PH值值在微生物丙烯酰胺、聚丙烯酰胺生产中的影响及其控制VIP免费

第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共6页pH值在微生物法丙烯酰胺、聚丙烯酰胺生产中的影响及其控制常惠联常万叶（张家口麦尔生化有限公司，河北张家口076250）摘要：论述了pH值在微生物法丙烯酰胺、聚丙烯酰胺生产中的影响及其控制。关键词：pH值微生物法丙烯酰胺聚丙烯酰胺控制pHvalueinthemicrobiologicalmethodofacrylamide,polyacrylamideanditscontroloftheproductionChangHuilianChangWanye(ZhangjiakouMaierBiochemicalCo.,Ltd.,HebeiZhangjiakou076250)Abstract:ThepaperdiscussesthepHvalueinthemicrobiologicalmethodofacrylamide,polyacrylamideproductionanditscontrol.Keywords:pH，microbiology，Acrylamide，Polyacrylamide，control.丙烯酰胺是一种用途广泛的重要精细有机化工原料。工业上直接使用丙烯酰胺的厂家不多,大多用来生产丙烯酰胺及其衍生物的均聚物和共聚物,其中以聚丙烯酰胺数量最大、用途最广。聚丙烯酰胺作为增稠剂、絮凝剂、增强剂等,广泛应用于石油、造纸、采矿、洗煤、冶金、环保、建材、涂料、食品等领域。丙烯酰胺于1893年由Moureu用丙烯酰氯与氨在低温下制成。世界上工业化生产丙烯酰胺都是以丙烯腈为原料,进行催化水合。1954年美国氰胺公司首先开发了硫酸水解法生产丙烯酰胺技术。70年代中期,铜系催化剂问世,它相对于硫酸水合法，工艺得到了巨大改进，环境污染减小，转化率提高，副产物减少、但反应条件需要在高温下进行．由于铜催化剂的在丙烯酰胺反应液中残留有铜离子，使生产的丙烯酰胺难以合成超高分子量的聚丙烯酰胺。1985年,日本日东公司利用日本京都大学山田研究室的成果,首先建成了世界上第一个微生物法生产丙烯酰胺的工业装置,使丙烯酰胺工业化生产技术更加先进。我国从1984年开始进行微生物法生产丙烯酰胺的研究工作,主要研究单位有上海农药研究所(即原化工部上海生物化学工程研究中心)、中国科学院微生物研究所、上海交通大学、北京石油化工研究院。微生物法与铜催化法相比较,有很多优点:(1)反应在常温、常压下进行,降低了能耗,操作简单、安全;(2)丙烯腈转化率达99.9%,省去了丙烯腈真空闪蒸回收工序和铜分离工序;(3)反应产物丙烯酰胺浓度为33%～35%,省去了蒸发浓缩工序;(4)产品中不含铜离子,产品纯度高,特别适合于生产“三次采油”用超高分子量聚丙烯酰胺[1](分子量≥2300万)。在微生物法丙烯酰胺、聚丙烯酰胺生产工艺中pH值一系列的控制，包括菌体的培养pH值、腈水台酶水合反应pH值、丙烯酰胺精制pH值、丙烯酰胺聚合pH值的控制是技术关键。张家口麦尔生化有限公司目前在5吨的发酵罐中的腈水合酶平均酶活性为3300万μg／h.mL菌液，是目前工业发酵罐报道最高的酶活性，聚丙烯酰胺产品（阴离子型）分子量可达3200万。1.pH对发酵的影响发酵培养基的pH值，对微生物生长繁殖和代谢产物有明显影响，其主要原因如下：（1）发酵液的pH值的改变，影响了微生物细胞原生质膜的电荷发生改变。原生质膜具有胶体性质，在一定pH值的原生质膜可以带正电荷，而另一pH值中带负电荷这种电荷的第2页共6页第1页共6页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共6页改变同时就会引起原生质膜对个别离子渗透性的改变，从而影响微生物对培养基中营养物质吸收及代谢产物的泄露，从而影响新陈代谢的正常进行。（2）发酵液的pH值直接影响酶的活性因为不同的酶要求在不同的pH值下才能发挥最大的活性。因此，在不适宜的pH值下，微生物细胞中某些酶的活性受到抑制，从而影响微生物的生长繁殖和新陈代谢。（3）发酵液的pH值影响培养基某些重要的营养物质和中间代谢产物的离解，从而影响微生物对这些物质的利用。微生物的生命活动是和水分不开的，构成微生物的各种物质大多在一边解离，但又一边保持一定的平衡。但水的解离又和氢离子有关，所以氢离子的浓度对这些物质的解离影响很大，从而影响着微生物的营养吸收、酶的活性，影响其分解和合成代谢，因此，pH值的改变，往往引起微生物的代谢过程的改变，从而使代谢产物的质量和比例发生改变。由于pH的高低对菌体生长和产物的合成能产生上述明显...