l-脯氨酸结晶过程研究

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1、中图分类号：ＴＱ０９密级；公开ＵＤＣ：５４．０５学校代码：１００拍＇ＳＶ呀ｆｔ米ｉＡ序ＨＥ己ＥｌＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣ巨ＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕：ｔ学位论文＾脯氨酸结晶过程硏究论文作者：王坤坤指导教师：段二红副教授副指导教师：申请学位类别：工学硕±学科、领域：环境科学与工程所在单位；环境科学与工程学院答辩日期：２０１５年６月河北科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明，独立进行硏究工：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下作所取得的成果，均已在文中Ｗ明确方。对本文的

2、研究做出重要贡献的个人和集体式标明。除文中已经往明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集化已经发表或撰写过的作品或成果。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。：二学位论文作者签名：指导教师签名年６月／〇曰７年月作曰、（＞足〇Ｃ巧河化科技大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河北科技大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ果用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。□保密，

3、在年解密后适用本授权书。本学位论文属于Ｖ不保密。（请在ｙ？上义框内打学位论文作者签名：指导教师签名：＾■口曰＜年＜月＾年／月八曰＾１含兴巧ClassifiedIndex：TQ09SecrecyRate：PublicizedUDC：54.05UniversityCode：10082HebeiUniversityofScienceandTechnologyDissertationfortheMasterDegreeStudyontheCrystallizationProcessofL-prolineCandidate：WangKunkunSupervis

4、or:Prof.DuanErhongAssociateSupervisor：AcademicDegreeApppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EnvironmentalScience＆EngineeringEmployer：SchoolofEnvironmentalScienceandEngineeringDateofOralExamination:June,2015摘要摘要L-脯氨酸是生物有机体的重要组成部分，属于人体非必需氨基酸。L-脯氨酸生产工艺主要有：化学合成法，明胶水解法和发酵法。在明胶水解生成L-羟脯氨酸工艺过程的废水中含

5、有L-脯氨酸95%（质量分数）左右，L-羟脯氨酸5%（质量分数）左右。L-羟脯氨酸和L-脯氨酸结构相似，物化性质极相近，国内外尚无低成本回收L-脯氨酸技术，大都将其作为废水进行处理，造成资源浪费的同时又增加了环境治理成本。为了回收废水中的L-脯氨酸，本文对L-脯氨酸的结晶热力学、结晶动力学和结晶工艺进行了系统研究，应用溶析-冷却结晶工艺回收L-脯氨酸。通过挥发溶剂法制备L-脯氨酸一水合物（C5H9NO2·H2O）单晶，得到L-脯氨酸一水合物的晶体结构，并通过XRD和TD-DSC分析L-脯氨酸一水合物单晶与粉末L-脯氨酸的结构和热性质区别。采用激光动态法分别测定了L-脯氨酸和L-羟

6、脯氨酸在水、甲醇、水-甲醇、水-乙醇及水-异丙醇体系下的溶解度，并通过Apelblat简化方程模型对溶解度数据进行拟合，建立相应的溶解度模型，通过Van’tHoff方程对L-脯氨酸溶解度数据进行关联，研究L-脯氨酸热力学性质；在实验基础上筛选出异丙醇作为溶析剂。采用激光动态法测定L-脯氨酸在水中的介稳区间，考察降温速率、搅拌速率对介稳区宽度的影响。分别在L-脯氨酸甲醇溶液和水溶液中，采用溶析-冷却结晶工艺，研究老化时间，搅拌速率，滴加速率、降温速率等工艺参数对晶体粒度分布的影响，并确定最佳工艺参数。在上述工艺基础上，采用溶析-冷却结晶工艺对模拟明胶水解废水进行分离提纯回收L-脯氨

7、酸工艺研究，优化工艺参数，得到合格的L-脯氨酸产品。关键词L-脯氨酸；甲醇；异丙醇；溶析结晶；冷却结晶AbstractAbstractL-prolineisoneofthemostimportantpartsofbiologicalorganisms,whichisanon-essentialaminoacid.L-prolineispreparedusuallybythreemethods:chemicalsynthesis,proteinhydrolysisandbiolog