專利名稱：分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種處理聚合物納濾(nanofiltration)膜、尤其是選自聚酰胺膜的膜的方法。本發(fā)明的方法基于的是在將所述膜用于納濾之前用有機(jī)液體如有機(jī)酸和醇在較高的濃度下和高溫下長(zhǎng)時(shí)間處理所述膜。已驚奇地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的處理方法能提供改進(jìn)的處理量能力，其在連續(xù)的納濾循環(huán)中長(zhǎng)期保持高水平而基本上不影響納濾的分離效率。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域中公知，納濾膜制造商使用各種后處理方法來提高不對(duì)稱復(fù)合材料膜的性能和使所述膜更長(zhǎng)期地穩(wěn)定，參見A.1.Schafer、a.G.Fane和T.D.Waite編輯的
Nanofiltration-Principles and Applications (納濾-原理和應(yīng)用)，2005，第 41-42
頁(3.2.7后處理)。所述后處可包括在水中或在干燥條件下退火、暴露于濃無機(jī)酸、用溶劑交換技術(shù)干燥和用調(diào)理劑處理。作為溶劑交換技術(shù)中不對(duì)稱聚酰亞胺膜的可用溶劑體系，特別提及異丙醇或甲基酮與己烷的組合以及潤(rùn)滑油、甲基酮和甲苯的混合物。還述及在調(diào)理劑如潤(rùn)滑油中保存可增強(qiáng)不對(duì)稱聚酰亞胺膜的性能。根據(jù)所引用的參考文獻(xiàn)進(jìn)行聚酰亞胺膜的后處理是為了改善膜的親水性質(zhì)。此外，上述同一教科書還在第219頁等上描述了納濾膜的防污和清潔。在第220-221頁上描述了化學(xué)清潔劑和方法，包括堿洗和酸洗。提及了硝酸 <、檸檬酸、膦酸和磷酸作為酸性清潔劑的例子。在通過納濾回收木糖中納濾膜(Desal_5DK、Desal_5DL和NF270膜)的各種調(diào)理和清潔方法已在 E.SjdlTltlI 等人的 “Xylose recovery bynanofiltration fromdifferent hemicellulose hydrolyzate feeds (通過納濾從不同的半纖維素水解產(chǎn)物進(jìn)料中回收木糖)”,Journal of Membrane Science (《膜科學(xué)雜志》)310 (2008),第 268-277頁中有公開。根據(jù)該文獻(xiàn)，新膜用堿性清潔劑(0.5%的P3-Ultrasil-110)在2巴和45°C下調(diào)理30分鐘并用無離子水沖洗，然后進(jìn)行第一批次和第二批次半纖維素水解產(chǎn)物的納濾，從水解產(chǎn)物中分離出木糖。每一批次后，用酸性和堿性清潔劑清潔膜。酸洗用5%的乙酸于50°C和2巴下進(jìn)行30分鐘。堿洗用1%的P3-Ultrasil-110于50°C和2巴下進(jìn)行10分鐘，然后在停止30分鐘后再進(jìn)行2分鐘。此外，清潔包括用無離子水沖洗。述及到進(jìn)行清潔是為了使膜穩(wěn)定而能進(jìn)行長(zhǎng)期的過濾-清潔循環(huán)。此文獻(xiàn)中描述的調(diào)理和清潔方法已在相對(duì)溫和的條件下進(jìn)行過例如相對(duì)較短的時(shí)間，其目的主要是移除木糖溶液的納濾過程中聚集在膜上的污垢層。WO 02/053781A1和WO 02/053783A1提及在通過納濾從生物質(zhì)水解產(chǎn)物回收不同的化合物(例如單糖如木糖)中用堿性洗滌劑和/或乙醇處理納濾膜。此外，WO2007/048879A1提及在通過納濾從基于植物的生物質(zhì)水解產(chǎn)物回收木糖中通過用酸性洗滌劑洗滌來處理納濾膜。Weng等人在“Separation of acetic acid from xylose by nanofiltration(通過納濾分離乙酸與木糖)”，Separation and Purification Technology (《分離和純化技術(shù)》)67 (2009) 95-102中討論了在不同的初始乙酸濃度下木糖和乙酸的截留率。在存在木糖的情況下觀察到乙酸的負(fù)截留率。美國專利5279739公開了一種可用于膜技術(shù)(如納濾)中的聚合物組合物。適合于該組合物的聚合物包括聚醚砜、聚砜和聚芳醚砜。根據(jù)其實(shí)施例，可在膜的澆注和硬化之前向聚合物組合物中添加合適的成孔劑。作為合適的成孔劑，提及了低分子量有機(jī)化合物、無機(jī)鹽和有機(jī)聚合物。此外，述及到其他合適的成孔劑包括例如低分子量有機(jī)酸如乙酸和丙酸。包括如上所述在相對(duì)溫和條件下的后處理、調(diào)理和清潔方法的已知的納濾過程的一個(gè)問題在于，膜的處理量能力不夠和/或不能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定而是在連續(xù)的納濾操作中過快地降低。因此，需要更有效的處理方法來獲得提高的膜處理量能力而不對(duì)膜結(jié)構(gòu)和分離效率具有不利影響。
