摘 要：反(fan)(fan)滲透膜(mo)分離氨(an)基(ji)酸(suan)基(ji)于兩點:篩分效應和(he)電荷(he)效應。分子(zi)量(liang)大于膜(mo)的(de)(de)(de)截留分子(zi)量(liang)的(de)(de)(de)物質(zhi)，將被膜(mo)截留，反(fan)(fan)之則(ze)透過，這(zhe)就是膜(mo)的(de)(de)(de)篩分效應。反(fan)(fan)滲透膜(mo)的(de)(de)(de)表面活(huo)性層由聚電解質(zhi)構成，膜(mo)表面通常(chang)帶有一(yi)定的(de)(de)(de)電荷(he)，離子(zi)與靜電膜(mo)的(de)(de)(de)電荷(he)相互(hu)作用稱為Donnan效應。

1、項目背景
   
湖北某氨基酸廠一直通過動物皮毛、人發等物質經化學工藝提取L-半胱氨酸溶液，L-半胱氨酸作為蛋白質的分解產物主要用于醫藥、食品、化妝品等行業。L-半胱氨酸是一種新陳代謝所需要的營養劑，可治療肝炎、發育不正常、病后脫發癥，也用于傷寒痢疾、流感等急性傳染病、氣喘、神經痛、濕疹及各種中毒疾患,是防止肝硬化及其它肝病的良藥；同時，L-半胱氨酸又可作為羧甲基半胱氨酸、乙酰基半胱氨酸等半胱氨酸系列衍生物生產的原料、食品添加劑、化工原料，抗氧化劑等。
   
由于氨基酸(suan)源液中(zhong)濃(nong)度較低，同時含(han)有較多氨水等(deng)雜質，因此在(zai)生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)需(xu)要對原(yuan)液進(jin)行濃(nong)縮提純。該廠以前一直選(xuan)用(yong)(yong)進(jin)口反滲透膜(mo)元(yuan)件進(jin)行提純，其使用(yong)(yong)壽命大致在(zai)90天左右(you)，更換費用(yong)(yong)極高(gao)、同時浪(lang)費很多人力(li)。2005年11月，該廠選(xuan)用(yong)(yong)北京(jing)時代沃頓科技有限公司生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)復合(he)反滲透膜(mo)元(yuan)件進(jin)行濃(nong)縮生(sheng)(sheng)產(chan)，膜(mo)元(yuan)件的(de)各項運行指標一直穩定，延(yan)長(chang)了(le)使用(yong)(yong)壽命，降(jiang)低了(le)生(sheng)(sheng)產(chan)成本，用(yong)(yong)戶對使用(yong)(yong)結(jie)果滿意。

2、總體設計
    
2.1 膜元件的選用
    
反滲透膜分離氨基酸基于兩點:篩分效應和電荷效應。分子量大于膜的截留分子量的物質，將被膜截留，反之則透過，這就是膜的篩分效應。反滲透膜的表面活性層由聚電解質構成，膜表面通常帶有一定的電荷，離子與靜電膜的電荷相互作用稱為Donnan效應。與膜同號的離子被排斥，異號離子被吸引，不同符號的離子透過率不同，對膜表面的污染速率也不同。
    
因此，氨基酸的反滲透分離過程應充分考慮以下幾點:pH值、氨基酸分子量、膜的截留分子量和表面電荷。
   
羧(suo)酸分子中烴基(ji)上的一個(ge)或幾個(ge)氫原子被氨(an)基(ji)取代的化合(he)物(wu)叫做氨(an)基(ji)酸。根(gen)據氨(an)基(ji)和羧(suo)基(ji)的相(xiang)對位置，可分為α、β、γ-氨(an)基(ji)酸，其中α-氨(an)基(ji)酸在(zai)自然(ran)界存在(zai)最(zui)廣，也(ye)最(zui)重(zhong)要，其結構通式(shi)如(ru)下(xia)圖所示(shi)：

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