長(zhǎng)鏈二元酸是指碳鏈上含有九個(gè)以上碳原子的脂肪族二元酸，是一類(lèi)具有重要和廣泛工業(yè)用途的精細(xì)化工產(chǎn)品，可以合成香料，特種尼龍，高級(jí)尼龍塑料，聚酰胺熱熔膠，高檔潤(rùn)滑劑，高級(jí)油漆和涂料等一系列高附加值的特殊化學(xué)品，廣泛應(yīng)用于化工，輕工，農(nóng)藥，醫(yī)藥等領(lǐng)域。

      十碳二元酸或稱(chēng)為癸二酸（CAS No. 111-20-6）合成尼龍 410、610、810、1010；制備橡膠軟化劑、潤(rùn)滑油添加劑、香料、聚酞胺、醇酸樹(shù)脂、癸二酸酯類(lèi)增塑劑。
      十一碳二元酸（CAS No. 1852-04-6）合成尼龍1011、611、1111，替代有色金屬，廣泛用于機(jī)械、汽車(chē)等行業(yè)；制備高檔熱熔膠、高檔潤(rùn)滑劑、高級(jí)涂料。
      十二碳二元酸（CAS No. 693-23-2）合成尼龍612、1212；合成聚酰胺熱熔膠；合成聚酯樹(shù)脂，用于制作涂料、膠黏劑、增塑劑和填料；二元酸鹽，可用于制作品質(zhì)優(yōu)良的洗滌劑；合成二酯，是制作高級(jí)潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)油料；合成環(huán)十一酮，屬樟腦香型，有一定的藥用價(jià)值。
      十三碳二元酸（CAS No. 505-52-2）合成尼龍1313替代有色金屬，制作光導(dǎo)纖維護(hù)套、地對(duì)空導(dǎo)彈繩索、降落傘繩索、石油管道等；合成十三烷二酸環(huán)乙撐酯（麝香－T），廣泛用于調(diào)配各種高級(jí)香水、皂類(lèi)、洗護(hù)發(fā)洗滌劑及個(gè)人護(hù)理用品等日化產(chǎn)品用香精；合成環(huán)十二酮、環(huán)十五酮和麝香酮，屬樟腦香型，麝香酮可代替天然麝香，配制中成藥；合成高檔熱溶膠、高溫電介質(zhì)、高級(jí)潤(rùn)滑油、合成高級(jí)油漆和高級(jí)涂料。
      十四碳二元酸（CAS No. 821-38-5）用于粉末涂料和香料行業(yè)。
      十五碳二元酸（CAS No. 1460-18-0）合成十五酮、環(huán)十五內(nèi)酯和人造麝香，用于香料和制藥行業(yè)，替代天然麝香配制各種名貴中成藥，具有抗菌消炎，通經(jīng)活血等療效。
      十六碳二元酸（CAS No. 505-54-4）用于粉末涂料和香料行業(yè)。
      十七碳二元酸（CAS No. 2424-90-0）生產(chǎn)靈香貓香料。
      十八碳二元酸（CAS No. 871-70-5）合成尼龍1818工程塑料、涂料與醫(yī)藥中間體。

      目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸的方法主要有兩種，一種是化學(xué)合成法，以丁二烯為原 料，通過(guò)高壓聚合生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸，純度高，但工藝復(fù)雜，危險(xiǎn)性大，收率低，原料貴， 成本高；另一種方法是生物發(fā)酵法，利用微生物的特異氧化能力，氧化正構(gòu)烷烴的兩端 甲基，而產(chǎn)生與基質(zhì)碳鏈相同的二元酸，工藝簡(jiǎn)單，安全易操作，收率高，原料價(jià)格低，但發(fā)酵液中含有少量的菌體蛋 白、色素、鐵離子化合物及混雜其它種類(lèi)的長(zhǎng)鏈二元酸，嚴(yán)重影響產(chǎn)品純度和外觀(guān)質(zhì)量，因此精制純化工藝是微生物發(fā)酵制備長(zhǎng)鏈二元酸的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到整個(gè)工藝的收率和產(chǎn)品質(zhì)量。