_9] 與本發(fā)明相關(guān)的定義“膜的處理量能力”以待分離的化合物的通量表示，例如在其中木糖為待通過納濾過程分離的目標(biāo)化合物的情況下以木糖通量表示?！巴俊被颉皾B過通量”指按每平方米膜表面計(jì)算在一小時(shí)期間滲透通過納濾膜的溶液的量(升或千克)，I/ (m2h)或kg/ (m2h)?！澳咎峭俊敝赴疵科椒矫啄け砻嬗?jì)算在一小時(shí)期間滲透通過納濾膜的木糖的量(g)，g/(m2h)。木糖通量可通過測(cè)量液體通量及透過液中干物質(zhì)和木糖的含量來測(cè)定。同樣的定義適用于待分離的其他目標(biāo)化合物。因此，例如，“葡萄糖通量”和“甜菜堿通量”以相同的方式定義?！胺蛛x效率”指膜在納濾過程中分離納濾進(jìn)料中的目標(biāo)化合物與其他化合物的能力，以納濾透過液中該化合物的純度(％，基于DS)與進(jìn)料中該化合物的純度相比較來表示。分離效率還可以按待彼此分離的兩種化合物的關(guān)系(其在透過液中的關(guān)系相比于其在進(jìn)料中的關(guān)系)來表不。“DS”指通過卡爾費(fèi)休(Karl Fischer)滴定或通過折射法(RI)測(cè)得的干物質(zhì)含
量，以重量％表示。"MgSO4截留率”指觀察到的MgSO4截留率，其為膜對(duì)MgSO4的選擇性的量度，如下所示:Rltlgso4 = l-cp (MgSO4) / cf (MgSO4)其中，Rmsso4為觀察到的MgSO4截留率cp (MgSO4)為透過液中MgSO4的濃度(g/100g溶液)Cf(MgSO4)為進(jìn)料中 MgSO4 的濃度(g/100g 溶液)?！澳ぬ幚怼敝赣没瘜W(xué)品對(duì)納濾膜進(jìn)行改性以提高膜的處理量能力。根據(jù)本發(fā)明的膜處理可由膜制造商作為膜制造的修整階段中的后處理來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的膜處理也可作為納濾操作中的預(yù)處理來進(jìn)行?！澳で鍧崱焙汀澳は礈臁敝笍男履ひ瞥糜诒４婺さ幕衔锘蛞瞥{濾操作過程中或納濾膜的貯存過程中積聚在納濾膜(表面及其孔隙)上的污垢/污染物/雜質(zhì)。
具體實(shí)施方式
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種處理納濾膜的方法以減輕已知納濾方法中的上述關(guān)于膜處理量能力不足或降低的缺點(diǎn)。本發(fā)明涉及一種在通過納濾從含低分子量化合物的溶液分離所述低分子量化合物之前處理聚合物納濾膜的方法，其特征在于，所述納濾膜的處理是用有機(jī)液體在提高所述低分子量化合物至納濾透過液的通量而基本上保持所述低分子量化合物的分離效率的條件下進(jìn)行。用作處理液體的有機(jī)液體可為包含一種或多種選自有機(jī)酸和醇的化合物的溶液。處理液體還可為含一種或多種所述化合物的工業(yè)過程流(processstream)。有機(jī)酸可選自甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、草酸、檸檬酸、乙醇酸和醛糖酸。醛糖酸可選自例如木糖酸和葡糖酸。醇可選自例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和甘油。在本發(fā)明的一個(gè)典型的實(shí)施方案中，處理液體為含一種或多種上述化合物的水溶液。所述化合物在處理液體中的濃度可為2重量％至98重量％、優(yōu)選10重量％至60重量％、更優(yōu)選10重量％至40重量％。處理液體還可為例如工業(yè)過程流，其以上述濃度含有一種或多種所述化合物。工業(yè)過程流可選自例如來自工業(yè)工廠的各種側(cè)流(side stream)?？捎玫墓I(yè)過程流的例子有例如來自木材加工工業(yè)和生物煉制廠的側(cè)流，其可通常以適宜的范圍含有所述酸或醇。如果適宜，可將工業(yè)過程流稀釋或濃縮至所需的濃度。根據(jù)本發(fā)明的處理在20°C至100°C、優(yōu)選20 V至90°C、更優(yōu)選40 V至80 V的溫度
