本论文重点介绍和优化了丁二酸生物发酵法切实可行的发酵消毒工艺,同时对生产过程中有重要作用且节能降耗的膜技术应用方面进行了研究,以满足大规模工业化生产的实施措施及可行性方案。具体的研究内容有以下两点:1、丁二酸生物发酵中消毒工艺进行详细的研究,对丁二酸生物发酵消毒原有工艺加以叙述,并在此基础上对原有工艺重新优化改进,采用连续消毒灭菌工艺,其最佳工艺条件:灭菌温度在121~135℃,蒸汽压力要求为0.4~0.8Mpa,维持时间为5~12min。丁二酸的日产量由52500吨提高至57104.25吨,提高了8.77%,价格按15000元/吨,月产值增加2071912.5元。同时对原连消维持罐进料管道进行了改造,对发酵液的颜色有了明显改善,提高糖酸转化率,对产品的综合收率由50%提高到70%,给公司带来了直接的经济效益。2、丁二酸发酵结束后,对发酵液在经膜过滤设备、连续离子交换设备后增加的生产用水提取出来,加以循环使用,降低生产过程水的消耗。在此过程超滤膜设备和反渗透膜设备在丁二酸分离提取中应用进行研究,得出以下结论:(1)超滤膜设备提取丁二酸的最佳工艺条件:温度40℃,压力0.3Mpa,丁二酸收率在90%以上。(2)反渗透膜设备采用二级浓缩,最佳工艺条件:一级浓缩膜组的进膜压力2.5Mpa、二级浓缩膜组的进膜压力2.0Mpa、料温控制在30~35℃,该系统可以把丁二酸浓度25 g/L提高到50g/L以上,该套膜设备对丁二酸的总体收率在90%。