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      制藥工業(yè)中膜分離技術(shù)的應(yīng)用

      2013-11-28 12:17:03 admin 603

      摘要:在制藥工業(yè)中,目前抗生素的生產(chǎn)大多采用發(fā)酵的方法。發(fā)酵產(chǎn)生的溶液經(jīng)過濾除去生物殘?jiān)?、樹脂脫色提純后得到的解析液的抗生素濃度往往很低。通常都采用溶劑萃取的方法,薄膜蒸發(fā)等工藝進(jìn)行純化、濃縮。納濾膜可直接濃縮抗生素樹脂解析液。


              在制藥工業(yè)中,目前抗生素的生產(chǎn)大多采用發(fā)酵的方法。發(fā)酵產(chǎn)生的溶液經(jīng)過濾除去生物殘?jiān)?、樹脂脫色提純后得到的解析液的抗生素濃度往往很低。通常都采用溶劑萃取的方法,薄膜蒸發(fā)等工藝進(jìn)行純化、濃縮。
              納濾膜可直接濃縮抗生素樹脂解析液,如頭C的生產(chǎn)過程,利用納濾膜的特性,將頭C解析液濃縮到效價(jià)達(dá)到12萬左右,即可用溶媒結(jié)晶法得到產(chǎn)品。采用納濾膜濃縮的優(yōu)點(diǎn)是濃縮過程無相變,而且整個過程可在常溫下進(jìn)行,解析液不會由于有熱敏性而收到破壞,同時(shí),采用納濾濃縮可大大節(jié)省能耗,降低生產(chǎn)成本。另外,納濾膜可用于濃縮抗生素發(fā)酵濾液的濃縮,如青霉素、紅霉素的生產(chǎn),用納濾膜濃縮抗生素發(fā)酵濾液,至較小體積后再用有機(jī)溶劑的萃取,利用這種方法,現(xiàn)有的萃取設(shè)備的生產(chǎn)能力將大幅度地提高,并可大量減少抽提過程中溶劑的用量。
               圖1、2形象地表示了抗生素的濃縮純化過程,通常待濃縮的抗生素濾液(或解析液)被加在進(jìn)料罐中,通過高壓循環(huán)泵增壓后輸入膜組件,水和無機(jī)鹽(或溶媒)通過膜而透析。而被膜截留的含抗生素的濃縮液則重新循環(huán)回到進(jìn)料罐中,繼續(xù)進(jìn)行下一步的循環(huán),直至達(dá)到給定的濃度后進(jìn)入下一工序。


      圖1:納濾膜用于樹脂解析液的濃縮

      膜分離設(shè)備

      圖2:納濾膜用于發(fā)酵濾液的濃縮

      膜分離設(shè)備

      1. 合成藥的濃縮脫鹽
      合成藥的生產(chǎn)工藝大致如圖3:

      圖3:傳統(tǒng)合成藥生產(chǎn)工藝流程

      膜分離設(shè)備
             

              由于合成過程產(chǎn)生大量的無機(jī)鹽,一般會達(dá)到7~8%。在傳統(tǒng)的工藝大都采用樹脂提純、脫鹽,樹脂的再生過程將造成二次污染,同時(shí)這類解析液濃度往往很低,因此必須利用薄膜蒸發(fā)或真空蒸發(fā)的方法進(jìn)行濃縮,蒸發(fā)濃縮通常需很長時(shí)間,而且能耗大,溫度不易控制,容易引起藥液的變性分解。
      利用納濾膜分離技術(shù)的工藝如圖4:

      圖4:納濾膜用于合成藥的濃縮脫鹽

      膜分離設(shè)備

      納濾膜系統(tǒng)濃縮脫鹽的原理如圖5:

      圖5:納濾膜濃縮脫鹽原理

      膜分離設(shè)備

              利用納濾膜對無機(jī)鹽小分子的脫除效率及對大分子的截留性能,利用納濾取代樹脂脫鹽及薄膜濃縮過程,可縮短生產(chǎn)工序,降低生產(chǎn)成本。在合成藥濃縮過程中,無機(jī)鹽隨同水透過膜,而藥液得到濃縮,在后期,補(bǔ)加去離子水將濃縮液內(nèi)的無機(jī)鹽小分子洗滌帶出,直到藥液內(nèi)的無機(jī)鹽脫除干凈,則進(jìn)入下一工序處理。
      納濾膜技術(shù)濃縮純化的優(yōu)點(diǎn):
      ?能耗極低(各種濃縮方法除水成本比較見圖6);
      ?膜耐受的條件范圍寬,濃縮倍數(shù)高;
      ?設(shè)備結(jié)構(gòu)簡潔緊湊,操作十分方便,可實(shí)現(xiàn)自動化作業(yè);
      ?常溫濃縮不破壞有效成分,損失率極低(0.1%以下),透析液不造成二次污染;
      ?在濃縮的同時(shí)可脫除無機(jī)鹽雜質(zhì),減少產(chǎn)品灰份;


               由上圖可知采用納濾濃縮工藝,單位除水成本基本在10元/噸水以下,而采用薄膜蒸發(fā)單位成本在100元/噸水左右,相差10倍之多,即使比較新的反滲透濃縮工藝,單位出水成本也在20~30元/噸水。
              另外,納濾膜在染料生產(chǎn)、中藥生產(chǎn)、有機(jī)廢水處理等方面也都有較多的應(yīng)用,新一代納濾膜技術(shù)的出現(xiàn)為生物、醫(yī)藥、食品、化工工業(yè)降低生產(chǎn)成本提高產(chǎn)品品質(zhì)提供了一條捷徑,隨著越來越多的企業(yè)認(rèn)識到新技術(shù)所帶來的巨大效益及競爭優(yōu)勢,納濾膜技術(shù)在醫(yī)藥、化工、食品、冶金等領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣,并為國家提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)及可持續(xù)發(fā)展政策貢獻(xiàn)一份力量。
       

      膜分離設(shè)備

       

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