下進(jìn)行。處理時(shí)間可為1-150小時(shí)、優(yōu)選2-100小時(shí)、更優(yōu)選20_50小時(shí)。處理?xiàng)l件(溫度和時(shí)間)可在寬范圍內(nèi)變化，取決于例如所選的處理液體及其濃度以及所選的膜。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，處理是用甲酸的溶液在如下條件下進(jìn)行:-酸濃度5重量％至80重量％、優(yōu)選10重量％至45重量％-處理溫度40V至80°C、優(yōu)選65°C至75°C，-處理時(shí)間20-90小時(shí)。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，處理是用乳酸的溶液在如下條件下進(jìn)行:-酸濃度10重量％至95重量％、優(yōu)選30重量％至85重量％，-處理溫度40V至80°C、優(yōu)選65°C至75°C，-處理時(shí)間20-90小時(shí)。在本發(fā)明的又一個(gè)具體實(shí)施方案中，處理是用異丙醇的溶液在如下條件下進(jìn)行:-醇濃度5重量％至80重量％、優(yōu)選15重量％至45重量％-處理溫度40V至80°C、優(yōu)選65°C至75°C，-處理時(shí)間20-90小時(shí)。在本發(fā)明的又一個(gè)具體實(shí)施方案中，處理是用乙酸的溶液在如下條件下進(jìn)行:-酸濃度10重量％至100重量％、優(yōu)選10重量％至60重量％，-處理溫度40V至80°C、優(yōu)選65°C至75°C，-處理時(shí)間20-70小時(shí)、優(yōu)選40-60小時(shí)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用有機(jī)酸和醇的混合物作為處理液體。可用的混合物的一個(gè)例子為異丙醇與甲酸的混合物。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，處理可包括兩個(gè)或更多個(gè)相繼的步驟，例如用醇如異丙醇進(jìn)行的第一處理和用有機(jī)酸如乙酸進(jìn)行的第二處理。在實(shí)踐中，處理可通過在處理液體中浸沒、浸泡或溫育膜元件來進(jìn)行。如果需要，可以施以混合。處理也可通過在提供有待處理的膜元件的納濾裝置中循環(huán)利用預(yù)處理液體來進(jìn)行。在本發(fā)明的處理過程后接著進(jìn)行實(shí)際的納濾以從各種納濾進(jìn)料分離目標(biāo)化合物。因此，在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括對(duì)包含低分子量化合物的納濾進(jìn)料進(jìn)行納濾以獲得納濾截留液和納濾透過液，由此，所述低分子量化合物以改進(jìn)的化合物通量被分離到納濾透過液中而基本上保持分離效率。納濾是用經(jīng)如上所述處理的納濾膜進(jìn)行。與未經(jīng)處理的膜的通量相比，化合物的通量改進(jìn)超過20%、優(yōu)選超過50%、更優(yōu)選超過100%。本發(fā)明的處理可應(yīng)用于例如WO 02/05378IAl和02/053783A1以及WO2007/048879A1 (以引用方式并入本文)中所公開的納濾過程。待通過納濾分離的化合物通常為摩爾質(zhì)量至多為360g/mol的低分子量化合物。待分離的低分子量化合物可選自糖、糖醇、肌醇、甜菜堿、甘油、氨基酸、糖醛酸、羧酸、醛糖酸及無機(jī)鹽和有機(jī)鹽。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，糖為單糖。單糖可選自戊糖和己糖。戊糖可選自木糖和阿拉伯糖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，戊糖為木糖。己糖可選自葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、果糖和塔格糖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，己糖為葡萄糖。糖醇可選自例如木糖醇、山梨糖醇和赤蘚醇。羧酸可選自檸檬酸、乳酸、葡糖酸、木糖酸和葡糖醛酸。