背景及概述

弱凝胶使用的聚合物有两大类,天然聚合物和人工合成聚合物,其中使用为广泛的是聚酰胺(PAM)和部分水解聚酰胺(HPAM)。金属离子交联形成的HPAM凝胶已在调剖、堵水、压裂等采油工艺中得到广泛的应用,目前HPAM凝胶中使用的有机金属离子交联剂有Cr(Ⅲ),Ti(Ⅳ),Al(Ⅲ)和Zr(Ⅳ)等。铝离子与聚合物经适当调节可形成分子内交联的弱凝胶体系,形成的凝胶强度适中,易控制;柠檬酸的强络合作用可以***铝水解所产生的羟桥结构,***交联反应速度,并且原材料相对便宜,因此柠檬酸铝是在低温、酸性或中性油藏的条件下弱凝胶中常用的一种交联剂。

发酵

1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循环学说以来，柠檬酸的发酵机理逐渐被人们所认识。已经证明，糖质原料生成柠檬酸的生化过程中，由糖变成酸的过程与酒精发酵相同，亦即通过E-M途径（二磷酸己糖途径）进行酵解。然后酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和酸羧化所生成的草酰缩合成为柠檬酸并进入三羧循环途径。 [11] 三羧酸循环柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当微生物体内的乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低、而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。 [11] 发酵工艺分表面发酵和固体发酵，按不同工艺制备不同原料的培养基，然后进行蒸料。蒸料的目的是将淀粉糊化，并进行灭菌。蒸料时要使物料受热均匀，蒸汽通畅，边蒸边加料，把料加在冒汽的地方，逐层加入。蒸好的物料要扬散摊凉，当温度降至37℃以下，即可补水接种，装盘发酵，发酵终点以酸度来决定，定期测定酸度，保证在酸度时出料，以免柠檬酸被***分解

随着石化工业的迅速发展, 的二次加工能力逐渐提高, 这使得炼油催化剂的报废量逐年增加, 废催化剂中含有大量的金属铝离子, 所以在废催化剂复活的过程中, 常常会产生大量的含铝酸性废水。同时废水中还含有大量的柠檬酸, 水中绝大多数铝离子与柠檬酸根反应, 生成稳定的柠檬酸铝络合物, 以胶体状态的铝以及柠檬酸铝分子状态存在。络合态***多数具有很高的水溶性, 且在广泛的pH范围内能够稳定存在, 现有化学中和沉淀等技术工艺难以将其去除, 采用乳状液膜法从柠檬酸工业废水中分离柠檬酸, 具有工艺简单, 快速等优点。乳状液膜法是此类工业废水处理的一个方向。