本文以固相酶也称为固定化酶作为裂解Pen-GK生产6-APA的催化剂，通过固定化酶裂解Pen-GK反应机理的研究，确定了裂解罐的搅拌形式。通过正交实验法，研究了PGA-L02在不同温度、不同pH值缓冲液中的稳定性，以及固定化酶PGA-L02裂解Pen-GK时不同底物浓度、温度、pH值对裂解时间、转化率、酶活性的影响，确定了最佳的反应条件：PGA-L02/pen-GK为90ku/kg，底物浓度为8.0%(W/V)，温度为30℃，pH值为8.5。在此条件下，6-APA的分离产率达89.0%以上，高于文献报道值。研究不同溶剂对苯乙酸的萃取效果，同时验证了对6-APA收率、质量及产品晶型和粒度分布的影响，最终确定了最优的萃取溶媒为甲酮。使用甲酮萃取结晶的6-APA含量达到99.0%，晶型规则，粒度分布D50增大至30μm。根据实验研究结果，确定的最优化操作条件用于指导工业生产，进行了裂解设备搅拌选型的优化，酶PGA-L02裂解Pen-GK生产6-APA工艺条件的改进，同时对萃取溶媒进行了调整，形成4台裂解罐年产1000吨6-APA的生产能力，产品质量符合公司优级品的标准要求，收率达89%以上，居国内领先水平。为了提高6-APA的收率，回收母液中的6-APA势在必行，本文对6-APA母液回收的可行性进行了研究，采用膜纳滤浓缩分离技术可以成功的将母液中的6-APA回收。本文考察了发酵液大直通工艺的可行性，以及陶瓷膜、超滤膜、纳滤膜的分离效果。