微生物發(fā)酵法長(zhǎng)鏈二元酸 精制工藝分析
      長(zhǎng)鏈二元酸為微生物發(fā)酵得到的代謝產(chǎn)物，其發(fā)酵液是復(fù)雜的多項(xiàng)體系，其中含有細(xì)胞碎片，未反應(yīng)的碳源，未利用的培養(yǎng)基和代謝產(chǎn)物等，尤其是其中含有大量的蛋白質(zhì)，色素等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，為提取精制帶來(lái)很大困難。工業(yè)生產(chǎn)中利用生物發(fā)酵法生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸的精制過(guò)程中，首先要除去微生物代謝產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，色素等雜質(zhì)。目前，主要除雜方式是通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵液pH值，使得長(zhǎng)鏈二元酸變成長(zhǎng)鏈二元酸鹽的形式，然后加熱使長(zhǎng)鏈二元酸鹽溶解，降溫使得長(zhǎng)鏈二元酸鹽結(jié)晶析出，通過(guò)離心，過(guò)濾等手段除去發(fā)酵液中的大量固體雜質(zhì)，然后進(jìn)行酸化使長(zhǎng)鏈二元酸鹽變?yōu)殚L(zhǎng)鏈二元酸，并進(jìn)一步除去可溶性蛋白等雜質(zhì)。
      如公開(kāi)號(hào)為CN104591994A的專(zhuān) 利，將終止的長(zhǎng)鏈二元酸發(fā)酵液中的長(zhǎng)鏈二元酸轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)鏈二元酸鹽，并過(guò)濾脫除菌體，然后調(diào)節(jié)液相的pH值至5.0～7.0，向體系中通入二氧化碳，經(jīng)過(guò)濾脫除固形物，再經(jīng)酸化，分離，洗滌，干燥等過(guò)程，得到長(zhǎng)鏈二元酸產(chǎn)品。該方法提取二元酸過(guò)程中大量使用堿性物質(zhì)，成本較高，增加廢水處理的難度。另一方面，在堿性條件下過(guò)濾只能除去不溶于水的固形物，無(wú)法去除一些可溶性蛋白質(zhì)，導(dǎo)致總氮含量高，產(chǎn)品無(wú)法成為合格的聚合原材料。而且現(xiàn)有的提純方法產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，增加了人力物力的投入。

      另外還可以通過(guò)有機(jī)溶劑溶解二元酸以除去大量菌體蛋白等雜質(zhì)，或者利用溶劑萃取的方法除去發(fā)酵液中的大部分不溶雜質(zhì)。公開(kāi)號(hào)為CN103113209A的專(zhuān) 利公開(kāi)了由微生物發(fā)酵生產(chǎn)長(zhǎng)鏈二元酸過(guò)程中有機(jī)氨氮以及其它固形物的去除方法。該方法在常溫常壓下，用蒸餾冷凝下來(lái)的丙酮或丁酮液體溶解熱帶假絲酵母菌的誘變菌株氧化正構(gòu)烷烴得到的二元酸初品，得到的溶液用精度0.1～50μm的過(guò)濾器過(guò)濾，保留濾液，濾渣即為脫除物。濾液在加熱蒸發(fā)器中蒸餾濃縮，蒸發(fā)出的丙酮或丁酮液體循環(huán)利用。蒸發(fā)后的母液中即有二元酸晶體析出，過(guò)濾得固形物，經(jīng)過(guò)干凈空氣吹掃后即得二元酸精品。以上方法大量使用丙酮或丁酮類(lèi)低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑，對(duì)于生產(chǎn)裝置的防爆性能以及密閉性要求更高。且使用空氣吹掃二元酸固體的過(guò)程中也會(huì)將使用的有機(jī)試劑帶向空氣中污染化境。CN102476990A公開(kāi)的長(zhǎng)鏈二元酸精制方法中將長(zhǎng)鏈二元酸發(fā)酵后的濾液與萃取劑在40～100℃混合并加無(wú)機(jī)酸酸化，調(diào)節(jié)pH為2～6，萃取劑和濾液充分混合，靜置后進(jìn)行液～液分離，取有機(jī)相冷卻結(jié)晶，除去有機(jī)溶劑得到二元酸純品。在酸性條件下，醇和二元酸發(fā)生酯化反應(yīng)，長(zhǎng)鏈二元酸和長(zhǎng)鏈二元酸酯共存于同一體系中，酯類(lèi)物質(zhì)會(huì)黏附或者包埋在二元酸晶體之內(nèi)，使得zui終產(chǎn)品中包含二元酸酯。

微生物發(fā)酵法長(zhǎng)鏈二元酸 精制提純關(guān)鍵技術(shù)
      目前精制長(zhǎng)鏈二元酸的方法主要包括溶劑法、水相法和酯化法。 三種精制方法中，溶劑法產(chǎn)品純度高、色澤好，可直接用于合成中下 游產(chǎn)品，但存在使用溶劑量大、溶劑需回收處理、設(shè)備投資大及生產(chǎn) 安全性等問(wèn)題；水相法的產(chǎn)品純度、外觀(guān)色澤及結(jié)晶粒度比溶劑法差， 但投資少，操作過(guò)程簡(jiǎn)單、安全，對(duì)環(huán)境污染小，是目前較好的一種長(zhǎng)鏈二元酸提純精制方法；酯化法對(duì)原料純度、色度要求低，制得的產(chǎn)品純度高，與溶劑法、水相法相比收率較低，操作時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程復(fù)雜。
    (1) 關(guān)鍵酶的zui適發(fā)酵pH值從堿性改造為適應(yīng)產(chǎn)品的自然生態(tài)pH環(huán)境，基因工程菌高效率合成長(zhǎng)鏈二元酸。
    (2) 多參數(shù)相關(guān)性?xún)?yōu)化研究二元酸發(fā)酵多相反應(yīng)體系的技術(shù)突破，對(duì)多相發(fā)酵體系研究和規(guī)?；a(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
    (3) 通過(guò)選擇合適的工藝和裝置將整個(gè)純化工藝變成連續(xù)分離、連續(xù)結(jié)晶，連續(xù)干燥，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)純化過(guò)程的自動(dòng)化和連續(xù)化操作，大大提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