待分離的無機(jī)鹽可選自例如一價(jià)陰離子如Cl'在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，待分離到納濾透過液中的化合物可為產(chǎn)品化合物，例如木糖、葡萄糖和甜菜堿。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，待分離到納濾透過液中的化合物可為雜質(zhì)，例如無機(jī)鹽，尤其是一價(jià)鹽如NaCl、NaHSO4和NaH2P04。用作根據(jù)本發(fā)明的納濾進(jìn)料的起始材料可選自基于植物的生物質(zhì)水解產(chǎn)物和生物質(zhì)提取物及它們的發(fā)酵產(chǎn)物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，基于植物的生物質(zhì)水解產(chǎn)物可源自來自各種木材種類(如硬木)的木材材料、谷物的各個(gè)部分、蔗渣、椰子殼、棉籽皮等。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，起始材料可為獲自制漿過程的廢液，例如獲自硬木亞硫酸鹽法制漿的亞硫酸鹽法制漿廢液。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，起始材料為基于糖用甜菜的溶液或基于糖用甘蔗的溶液，例如糖蜜或酒槽。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，納濾進(jìn)料選自淀粉水解產(chǎn)物、含低聚糖的糖漿、葡萄糖糖漿、果糖糖漿、麥芽糖糖漿和玉米糖漿。
在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案中，納濾進(jìn)料可為含乳糖的乳制品，例如乳清。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，納濾包括從獲自制漿過程的廢液分離木糖，所述廢液例如獲自硬木亞硫酸鹽法制漿的亞硫酸鹽法制漿廢液。木糖作為產(chǎn)品從納濾透過液回收。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施方案中，納濾包括從基于糖用甜菜的溶液如糖蜜或酒槽分離甜菜堿。甜菜堿可作為產(chǎn)品從納濾透過液回收。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案中，納濾包括從葡萄糖糖漿如右旋糖玉米糖漿分離葡萄糖。葡萄糖作為產(chǎn)品從納濾透過液回收。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施方案中，納濾包括從含乳糖的乳制品如乳清分離無機(jī)鹽，尤其是一價(jià)鹽。所述鹽作為雜質(zhì)被分離到納濾透過液中。可用于本發(fā)明中的聚合物納濾膜包括例如芳族聚酰胺膜如聚哌嗪酰胺膜、芳族聚胺膜、聚醚砜膜、磺化聚醚砜膜、聚酯膜、聚砜膜、聚乙烯醇膜以及它們的組合。由一種或多種上述聚合物材料和/或其他材料的層構(gòu)成的復(fù)合膜也可用于本發(fā)明中。優(yōu)選的納濾膜選自聚酰胺膜，尤其是聚哌嗪酰胺膜。作為可用的膜的例子，可提及:General Electrics Osmonics Inc.公司的 Desal-5 DL、Desal_5DK 和 Desal HL ;陶氏化學(xué)公司(Dow Chemicals C0.)的 NF 270 和 NF 90 ;及 Woongjin 化學(xué)公司(WoongjinChemicals Co)的 NE40 和 NE70?？捎糜诒景l(fā)明的處理的納濾膜的截留尺寸通常為150-1000g/mol、優(yōu)選150_250g/mol?？捎糜诒景l(fā)明中的納濾膜可具有負(fù)電荷或正電荷。所述膜可以是離子膜，即其可含陽離子或陰離子基團(tuán)，但即使中性膜也可用。納濾膜可選自疏水膜和親水膜。膜的典型形式為組裝在板和框架模塊中的螺旋纏繞膜和平片膜。膜的構(gòu)造還可例如自管和中空纖維中選擇。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，處理是在未用過的新膜上于該膜被投入使用之前進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，處理可在用過的膜上于新的納濾之前進(jìn)行。處理可在納濾使用過程中定期重復(fù)，例如在3-6個(gè)月的時(shí)間間隔內(nèi)重復(fù)。