膜耦合酯化反应过程及传质机理研究

乳酸精制技术已经成为我国聚乳酸产业发展的瓶颈问题之一，酯化水解法是制备高品质乳酸的有效方法，关键问题是如何进一步提高乳酸的转化率。本项目提出采用陶瓷膜分散和渗透汽化脱水与酯化反应相耦合的技术，一方面，采用陶瓷膜分散乳酸到反应体系，部分取代传统的机械搅拌，大大降低了能耗，改善了反应体系的混合均匀性，提高反应速率；另一方面，实现采用渗透汽化对酯化反应在线脱水，打破反应平衡，提高反应转化率。围绕基于膜技术的酯化反应精制乳酸的思路，研究包括三方面内容：（1）多孔膜分散过程的传递基础研究；（2）渗透汽化与酯化反应耦合技术研究；（3）渗透汽化与乳酸乙酯水解反应耦合技术研究。通过上述内容的研究，探索多孔陶瓷膜分散乳酸的传质机理，弄清陶瓷膜分散乳酸过程、渗透汽化对乳酸酯化反应的促进效率，开发基于多孔膜分散和渗透汽化耦合技术的发酵法乳酸精制新工艺，乳酸转化率达90％以上。