负荷。

诺华赛公司可以针对不同客户的具体工艺需求，选择合适的分离技术及工艺解决方案，随着工业产品市场竞争的日趋激烈，以及国家环保标准的逐步提高，相信会使越来越多的企业客户受益！

“食之无味，弃之可惜”的结晶母液

有没有让你脑阔疼？

层析分离技术有没有让你感觉柳暗花明呢？

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