| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 1 绪论 | 第16-40页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-20页 |
| 1.1.1 氨基酸和有机酸简介 | 第16-17页 |
| 1.1.1.1 氨基酸的基本概念、分类和应用 | 第16-17页 |
| 1.1.1.2 有机酸的基本概念、分类和应用 | 第17页 |
| 1.1.2 氨基酸/有机酸的生产工艺和分离提取 | 第17-20页 |
| 1.1.2.1 发酵法生产氨基酸/有机酸 | 第17-18页 |
| 1.1.2.2 氨基酸/有机酸的分离纯化 | 第18-20页 |
| 1.1.3 传统氨基酸分离纯化工艺中存在的问题 | 第20页 |
| 1.2 电渗析技术概述 | 第20-30页 |
| 1.2.1 普通电渗析技术 | 第20-23页 |
| 1.2.1.1 阴阳离子交换膜 | 第20-21页 |
| 1.2.1.2 电渗析脱盐/浓缩工作原理 | 第21-22页 |
| 1.2.1.3 电渗析过程中的物质传递行为 | 第22-23页 |
| 1.2.2 双极膜电渗析技术 | 第23-25页 |
| 1.2.2.1 双极膜 | 第23-24页 |
| 1.2.2.2 双极膜电渗析的工作原理 | 第24-25页 |
| 1.2.3 电渗析技术的应用 | 第25-30页 |
| 1.2.3.1 电渗析技术在氨基酸生产中的应用 | 第25-29页 |
| 1.2.3.2 电渗析技术在有机酸生产中的应用 | 第29-30页 |
| 1.3 电渗析过程中的浓差极化与水解离现象 | 第30-37页 |
| 1.3.1 浓差极化和极限电流密度 | 第31-33页 |
| 1.3.2 ED过程阴阳离子交换膜浓差极化的差异性 | 第33页 |
| 1.3.3 电渗析过程中的水解离现象 | 第33-37页 |
| 1.3.3.1 膜面电位 | 第34-35页 |
| 1.3.3.2 第二Wein效应 | 第35-36页 |
| 1.3.3.3 质子化与去质子化反应 | 第36-37页 |
| 1.4 电渗析技术用于氨基酸/有机酸生产的制约因素 | 第37-38页 |
| 1.4.1 电渗析过程中的膜污染 | 第37-38页 |
| 1.4.2 氨基酸/有机酸本身的性质 | 第38页 |
| 1.5 本论文研究内容和意义 | 第38-40页 |
| 2 实验材料和分析方法 | 第40-48页 |
| 2.1 离子交换膜 | 第40页 |
| 2.2 电渗析装置 | 第40-42页 |
| 2.3 膜堆结构示意图 | 第42-43页 |
| 2.3.1 五室膜堆结构示意图 | 第42页 |
| 2.3.2 七室膜堆结构示意图 | 第42-43页 |
| 2.4 试剂与实验仪器 | 第43-45页 |
| 2.4.1 试剂 | 第43-44页 |
| 2.4.2 实验仪器 | 第44-45页 |
| 2.5 分析方法 | 第45-48页 |
| 2.5.1 pH的测定 | 第45页 |
| 2.5.2 溶液电导率的测定 | 第45页 |
| 2.5.3 电压和电流的测定 | 第45页 |
| 2.5.4 谷氨酸和赖氨酸的测定 | 第45页 |
| 2.5.5 钠离子的测定 | 第45页 |
| 2.5.6 氯离子的测定 | 第45-46页 |
| 2.5.7 红外光谱分析 | 第46-48页 |
| 3 等电点状态氨基酸在电渗析过程中的迁移特性 | 第48-66页 |
| 3.1 电渗析装置 | 第48页 |
| 3.2 膜堆结构 | 第48-49页 |
| 3.3 氨基酸迁移方向的考察 | 第49-56页 |
| 3.3.1 实验方法 | 第49页 |
| 3.3.2 结果与讨论 | 第49-56页 |
| 3.3.2.1 氨基酸的解离 | 第49-54页 |
| 3.3.2.2 氨基酸的迁移 | 第54-56页 |
| 3.4 普通电渗析处理氨基酸溶液 | 第56-64页 |
| 3.4.1 实验方法 | 第56-57页 |
| 3.4.1.1 电渗析实验 | 第56-57页 |
| 3.4.1.2 离子交换膜上氨基酸洗脱实验 | 第57页 |
| 3.4.2 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第57-59页 |
| 3.4.2.1 迁移率 | 第57-58页 |
| 3.4.2.2 膜通量 | 第58页 |
| 3.4.2.3 平均电流效率 | 第58页 |
| 3.4.2.4 能耗 | 第58-59页 |
| 3.4.3 结果与讨论 | 第59-64页 |