納濾條件(例如溫度和壓力、納濾進(jìn)料的干物質(zhì)含量和納濾進(jìn)料中低分子量化合物的含量)可隨所選的起始材料(納濾進(jìn)料)、待分離的化合物和所選的膜而異。納濾條件可選自例如WO 02/053781A1和02/053783A1以及WO 2007/048879A1 (以引用方式并入本文)中描述的那些條件。納濾溫度可在5_95°C、優(yōu)選30_80°C范圍內(nèi)。納濾壓力可在10-50巴、通常15-35巴范圍內(nèi)。納濾進(jìn)料的干物質(zhì)含量可在5重量％至60重量％、優(yōu)選10重量％至40重量％、更優(yōu)選20重量％至35重量％范圍內(nèi)。在選自基于植物的生物質(zhì)水解產(chǎn)物和提取物的納濾進(jìn)料中，低分子量化合物如木糖或甜菜堿的含量可在10-65% (基于DS)、優(yōu)選30-65% (基于DS)范圍內(nèi)。在選自淀粉水解產(chǎn)物、含低聚糖的糖漿、葡萄糖糖漿、果糖糖漿、麥芽糖糖漿和玉米糖漿的納濾進(jìn)料中，低分子量化合物如葡萄糖的含量可在90-99%、優(yōu)選94-99%范圍內(nèi)。已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的預(yù)處理方法能使被分離到納濾透過液中的低分子量化合物的膜處理量能力得到相當(dāng)大的提高。例如在木糖的分離中，針對(duì)木糖分離按通過膜的木糖通量的增加進(jìn)行測(cè)量，所述能力的提高可甚至高達(dá)300%或更高，同時(shí)保持分離效率。還發(fā)現(xiàn)，所實(shí)現(xiàn)的能力提高在重復(fù)的納濾循環(huán)過程中是穩(wěn)定的。同時(shí)，隨同更高的能力一起，例如以木糖的純度或以木糖與葡萄糖的分離測(cè)量的分離效率保持相同或甚至改進(jìn)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，低分子量化合物至納濾透過液的通量在10_20000g/m2h范圍內(nèi)。在糖的分離中，糖至納濾透過液的通量可在20_15000g/m2h、優(yōu)選100_8000g/m2h、最優(yōu)選100-4000g/m2h范圍內(nèi)。在木糖的分離中，木糖至納濾透過液的通量可在100_10000g/m2h、優(yōu)選100-8000g/m2h、最優(yōu)選 100_4000g/m2h 范圍內(nèi)。在葡萄糖的分離中，葡萄糖至納濾透過液的通量可在200_15000g/m2h、優(yōu)選200-10000g/m2h、最優(yōu)選 200_8000g/m2h 范圍內(nèi)。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種通過用聚合物納濾膜進(jìn)行納濾來從含木糖的納濾進(jìn)料分離和回收木糖的方法，所述方法包括:用包含一種或多種選自甲酸、乳酸、乙酸、異丙醇、乙醇和甲醇的化合物的有機(jī)液體在如下條件下處理所述膜:-化合物濃度10重量％至80重量％，-處理溫度40-90O，-處理時(shí)間2-100小時(shí)，以獲得經(jīng)處理的納濾膜，然后用所述經(jīng)處理的納濾膜對(duì)所述含木糖的納濾進(jìn)料進(jìn)行納濾，木糖至納濾透過液的通量為200-10000g木糖/m2h，和從所述納濾透過液回收木糖。實(shí)施例現(xiàn)在結(jié)合如下實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，這些實(shí)施例不應(yīng)理解為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中用到如下膜:-Desal-5DL(由聚酯層、聚砜層和兩個(gè)專有層組成的四層膜，截留尺寸為150-300g/mol，滲透率(25°C )為 7.61/(m2hbar) ,MgSO4-截留率為 96% (2g/l)，制造商:GEOsmonics 公司(GE OsmonicsInc.)),-Desal-5DK(由聚酯層、聚砜層和兩個(gè)專有層組成的四層膜，截留尺寸為150-300g/mol，滲透率(25°C )為 5.41/(m2hbar) ,MgSO4-截留率為 98% (2g/l)，制造商:GEOsmonics 公司(GE OsmonicsInc.)),-NE70 (薄膜復(fù)合聚酰胺膜,制造商:Woongjin化學(xué)公司(WoongjinChemical C0.,Ltd))。HPLC(用于糖和甜菜堿的測(cè)定)指液相色譜。使用RI檢測(cè)。實(shí)施例1 (用乙酸或甲酸處理后的木糖通暈試驗(yàn))用從螺旋纏繞元件切取的平片進(jìn)行膜處理試驗(yàn)。受試的膜為GEOsmonics Desal 5DL 和 GE Osmonics Desal 5DK。試驗(yàn)中使用的過濾單兀為 Alfa Laval LabStak M20。
