Wydzielanie i zatężanie kwasu bursztynowego z płynu pofermentacyjnego po biokonwersji glicerolu technikami membranowymi
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ D ] phd student
[ 1 ] Instytut Technologii i Inżynierii Chemicznej, Wydział Technologii Chemicznej, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
EN Separation and concentration of succinic acid from postfermentation broth after bioconversion of glycerol by membrane techniques
polish
- kwas bursztynowy
- brzeczka pofermentacyjna
- techniki membranowe
- succinic acid
- postfermentation broth
- membrane techniques
PL Zaprojektowano oraz przetestowano dwa zintegrowane układy wielostopniowe do wydzielania i zatężania kwasu bursztynowego z modelowych roztworów wieloskładnikowych i rzeczywistych płynów pofermentacyjnych: 3 stopniowy układ obejmujący: NF + EDBM + ER (ekstrakcja reaktywna) oraz 6-stopniowy układ zintegrowany typu: UF + IEI (wymiana jonowa I) + NF +IEII (wymiana jonowa II) + EDBMI + EDBMII. Zastosowanie UF jako etapu wstępnego oczyszczenia brzeczki pofermentacyjnej pozwoliło na usunięcie wielkocząsteczkowych zanieczyszczeń takich jak biomasa, proteiny i komórki bakterii. W procesie wymiany jonowej usunięto z separowanego układu jony Mg2+ i Ca2+. Etap NF umożliwił skuteczne zatężenie kwasu bursztynowego, oddzielenie od jonów jednowartościowych oraz częściowe oddzielenie od związków niejonowych. Przeprowadzenie dwóch etapów EDBM pozwoliło na uzyskanie roztworu bio-kwasu bursztynowego o zadowalającej czystości (>98%) oraz jednoczesną konwersję bursztynianów do formy kwasowej. W wyniku przeprowadzonych badań dowiedziono, że efektywne wydzielanie i zatężanie bio-kwasu bursztynowego z rzeczywistego płynu pofermentacyjnego, otrzymanego w procesie biokonwersji glicerolu (frakcji odpadowej w produkcji biodiesla) możliwe jest przy użyciu ciśnieniowych i prądowych technik membranowych, jednakże wyłącznie w wielostopniowym układzie zintegrowanym.
EN Two integrated multi-stage systems were designed and tested for the isolation and concentration of succinic acid from model multicomponent solutions and real postfermentation broths: 3 step system including: NF + EDBM + ER (reactive extraction) and 6-step integrated system: UF + IEI (ion exchange I) + NF +IEII (ion exchange II) + EDBMI + EDBMII. The use of UF as a pretreatment stage in the purification of the postfermentation broth resulted in the removal of high-molecular impurities such as biomass, proteins and bacterial cells. The ion exchange process removed Mg2+ and Ca2+ ions from the separated system. The NF step allowed effective concentration of succinic acid, separation from monovalent ions and partial separation from nonionic compounds. The implementation of two stages of EDBM allowed to obtain a succinic acid of bi-succinic acid (> 98%) and simultaneous conversion of succinates to the acid form. As a result of the conducted research, it was proved that the effective separation and concentration of succinic acid from the actual postfermentation broth obtained in the glycerol bioconversion process (waste fraction in the production of biodiesel) is possible using pressure and current membrane techniques, however only in a multistage integrated system.
131
chemical sciences
chemical technology
DrOIN 1965
no permission to download file
library
Wojciech Białas
Poznań, Polska
22.02.2019
polish
no permission to download file
library
Katarzyna Majewska-Nowak
Wrocław, Polska
28.01.2019
polish
no permission to download file
library
dissertation
Poznań, Polska
12.03.2019
Rada Wydziału Technologii Chemicznej Politechniki Poznańskiej
doktor nauk chemicznych w dyscyplinie: technologia chemiczna