移動床型イオン交換樹脂法によるL-リシン発酵液の精製 Purification of L-Lysine Fermentation Broth by a Novel Ion-exchange Moving-bed Method

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抄録

イオン交換樹脂を用いた発酵液の精製において, 菌体分離などの前処理を行わずに, 発酵液を直接処理できる新移動床法の検討を行った. 新移動床法は固定床法と異なり, 槽内で樹脂スラリーを撹拌しながらイオン交換反応を行うことを特徴としており, 菌体を含有した発酵液を供給しても菌体による閉塞は起こらないことを前報で実証している. しかし, 設備の動作安定性が悪く連続実験ができない, 溶離剤量が多いなどの問題があった.<BR>そこで樹脂の重力沈降を利用した沈降式分離装置を用いたところ, 設備安定性が増したため連続実験が可能になった. L-リシン発酵液を用いたパイロットテストでは, 12日間で15.4 tの精製L-リシンが得られた. また, 溶離液のL-リシン濃度, 溶離剤であるアンモニア量について, 前報と比べて改善することができた. 不純物除去性についても検討を行い, 樹脂に吸着するカチオン類の約90%を発酵液から除去できることがわかった. さらに新移動床法での廃液量は, 流動層法で樹脂を洗浄した場合に比べ少ないことから, 新移動床法が環境保護型プラントとして期待できることがわかった. 加えてイオン交換平衡が成り立つと仮定したモデル計算を行ったところ, L-リシン吸着量, アンモニア吸着量について計算値は実測値と良好に一致した. これより, モデルを用いたシステム最適化が可能であることがわかった.

A novel ion-exchange moving bed has been developed which uses resin-liquid slurry tanks, thereby allowing fermentation broth to be fed directly to the resin process without pretreatment. A previous study using L-Lysine fermentation broth demonstrated that clogging by bacteria did not occur, but such problems as poor performance in the elution process and instability of the equipment remained.<BR>To overcome these problems, the experimental apparatus was improved by using a new type of resin separator. Stable operation was achieved, and the production of L-Lysine reached 15.4 ton in 12 days. The elution process was especially improved compared to the previous work. The amount of the eluent could be reduced and the concentration of L-Lysine in the eluate increased. The novel method also produced a smaller amount of waste water than the conventional fluidized bed. In addition, a numerical simulation model was constructed in order to optimize the operation. The predictions from the simulation agreed well with the experimental data.

収録刊行物

  • 化学工学論文集

    化学工学論文集 30(3), 311-317, 2004-05-20

    公益社団法人 化学工学会

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013341544
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    6962830
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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