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纳滤膜脱盐浓缩设备

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  纳滤膜脱盐浓缩简介

  纳滤膜是在上世纪八十年代初期,由美国FilmTec的科学家研制而出,它能使90%的NaCl透析,而99%的蔗糖被截留,由于这种膜在渗透过程中截留率大于95%的最小分子直径约为1纳米,因而它被命名为“纳滤膜”。由于它的独特性能――能完全截留大分子及多价离子,又能使小分子无机盐透过膜,而成为一种新兴的膜分离技术被广泛利用于各种工业生产领域中,作为物料的浓缩、脱盐来取代原有的树脂提纯、蒸发浓缩等工序。

  因为无机盐能通过纳滤膜而透析,使得纳滤的渗透压远比反渗透为低,这样,在保证一定的膜通量的前提下,纳滤过程所需的外加压力比反渗透低的多。而在同等压力下,纳滤的膜通量则比反渗透大得多。此外,纳滤能使浓缩与脱盐的过程同时进行。所以用纳滤代替反渗透,浓缩过程能有效快速地进行,并达到较大的浓缩倍数。由于具备以上特点,使得NF膜可以同时进行脱盐和浓缩并具在相当快的处理速度:用NF膜对抗生素、合成药进行浓缩脱盐具有常温无破坏、低成本、收率高、无二次污染问题的特点。

  抗生素发酵滤液的浓缩与纯化

  在制药工业中,目前抗生素的生产大多采用发酵的方法。发酵产生的溶液经过滤除去生物残渣、树脂脱色提纯后得到的解析液的抗生素浓度往往很低。通常都采用溶剂萃取的方法,薄膜蒸发等工艺进行纯化、浓缩。

  纳滤膜可直接浓缩抗生素树脂解析液,如头C的生产过程,利用纳滤膜的特性,将头C解析液浓缩到效价达到12万左右,即可用溶媒结晶法得到产品。采用纳滤膜浓缩的优点是浓缩过程无相变,而且整个过程可在常温下进行,解析液不会由于有热敏性而受到破坏,同时,采用纳滤浓缩可大大节省能耗,降低生产成本。另外,纳滤膜可用于浓缩抗生素发酵滤液的浓缩,如青霉素、红霉素的生产,用纳滤膜浓缩抗生素发酵滤液,至较小体积后再用有机溶剂的萃取,利用这种方法,现有的萃取设备的生产能力将大幅度地提高,并可大量减少抽提过程中溶剂的用量。

  在抗生素的浓缩纯化过程,通常待浓缩的抗生素滤液(或解析液)被加在进料罐中,通过高压循环泵增压后输入膜组件,水和无机盐(或溶媒)通过膜而透析。而被膜截留的含抗生素的浓缩液则重新循环回到进料罐中,继续进行下一步的循环,直至达到给定的浓度后进入下一工序。

  合成药的浓缩脱盐

  由于合成过程产生大量的无机盐,一般会达到7~8%。在传统的工艺大都采用树脂提纯、脱盐,树脂的再生过程将造成二次污染,同时这类解析液浓度往往很低,因此必须利用薄膜蒸发或真空蒸发的方法进行浓缩,蒸发浓缩通常需很长时间,而且能耗大,温度不易控制,容易引起药液的变性分解。

  利用纳滤膜对无机盐小分子的脱除效率及对大分子的截留性能,利用纳滤取代树脂脱盐及薄膜浓缩过程,可缩短生产工序,降低生产成本。在合成药浓缩过程中,无机盐随同水透过膜,而药液得到浓缩,在后期,补加去离子水将浓缩液内的无机盐小分子洗涤带出,直到药液内的无机盐脱除干净(透析液电导低于100us),则进入下一工序处理。

  纳滤膜技术浓缩纯化的优点: 

  ·  能耗极低; 

  ·  膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高; 

  ·  设备结构简洁紧凑,操作十分方便,可实现自动化作业; 

  ·  常温浓缩不破坏有效成分,损失率极低(0.1%以下),透析液不造成二次污染; 

  ·  在浓缩的同时可脱除无机盐杂质,减少产品灰份;

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  ·  活性染料、酸性染料、直接染料及增白剂等水溶性染料浓缩、脱盐

  ·  洗塔废水处理与染料回收

  ·  粉尘回收

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  ·  抗生素药物低温浓缩、脱除灰份

  ·  染料脱盐、浓缩, 取代盐析、酸析

  ·  稀糖液的浓缩、低聚糖的提纯

  ·  生物活性成分的提取、浓缩

  ·  湿法冶金……

  ·  废水处理与回收

  ·  水质的软化

  ·  有机酸、氨基酸的分离纯化

  ·  从废酸、碱中,回收酸碱

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  ·  膜结构绝大多数是多层疏松结构

  ·  与反渗透相比较,即使在高盐度和低压条件下也具有较高渗透通量

  因为无机盐能通过纳滤膜而透析,使得纳滤的渗透压远比反渗透低,这样,在保证一定的膜通量的前提下,纳滤过程所需的外加压力比反渗透低得多。而在同等压力下,纳滤的膜通量则比反渗透大得多。此外,纳滤能使浓缩与脱盐的过程同步进行,所以用纳滤代替反渗透,浓缩过程能有效快速地进行,并达到较大的浓缩倍数。由于具备以上特点,使得纳滤膜可以同时进行脱盐和浓缩并具有相当快的处理速度:用纳滤膜对抗生素、合成药进行浓缩具有常温无破坏、低成本、收率高的特点。

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