      溶劑法存在投資大、產(chǎn)品殘留烷烴和溶劑以及生產(chǎn)安全性等問(wèn)題，使該方法的使用受到了很大限制。過(guò)濾洗滌干燥多功能設(shè)備可節(jié)約精制提純過(guò)程中的溶劑使用、提高了產(chǎn)品純度、投資少、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的生物發(fā)酵法生產(chǎn)的長(zhǎng)鏈二元酸水相法精制提純裝置。

錐形過(guò)濾洗滌干燥多功能設(shè)備 工作原理
      錐形過(guò)濾洗滌干燥三合一的結(jié)構(gòu)如下圖所示，上部是一個(gè)立式圓筒形容器，底部為圓錐體結(jié)構(gòu)，過(guò)濾介質(zhì)襯在圓筒體夾殼內(nèi)層四周。在設(shè)備中心部裝有空心螺帶攪拌器。與過(guò)濾介質(zhì)相配合的那段螺旋片，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)起刮刀作用，而底部的螺旋器在裝配時(shí)就緊貼在錐體上，起螺旋擠壓作用。
      當(dāng)對(duì)物料進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，將待過(guò)濾的料漿(固液混合物)用泵壓入過(guò)濾機(jī)容器內(nèi)，用足夠的壓力使濾液穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)(如料漿不用泵打，直接流入過(guò)濾機(jī)容器內(nèi)，在清液出口處抽真空，對(duì)物料進(jìn)行真空吸濾也可以)，這時(shí)濾餅在濾網(wǎng)或其它過(guò)濾介質(zhì)上不斷增厚，但空心螺帶攪拌器在緩慢旋轉(zhuǎn)，將濾餅不斷刮下來(lái)，實(shí)現(xiàn)典型的動(dòng)態(tài)過(guò)濾。被刮下的濾餅慢慢推落到錐體，再被擠壓螺帶擠壓和干燥，zui后出下部出料閥。
    (1) 攪拌反應(yīng)：本機(jī)為筒錐式結(jié)構(gòu)，可在本機(jī)內(nèi)對(duì)物料進(jìn)行加熱或冷卻的恒溫定時(shí)反應(yīng)；
    (2) 壓濾或真空過(guò)濾：當(dāng)反應(yīng)完后，通過(guò)壓濾或真空吸濾、過(guò)濾濾液，在過(guò)濾階段，由于螺帶與過(guò)濾介質(zhì)的良好貼合刮壁作用，可使物料在薄層濾餅條件下進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾效率高；
    (3) 可多次洗滌過(guò)濾：過(guò)濾濾干后物料，可以加入洗滌液，在機(jī)內(nèi)和物料進(jìn)行多次自動(dòng)反應(yīng)混合再洗滌，洗滌過(guò)濾達(dá)到洗滌要求后再濾干。
    (4) 真空干燥出料：物料過(guò)濾濾干后，在干燥間段筒體夾套及空心軸和螺帶同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行加熱，并在頂部抽真空對(duì)物料進(jìn)行真空低溫密閉干燥，干燥后自動(dòng)密閉出料。

錐形過(guò)濾洗滌干燥多功能設(shè)備 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
    (1) 一機(jī)多用，可在一臺(tái)機(jī)內(nèi)完成反應(yīng)、萃取、過(guò)濾、洗滌、反復(fù)多次過(guò)濾洗滌、干燥等多種操作，并直接得到成品。
    (2) 密閉操作，特別適合處理易燃易爆、有毒或劇毒的危險(xiǎn)產(chǎn)品及不允許有污染的鮮美食品、生物制品和藥品等。
    (3) 筒體夾套、錐體夾套及空心軸、空心螺帶同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行加熱或冷卻，熱效率高，能耗低。
    (4) 特殊的攪拌螺旋設(shè)計(jì)，可使物料在反應(yīng)、過(guò)濾、洗滌、干燥各個(gè)階段都對(duì)物料進(jìn)行均勻的攪拌，從而使整機(jī)的工作效率很高。
    (5) 在過(guò)濾階段，由于螺帶與過(guò)濾介質(zhì)的良好貼合刮壁作用，可使物料在薄層濾餅條件下進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾效率高。
    (6) 簡(jiǎn)化和縮短工藝流程，占地面積小，廠(chǎng)房和設(shè)備投資大大節(jié)省。
    (7) 操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度低，加工出的產(chǎn)品質(zhì)量好。

      與常用的長(zhǎng)鏈二元酸精制工藝相比，既降低了成本，又避免了生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)工人身體健康的損害；使用過(guò)濾洗滌干燥多功能設(shè)備可將化學(xué)溶劑法精制過(guò)程中無(wú)法除去的雜質(zhì)完全除去，極大提高了產(chǎn)品品質(zhì)；同時(shí)，本裝置與化學(xué)溶劑法精制裝置相比更簡(jiǎn)單，投入更少，效果更好，具有非常高的推廣價(jià)值。