首先用無離子水于25°C下洗滌膜片48小時(shí)以除去所有用于保存膜的化合物。然后用堿性洗滌劑將膜洗滌30分鐘，做法是將膜浸泡在301:、0.1%的堿性溶液(EcolabUltrasil 112)中。然后用無離子水沖洗膜。下一步是通過將膜在30°C、0.1 %的乙酸中浸泡2分鐘來洗滌，然后用IEX(離子交換)水沖洗。在預(yù)洗滌步驟后，通過在各種試驗(yàn)液體中于70°C溫育48小時(shí)來處理膜片。溫育后，用無離子水充分沖洗膜片，然后將其組裝到過濾單元。用40 %的木糖溶液進(jìn)行木糖通量試驗(yàn)，該木糖溶液通過將純木糖溶解到無離子水中制得。木糖通過膜的通量試驗(yàn)在30巴、60°C下進(jìn)行，并調(diào)節(jié)錯(cuò)流速度為3m/s。用回流模式進(jìn)行過濾，即所有透過液均被引回到料槽中。測(cè)量和取樣前的過濾時(shí)間為30分鐘。記錄透過液通量值并分析透過液樣品以計(jì)算木糖通量。處理溶液及用相應(yīng)的膜測(cè)得的木糖通量在表I中示出。
權(quán)利要求
1.在通過納濾從含低分子量化合物的溶液分離所述低分子量化合物之前處理聚合物納濾膜的方法，其特征在于，所述納濾膜的處理是用有機(jī)液體在提高所述低分子量化合物至納濾透過液的通量的條件下進(jìn)行的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)液體為包含一種或多種選自有機(jī)酸和醇的化合物的溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)酸選自甲酸、乙酸、丙酸、乳酸、草酸、檸檬酸、乙醇酸和醛糖酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述醇選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇和甘油。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)液體中所述化合物的濃度為2重量％至98重量％、優(yōu)選10重量％至60重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是在20-100°C、優(yōu)選20-90°C、更優(yōu)選40-80 V的溫度下進(jìn)行的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理的時(shí)間為1-150小時(shí)、優(yōu)選2-100小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是用甲酸的溶液在如下條件下進(jìn)行的: -酸濃度5重量％至80重 量％、優(yōu)選10重量％至45重量％ -處理溫度40°C至80°C、優(yōu)選65°C至75°C， -處理時(shí)間20-90小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是用乳酸的溶液在如下條件下進(jìn)行的: -酸濃度10重量％至95重量％、優(yōu)選30重量％至85重量％， -處理溫度40°C至80°C、優(yōu)選65°C至75°C， -處理時(shí)間20-90小時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是用異丙醇的溶液在如下條件下進(jìn)行的: -醇濃度5重量％至80重量％、優(yōu)選15重量％至45重量％， -處理溫度40°C至80°C、優(yōu)選65°C至75°C， -處理時(shí)間20-90小時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述處理是用乙酸的溶液在如下條件下進(jìn)行的: -酸濃度10重量％至100重量％、優(yōu)選10重量％至60重量％， -處理溫度40°C至80°C、優(yōu)選65°C至75°C， -處理時(shí)間30-70小時(shí)、優(yōu)選40-60小時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低分子量化合物的摩爾質(zhì)量至多為360g/molο
