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丁二酸是工业上一种重要的四碳化合物,它作为有机合成原材料、中间产物或化学品,广泛应用于制药、食品添加剂、绿色溶剂及可降解塑料等多种领域。本文对发酵丁二酸的提取工艺进行了探究,采用冷却结晶法、阳离子树脂交换法和溶剂萃取法三种提取工艺从丁二酸钠盐溶液中分离丁二酸,为从发酵液中分离提取丁二酸的工业化生产提供理论指导。主要有如下三部分:(1)对丁二酸钠水溶液进行冷却结晶。考察了溶液初始浓度、结晶温度、结晶时间对结晶过程的影响。实验结果表明,溶液初始浓度越高,其结晶收率越高。当溶液初始浓度为24%,结晶温度为0℃时,结晶时间60min时,收率可达44.7%。(2)利用阳离子交换树脂对丁二酸钠溶液中钠离子进行离子交换与吸附。对三种不同的阳离子树脂进行了筛选,其中阳离子交换树脂JK006对钠离子的饱和吸附量最高,达到57mg/g,达到吸附平衡时间为90s。采用动态法进行了钠离子的吸附研究,溶液初始浓度为50mg/ml和100mg/m时,JK006的穿透体积分别为56m1和40ml。对钠离子在树脂JK006上的吸附等温线进行拟合,其中Langmuir等温吸附方程的拟合程度最高,说明钠离子在树脂JK006上的吸附属于单分子层吸附。采用动力学方程对钠离子在JK006上吸附数据进行拟合,其中Ho and McKay(拟二级动力学方程)模型具有最高的线性相关度,说明钠离子的吸附过程由液膜扩散和颗粒内扩散等共同作用。同时,建立了间歇和连续吸附数学模型,其模拟值与实验值相吻合,表明本文所建立的数学模型,能较准确地描述丁二酸钠溶液中钠离子的间歇、连续离子交换与吸附过程。(3)萃取回收水溶液中的丁二酸。对多种萃取剂进行了初筛,其中,溶剂A对丁二酸水溶液的萃取,其单级萃取率可达56%。选取5min作为萃取振荡时间,相比为2,温度为室温。经过三级错流萃取,对初始浓度为10%的丁二酸的萃取率可达99.25%,萃余相中丁二酸的含量小于0.1%。