专利名称：一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备γ-Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>骨架材料的方法
技术领域：
本发明属于制药废弃菌渣的回收利用领域，具体涉及一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y - Al2O3骨架材料的方法。
背景技术：
我国利用发酵法生产红霉素原料药的工艺流程中菌渣的分离首先是利用絮凝剂让菌丝体和残余培养基产生絮凝现象，以便于其后的压滤与精华料液及其红霉素提取。该行业涉及到我国东西南北大大小小十七个生产厂家，其中绝大多数厂家采用聚合三氯化铝作为絮凝剂，所添加的金属铝离子含量高达8%wt ；我国该行业每年利用三氯化铝作为絮凝剂，产生的菌渣高达10万吨级(折合干物质)，这样的菌渣因含有活性红色链霉菌抗噬菌体和残留红霉素(0.广0.3%wt)被国家列为了“危险固体废弃物”黑名单。几十年来，人们都试图对红霉素菌渣进行资源化利用，但是以前的所有研究工作都围绕着利用菌渣富含的蛋白质(1纩22%wt)做动物饲料或者菌渣厌氧发酵产生甲烷可燃气体进行的；故而，一个共同的问题仍然没有解决，那就是红霉素药残留与红色链霉菌抗噬菌体灭活问题。而不少厂家仍然将菌渣采用“危险品填埋”方式处理，不仅没有从根本上解决环保问题，也造成了资源的巨大浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y -Al2O3 骨架材料的方法。本发明的目的是这样实现的一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备 Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水或蒸馏水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后进行压滤，在15(T200°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理 2、小时，再在65(T800°C进行固相转变处理4飞小时，即得γ -A I2O3骨架材料。为了使上述用去离子水或蒸馏水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸后的固液分离效果佳，上述压滤优选在5 50MP压力下进行，进一步优选为20 !35Mpa，更进一步优选为沘 32Mpa。上述脱水收缩处理为对压滤后的菌渣进行蒸馏，连续将三氯化铝的水解产物氢氧化铝凝胶与菌渣的相互吸附包裹缠绕的聚集状态脱水调整，使有机物核壳材料连续收缩气化；上述固相转变处理是对进行上述脱水收缩处理后形成的氢氧化铝凝胶进行热分解，最终，氢氧化铝凝胶不断调整聚集并在高温条件下脱水相变成为多孔的化学活性高的Y-A I2O3骨架材料。对于经过上述压滤后所得的菌渣，发明人经过大量试验研究发现对于该菌渣采用在150 200°C下的蒸馏，在此温度下的蒸馏可将该菌渣中的红霉素残留被有效地分解、同时经压滤后的固形物中氨基酸也可被有效地蒸馏出、再经冷凝、膜法分离提取得到氨基酸。
为了进一步使脱水收缩处理后的固形物中残留的红霉素彻底分解、更进一步利于 Y- A I2O3骨架材料前驱体的形成，上述脱水处理采用的温度优选165 190°C。为了更进一步利于制得多孔的化学活性高的Y- A I2O3骨架材料，上述固相转变处理采用的温度优选65(T70(TC。为了综合利用上述发酵法生产的红霉素菌渣，在经过上述压滤后的滤液中提取并分离红霉素和氨基酸；在上述脱水收缩处理(蒸馏)和固相转变处理(热分解)过程中，冷凝上述蒸馏气体，采用金属膜法从冷凝液中提取氨基酸，回收上述热分解气体，用于生产液体燃料。本发明具有以下有益效果
本发明利用发酵法生产红霉素菌渣中的残余培养基和菌丝体做为核壳材料，并充分利用絮凝剂三氯化铝提供的金属铝离子源，特别是利用了三氯化铝的水解产物氢氧化铝凝胶与菌渣的相互吸附包裹缠绕的聚集状态，连续将此状态脱水调整，最终有机物核壳材料连续收缩气化，氢氧化铝凝胶不断调整聚集并在高温条件下脱水相变制得多孔的化学活性高的Y - Al2O3骨架材料，其平均孔径在0. 8 1. 4nm,比表面积在195^205m2/g ；在制备Y _ Al2O3骨架材料过程中的蒸馏过程(150 200°C)还解决了微量红霉素残留的环保问题。本发明方法回收利用了发酵法生产红霉素菌渣来制备化学活性高的Y- Al2O3骨架材料，节约了资源，生产成本低，产生的经济效益好，对环境友好，无二次污染产生。
图1和图2为本发明方法的流程示意图。
具体实施例方式结合附图，下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。实施例1参见图1，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后进行压滤，在150°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏)2小时，再在680°C 进行固相转变处理(热分解)4小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的Y - Al2O3骨架材料，其孔径为0. 9nm,比表面积为198m2/g。实施例2参见图2，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用蒸馏水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸， 然后在5MP压力下进行压滤，在190°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏)3小时， 再在780°C进行固相转变处理(热分解)5小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的γ - Al2O3骨架材料，其孔径为1. 3nm,比表面积为200m2/g。为了综合利用本例发酵法生产的红霉素菌渣，还可在经过上述压滤后的滤液中提取并分离红霉素和氨基酸；还可在上述脱水收缩处理(蒸馏)和固相转变处理(热分解)过程中，冷凝蒸馏气体，采用金属膜法从冷凝液中提取氨基酸，回收热分解气体，用于生产液体燃料。
