L-缬氨酸是人体必需氨基酸,是合成蛋白质的基本素材,它在医药,化工,农业和食品等方面有着广泛的应用。L-缬氨酸生产过程中副生杂酸比较多,其中的丙氨酸因与缬氨酸结构相似,传统方法较难分离,导致缬氨酸产品纯度不够,制约了其价格上扬。模拟移动床技术是一种高效高分辨率的分离方法,采用此方法分离缬氨酸发酵液必将产生极大的经济效益和社会效益。本文首先研究了缬氨酸在单根色谱柱上的分离情况。通过大量的静态和动态吸附试验,来进行树脂的筛选和离子交换吸附条件的研究。选择JK006 型强酸性阳离子树脂为实验树脂,确定了最佳的树脂使用形式为氨型,最佳的吸附pH=2,最佳的洗脱剂为0.5mol/L 的氨水。建立了基于综合速率模型的单柱色谱模型,并用该模型对缬氨酸的分离进行了计算机模拟。利用MATLAB 语言编写了模拟程序,其中对于主体液相和固体颗粒相分别使用了有限元和正交配置方法来进行离散化求解,模拟结果很好的吻合了实验结果,证明了模拟的有效性,为进一步的模拟移动床分离计算机模拟提供了基础。从TMB 途径建立了模拟移动床的数学模型,通过Massimo 的三角形理论确定其理论最佳操作参数,并在实验中修正得到了实际的最佳操作参数,实现了缬氨酸和丙氨酸的分离。最终得到的缬氨酸产品纯度为98.6%,丙氨酸副产品的纯度为82.9%。由于从模拟移动床上分离得到的缬氨酸溶液里还含有一定量的色素,利用正交实验设计方法得到了最优的脱色、结晶工艺参数,得到了高纯度的白色鳞片状缬氨酸产品。