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低分子量化合物選自糖、糖醇、肌醇、甜菜堿、甘油、氨基酸、糖醛酸、羧酸、醛糖酸及無機(jī)鹽和有機(jī)鹽。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述糖為單糖。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述單糖選自戊糖和己糖。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述戊糖選自木糖和阿拉伯糖。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述己糖選自葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、甘露糖、果糖、異麥芽糖和塔格糖。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述包含低分子量化合物的溶液選自基于植物的生物質(zhì)水解產(chǎn)物和生物質(zhì)提取物、淀粉水解產(chǎn)物、含低聚糖的糖漿、葡萄糖糖漿、果糖糖漿、麥芽糖糖漿、玉米糖漿和含乳糖的乳制品。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合物納濾膜為聚酰胺膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述聚酰胺膜為聚哌嗪酰胺膜。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低分子量化合物至所述納濾透過液的通量在10-20000g/m2h的范圍內(nèi)。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述糖至所述納濾透過液的通量在20-15000g/m2h、優(yōu)選 100_8000g/m2h、更優(yōu)選 100_4000g/m2h 的范圍內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，木糖至所述納濾透過液的通量在100-10000g/m2h、優(yōu)選 100_8000g/m2h、更優(yōu)選 100_4000g/m2h 的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，葡萄糖至所述納濾透過液的通量在200-15000g/m2h、優(yōu)選 200_10000g/m2h、更優(yōu)選 200_8000g/m2h 的范圍內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對(duì)所述包含低分子量化合物的溶液進(jìn)行納濾以獲得納濾截留液和納濾透過液，由此，所述低分子量化合物被分離到所述納濾透過液中。
26.通過用聚合物納濾膜進(jìn)行納濾來由含有木糖的溶液分離和回收木糖的方法，所述方法包括: 用包含選自甲酸、乳酸、乙酸、異丙醇、乙醇和甲醇的化合物的有機(jī)液體在如下條件下處理所述膜: -化合物濃度10重量％至80重量％， -處理溫度40-90°C，和 -處理時(shí)間2-100小時(shí)， 以獲得經(jīng)處理的納濾膜，然后 用所述經(jīng)處理的納濾膜對(duì)所述含有木糖的溶液進(jìn)行納濾，木糖至所述納濾透過液的通量為IOO-1OOOOg木糖/m2h，和 從所述納濾透過液回收木糖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在通過納濾從包含低分子量化合物的溶液分離所述低分子量化合物之前處理聚合物納濾膜的方法，其特征在于，所述納濾膜的處理是用有機(jī)液體在提高所述低分子量化合物至納濾透過液的通量的條件下進(jìn)行。
文檔編號(hào)C13K13/00GK103118767SQ201180028229
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月7日
發(fā)明者J.馬蒂拉, H.科伊維科 申請(qǐng)人:杜邦營養(yǎng)生物科學(xué)有限公司