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文檔簡介
1、納濾膜技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用各種濃縮工藝蹤合成本對比反滲透納濾膜是在上世紀(jì)八十年代初期,由美國FilmTec的科學(xué)家研 制而出,它能使90%的NaCl透析,而99%的蔗糖被截留,由于 這種膜在滲透過程中截留率大于95%的最小分子直徑約為1納 米,因而它被命名為“納濾膜”。由于它的獨特性能一一能完全截 留大分子及多價離子,又能使小分子無機鹽透過膜,而成為一種 新興的膜分離技術(shù)被廣泛利用于各種工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,作為物料 的濃縮、脫鹽來取代原有的樹脂提純、蒸發(fā)濃縮等工序。因為無機鹽能通過納濾膜而透析,使得納濾的滲透壓遠比反滲 透為低,這樣,在保證一定的膜通量的前提下,納濾過程所需的 外加壓力比反滲透低的
2、多。而在同等壓力下,納濾的膜通量則比 反滲透大得多。此外,納濾能使?jié)饪s與脫鹽的過程同時進行。所 以用納濾代替反滲透,濃縮過程能有效快速地進行,并達到較大 的濃縮倍數(shù)。由于具備以上特點,使得NF膜可以同時進行脫鹽 和濃縮并具在相當(dāng)快的處理速度:用NF膜對抗生素、合成藥進 行濃縮脫鹽具有常溫?zé)o破壞、低成本、收率高、無二次污染問題 的特點。詳細介紹1、抗生素發(fā)酵濾液的濃縮與純化在制藥工業(yè)中,日前抗生素的生產(chǎn)大多采用發(fā)酵的方法。發(fā)酵 產(chǎn)生的溶液經(jīng)過濾除去生物殘渣、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) 等工藝進行純化、濃縮。納濾膜可直接濃縮抗生素樹脂解析液
3、,如頭C的生產(chǎn)過程,利 用納濾膜的特性,將頭C解析液濃縮到效價達到12萬左右,即可 用溶媒結(jié)品法得到產(chǎn)品。采用納濾膜濃縮的優(yōu)點是濃縮過程無相 變,而且整個過程可在常溫下進行,解析液不會由于有熱敏性而 收到破壞,同時,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)被加在進料罐中,通過高壓循環(huán)泵增壓后 輸入
4、膜組件,水和無機鹽(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)回到進料罐中,繼續(xù)進行下一步 的循環(huán),直至達到給定的濃度后進入下一工序。2、合成藥的濃縮脫鹽合成藥的生產(chǎn)工藝大致如圖3:由于合成過程產(chǎn)生大量的無機鹽,一般會達到78%。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)的方法進行濃縮,蒸發(fā)濃縮通常需很長時間,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:納濾膜系統(tǒng)濃縮脫鹽的原理如圖5:利用納濾膜對無機鹽小分子的脫除效率及對大分子的截留性 能,利用納濾
5、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,無機鹽隨同水透過膜,而 藥液得到濃縮,在后期,補加去離子水將濃縮液內(nèi)的無機鹽小分 子洗滌帶出,直到藥液內(nèi)的無機鹽脫除干凈(透析液電導(dǎo)低于 100US),則進入下一工序處理。納濾膜技術(shù)濃縮純化的優(yōu)點: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;在濃縮的同時可脫除無機鹽雜質(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1020元 /噸水,而采用薄膜蒸發(fā)單位成本在100元/噸水左右,相差5倍之 多,即使比較新的反滲透濃縮工藝,單位出水成本也在30元以上。另外,納濾膜在染料生產(chǎn)、中藥生產(chǎn)、有機廢水處理等方面也 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
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