| 3.4.3.1 pH的变化 | 第59-60页 |
| 3.4.3.2 电流的变化 | 第60-61页 |
| 3.4.3.3 氨基酸浓度的变化 | 第61-62页 |
| 3.4.3.4 离子交换膜对氨基酸的吸附 | 第62-63页 |
| 3.4.3.5 电流效率和能耗 | 第63-64页 |
| 3.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 4 非等电点状态氨基酸在电渗析过程中的迁移特性 | 第66-80页 |
| 4.1 电渗析装置 | 第66页 |
| 4.2 膜堆结构 | 第66页 |
| 4.3 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第66页 |
| 4.4 电渗析处理氨基酸盐与无机盐溶液过程性能对比 | 第66-73页 |
| 4.4.1 实验方法 | 第66-67页 |
| 4.4.2 结果与讨论 | 第67-73页 |
| 4.4.2.1 电流和电导变化 | 第67-68页 |
| 4.4.2.2 离子的迁移规律 | 第68-70页 |
| 4.4.2.3 电渗析过程中的浓差极化与水解离现象 | 第70-73页 |
| 4.5 隔室厚度对电渗析处理氨基酸盐溶液过程性能的影响 | 第73-77页 |
| 4.5.1 实验方法 | 第73-74页 |
| 4.5.2 结果与讨论 | 第74-77页 |
| 4.5.2.1 对电流变化的影响 | 第74-75页 |
| 4.5.2.2 对离子迁移的影响 | 第75-76页 |
| 4.5.2.3 对水解离的影响 | 第76-77页 |
| 4.6 本章小结 | 第77-80页 |
| 5 树脂填充技术强化电渗析过程中电解质的迁移 | 第80-104页 |
| 5.1 电渗析装置 | 第80页 |
| 5.2 膜堆结构 | 第80-81页 |
| 5.3 实验材料 | 第81-82页 |
| 5.4 树脂填充电渗析处理氯化钠溶液 | 第82-88页 |
| 5.4.1 实验方法 | 第82页 |
| 5.4.1.1 树脂的填装 | 第82页 |
| 5.4.1.2 电渗析实验 | 第82页 |
| 5.4.2 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第82页 |
| 5.4.3 结果与讨论 | 第82-88页 |
| 5.4.3.1 电流和膜堆电阻的变化 | 第82-84页 |
| 5.4.3.2 pH的变化 | 第84-86页 |
| 5.4.3.3 离子浓度和电渗析过程性能的变化 | 第86-88页 |
| 5.5 树脂填充电渗析处理氨基酸溶液 | 第88-101页 |
| 5.5.1 实验方法 | 第88-89页 |
| 5.5.1.1 树脂的填装 | 第88页 |
| 5.5.1.2 电渗析实验 | 第88-89页 |
| 5.5.1.3 红外分析 | 第89页 |
| 5.5.2 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第89-90页 |
| 5.5.2.1 迁移率 | 第89页 |
| 5.5.2.2 膜通量 | 第89页 |
| 5.5.2.3 平均电流效率 | 第89-90页 |
| 5.5.2.4 能耗 | 第90页 |
| 5.5.3 结果与讨论 | 第90-101页 |
| 5.5.3.1 惰性树脂对电渗析处理氨基酸溶液过程的影响 | 第90-93页 |
| 5.5.3.2 离子交换树脂对电渗析处理氨基酸溶液过程的影响 | 第93-101页 |
| 5.6 本章小结 | 第101-104页 |
| 6 电渗析隔室内离子交换剂填充方式的改进 | 第104-114页 |
| 6.1 树脂隔板网的制备 | 第105-106页 |
| 6.1.1 实验材料 | 第105-106页 |
| 6.1.2 粘结方法 | 第106页 |
| 6.2 纤维隔板网的制备 | 第106-108页 |
| 6.2.1 实验材料 | 第107页 |
| 6.2.2 编织方法 | 第107-108页 |
| 6.3 导离子隔板网对电渗析处理谷氨酸溶液过程的影响 | 第108-112页 |
| 6.3.1 电渗析装置 | 第108页 |
| 6.3.2 膜堆结构 | 第108页 |
| 6.3.3 实验材料 | 第108页 |
| 6.3.4 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第108-109页 |
| 6.3.5 实验方法 | 第109页 |
| 6.3.6 结果与讨论 | 第109-112页 |
| 6.3.6.1 对电流和膜堆电阻变化的影响 | 第109-110页 |
