過濾技術的發展:納濾技術
納濾技術是近年發展起來的一種新型的壓力驅動膜分離過程,介于反滲透與超濾之間的一種膜分離技術,由于其操作壓力較低,對一、二價離子有不同選擇性,對小分子有機物有較高的截留性,且具有設備投資低、耗能低的優點。另外,該分離過程無任何化學反應,無需加熱,無相轉變,不破壞生物活性,適用于分子量1000以下的物質,而絕大部分藥物的分子量都在這個范圍內,且納濾技術節能、環境友好,因而越來越多地被用到制藥工業等各種分離、精制和濃縮過程中。
就重慶秉譽目前對于我國中藥制劑領域中觀察來看:銀杏葉提取物中的大孔樹脂洗脫液進行了納濾濃縮的研究,脫除其中的溶劑,目的是采用納濾技術脫除銀杏葉提取物生產過程中大孔樹脂洗脫液中的大部分溶劑,以取代原有的真空低溫三效蒸發工藝,最終達到節能降耗,提高產品活性的目的。 根據操作條件對分離性能的影響,確定了適宜的操作條件,再進行了工廠現場的試驗。
結果表明,納濾膜技術可以有效地脫除大孔樹脂中的溶劑,經過初步估算,采用該技術比原有的工藝節能 90%左右,降低成本 70%左右。
具體節約能耗估算如下:
按原工藝中每天處理樹脂洗脫液 8m3,經三效蒸發器后濃縮為 0.8 m3 。該工段每天消耗的蒸汽量約為5300kg,其汽化熱為 2258.4kJ/kg;維持該真空蒸發的真空泵 1 臺,其電機功率為 5.5kW,每天 12 小時工作。該過程的總能耗為: 2258.4×5300×5.5×12×3600=1220712kJ/天。 改用納濾替代三效真空蒸發后,產量不變,每天仍投入料液 8 m 3 ,其中 7.2m 3 的液體由納濾進行分離。采用有效膜面積為 100 平米的膜組件,每天操作時間為 8 小時,完全可以完成任務。維持納濾過程的泵的電機的功率為 5kW;將料液從室溫加熱到40℃左右的能耗為445786kJ,約需耗蒸汽 197kg。該過程的能耗為。40×3600+589786kJ/天,通過比較可知,使用納濾濃縮技術代替原有的三效真空蒸發系統可節能 95%左右。
在工業生產中,為了制備產品和回收溶劑,脫除溶液中的溶劑是必不可少的一個重要工序。傳統的脫除溶劑工藝如蒸發、干燥等技術,雖然能有效的去除大量的溶劑,但仍存在一些問題,尤其是能耗較高,污染嚴重,易破壞有效成分的活性等問題。納濾技術在該領域有望解決這些問題。
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