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申请/专利权人：大连理工大学;中石油吉林化工工程有限公司

摘要：本发明涉及生物分离技术领域，具体公开了一种硼酸基低共熔溶剂两步萃取发酵液中1,3‑丙二醇和有机酸的方法。该方法包括：以硼酸为氢键供体，基于COSMO‑RS模型，依据萃取率、选择性系数等萃取效能指标筛选出适宜的氢键受体，合成低共熔溶剂体系；提出两步萃取法分离发酵液中1,3‑丙二醇、甘油和有机酸。萃取分离1,3‑丙二醇体系分两步进行，第一步以硼酸脯氨酸低共熔溶剂体系为萃取剂，丁酸和乙酸的收率分别为94.56％和75.60％；第二步以硼酸麝香草酚低共熔溶剂体系为萃取剂，进行四级萃取，最终1,3‑丙二醇和甘油的收率分别达到86.04％和81.11％，低共熔溶剂通过反萃进行循环利用。该方法操作简单、萃取收率高且低共熔溶剂易于制备、低毒、绿色环保，易于工业放大。

主权项：1.一种硼酸基低共熔溶剂两步萃取发酵液中1,3-丙二醇和有机酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：氢键受体的理论筛选：基于COSMO-RS模型，以硼酸为氢键供体，依据分配系数、萃取剂损耗、溶剂溶解能力和萃取选择性的萃取效能指标筛选出萃取有机酸能力较高的氢键受体A和萃取1,3-丙二醇能力较高的氢键受体B；S2：低共熔溶剂的制备：将硼酸分别与等摩尔所述步骤S1中筛选出的氢键受体A、氢键受体B加热混合搅拌，使之形成均相、透明、稳定的混合体系，即得硼酸-A低共熔溶剂、硼酸-B低共熔溶剂；S3：1,3-丙二醇浓缩液的制备：将1,3-丙二醇发酵液蒸发、脱水至原体积的15-30％，得到1,3-丙二醇浓缩液；S4：第一步萃取：取1,3-丙二醇浓缩液调pH值为中性或酸性，将步骤S1中所述的硼酸-A低共熔溶剂与1,3-丙二醇浓缩液混合，恒温搅拌后分相，得萃取相和萃余相，萃取相为富含有机酸的硼酸-A低共熔溶剂相，萃余相为富含1,3-丙二醇和甘油的水相；S5：第一步反萃：向步骤S4中所述的硼酸-A低共熔溶剂相中加入Na2CO3溶液，搅拌分相进行有机酸反萃，得到有机酸或有机酸盐溶液以及硼酸-A低共熔溶剂；S6：第二步萃取：取步骤S4中所述的富含1,3-丙二醇和甘油的水相调pH值为中性或碱性，将步骤S1中所述的硼酸-B低共熔溶剂与该富含1,3-丙二醇和甘油的水相混合，恒温搅拌后分相，得第一级萃取的萃取相和萃余相，取第一级萃取的萃余相，加入硼酸-B低共熔溶剂进行二级萃取，操作条件与第一级相同，重复萃取2-6次，将每一级萃取所得的萃取相混合，得到富含1,3-丙二醇和甘油的硼酸-B低共熔溶剂相；S7：第二步反萃：向步骤S6中所述的富含1,3-丙二醇和甘油的硼酸-B低共熔溶剂相中加入水，搅拌进行1,3-丙二醇和甘油反萃，得到1,3-丙二醇和甘油水溶液以及硼酸-B低共熔溶剂。

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