| 6.3.6.2 对脱盐室谷氨酸浓度变化的影响 | 第110-111页 |
| 6.3.6.3 对电渗析过程性能的影响 | 第111-112页 |
| 6.4 本章小结 | 第112-114页 |
| 7 导离子纤维隔板网电渗析处理氨基酸溶液 | 第114-134页 |
| 7.1 研究方法和实验材料 | 第114-115页 |
| 7.1.1 电渗析装置 | 第114页 |
| 7.1.2 膜堆结构 | 第114-115页 |
| 7.1.3 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第115页 |
| 7.1.4 实验材料 | 第115页 |
| 7.2 中性氨基酸在电渗析过程中的迁移特性 | 第115-121页 |
| 7.2.1 实验方法 | 第115-116页 |
| 7.2.2 结果与讨论 | 第116-121页 |
| 7.2.2.1 中性氨基酸的解离 | 第116-118页 |
| 7.2.2.2 中性氨基酸在电渗析过程中的迁移 | 第118-121页 |
| 7.3 不同氨基酸在电渗析过程中的迁移特性对比 | 第121-126页 |
| 7.3.1 实验方法 | 第121页 |
| 7.3.2 结果与讨论 | 第121-126页 |
| 7.3.2.1 不同氨基酸钠盐在电渗析过程中的迁移特性对比 | 第122-124页 |
| 7.3.2.2 不同氨基酸盐酸盐在电渗析过程中的迁移特性对比 | 第124-126页 |
| 7.4 导离子纤维隔板网对氨基酸迁移的影响 | 第126-129页 |
| 7.4.1 实验方法 | 第126页 |
| 7.4.2 结果与讨论 | 第126-129页 |
| 7.4.2.1 导离子纤维隔板网对氨基酸钠盐迁移的影响 | 第126-128页 |
| 7.4.2.2 导离子纤维隔板网对氨基酸盐酸盐迁移的影响 | 第128-129页 |
| 7.5 导离子纤维隔板网强化氨基酸迁移的机理分析 | 第129-131页 |
| 7.5.1 酸性和碱性氨基酸的强化机理分析 | 第129-130页 |
| 7.5.2 中性氨基酸的强化机理分析 | 第130-131页 |
| 7.6 本章小结 | 第131-134页 |
| 8 导离子纤维隔板网电渗析处理有机酸溶液 | 第134-162页 |
| 8.1 研究方法和实验材料 | 第134-135页 |
| 8.1.1 电渗析装置 | 第134页 |
| 8.1.2 膜堆结构 | 第134页 |
| 8.1.3 电渗析过程性能参数及计算方法 | 第134-135页 |
| 8.1.4 实验材料 | 第135页 |
| 8.2 有机酸简介 | 第135-142页 |
| 8.2.1 有机酸的解离 | 第135-138页 |
| 8.2.2 有机酸溶液pH和有机酸浓度之间的关系 | 第138-140页 |
| 8.2.3 有机酸盐溶液pH和有机酸盐浓度之间的关系 | 第140-142页 |
| 8.3 有机酸在电渗析过程中的迁移特性 | 第142-152页 |
| 8.3.1 实验方法 | 第143页 |
| 8.3.2 结果与讨论 | 第143-152页 |
| 8.3.2.1 乳酸在电渗析过程中的迁移特性 | 第143-145页 |
| 8.3.2.2 不同有机酸在电渗析过程中的迁移特性对比 | 第145-147页 |
| 8.3.2.3 乳酸钠在电渗析过程中的迁移特性 | 第147-149页 |
| 8.3.2.4 不同有机酸钠盐在电渗析过程中的迁移特性对比 | 第149-151页 |
| 8.3.2.5 有机酸和有机酸盐溶液中有机酸的迁移速率对比 | 第151-152页 |
| 8.4 导离子纤维隔板网对有机酸迁移的影响 | 第152-158页 |
| 8.4.1 实验方法 | 第152-153页 |
| 8.4.2 结果与讨论 | 第153-158页 |
| 8.4.2.1 纤维隔板网对有机酸溶液中有机酸阴离子迁移的影响 | 第153-155页 |
| 8.4.2.2 纤维隔板网对有机酸盐溶液中有机酸阴离子迁移的影响 | 第155-158页 |
| 8.5 导离子纤维隔板网强化有机酸迁移的机理分析 | 第158-159页 |
| 8.6 本章小结 | 第159-162页 |
| 9 结论与展望 | 第162-166页 |
| 9.1 结论 | 第162-163页 |
| 9.2 创新点 | 第163-164页 |
| 9.3 展望和建议 | 第164-166页 |
| 符号表 | 第166-168页 |
| 参考文献 | 第168-178页 |
| 附录 个人简历及发表文章目录 | 第178-180页 |
| 致谢 | 第180页 |