实施例3参见图2，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后在50MP压力下进行压滤，在200°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏)4 小时，再在800°C进行固相转变处理(热分解)6小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的γ - Al2O3骨架材料，其孔径为1. 4nm,比表面积为205m2/g。为了综合利用本例发酵法生产的红霉素菌渣，可在经过上述压滤后的滤液中提取并分离红霉素和氨基酸；还可在上述脱水收缩处理(蒸馏)和固相转变处理(热分解)过程中，冷凝蒸馏气体，采用金属膜法从冷凝液中提取氨基酸，回收热分解气体，用于生产液体燃料。实施例4参见图1，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后在20MP压力下进行压滤，在165°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏)4小时，再在720°C进行固相转变处理(热分解)5. 5小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的γ - Al2O3骨架材料，其孔径平均为1. Onm,比表面积为198m2/g。实施例5参见图1，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y -Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后在35MP压力下进行压滤，在185°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏)3. 5 小时，再在700°C进行固相转变处理(热分解)4. 5小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的Y - Al2O3骨架材料，其孔径平均为1. Inm,比表面积为200m2/g。实施例6参见图1，一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后在30MP压力下进行压滤，在180°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理(蒸馏X3小时，再在750°C进行固相转变处理(热分解)5小时，即得Y-A I2O3骨架材料。通过本例制备的γ - Al2O3骨架材料，其孔径平均为1. 2nm,比表面积为203m2/g。
权利要求
1.一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水或蒸馏水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后进行压滤，在15(T200°C下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理2、小时，再在65(T80(TC进行固相转变处理4飞小时，即得γ -A I2O3骨架材料。
2.如权利要求1所述的利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述压滤在5 50MP压力下进行。
3.如权利要求1或2所述的利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述压滤在20 35MP压力下进行，所述脱水处理采用的温度为 165 190°C。
4.如权利要求1或2所述的利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述压滤在观 32MP压力下进行，所述固相转变处理采用的温度为 65(T700°C。
5.如权利要求3所述的利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备Y-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于所述压滤在观 32MP压力下进行，所述固相转变处理采用的温度为 650^700 0C ο
全文摘要
一种利用发酵法生产红霉素菌渣为核壳材料制备γ-Al2O3骨架材料的方法，其特征在于用去离子水或蒸馏水从发酵法生产的红霉素菌渣中萃取红霉素和氨基酸，然后进行压滤，在150~200℃下对压滤后的菌渣进行脱水收缩处理2~4小时，再在650~800℃进行固相转变处理4~6小时，即得γ-Al2O3骨架材料。本发明方法利用发酵法生产红霉素菌渣中的残余培养基和菌丝体做为核壳材料，充分利用菌渣中的絮凝剂提供的金属铝离子源，不仅节约了资源，生产成本低，还制得多孔的化学活性高的γ-Al2O3骨架材料，产生了很好的经济效益，同时还解决了菌渣中微量红霉素残留的环保问题，对环境友好，无二次污染产生。
文档编号C01F7/30GK102173443SQ20111006044
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月14日 优先权日2011年3月14日
发明者杨舒涵, 王利娅, 韩志范, 高继轩 申请人:金泳霖