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无机陶瓷膜的发展史与应用技术

2019-09-11

  无机陶瓷膜的研究始于二十世纪年代,其发展可分为三个阶段,最早用于核工业时期;以微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期;以及全面发展时期。通过三个阶段的发展,无机陶瓷膜分离技术已初步产业化,目前逐渐拓展至食品、工业生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域,成为苛刻条件下精密过滤分离的重要技术。

  无机陶瓷膜分离技术是近年国际上发展迅速的高新技术之一,因其具有化学稳定性好,能耐酸、耐碱、耐有机溶剂,机械强度大,抗微生物能力强,耐高温孔径分布窄,分离效率高等特点,已经在化工、食品、医药、环保等行业的分离、浓缩、提纯过程中展现出明显的优势和广阔的前景。国内外许多生物制药以及化工企业已经将无机陶瓷膜应用到了发酵液浓缩领域,收到很好的效果,例如抗生素头孢菌素、链霉素、红霉素等、有机酸乳酸、柠檬酸等、氨基酸、谷氨酸、苯丙氨酸等、酶制剂、疫苗、多搪等等,作为半成品的发酵液存在众多可能影响生产控制和成品品质的菌丝体、糖、有机抗体和无机离子,这些物质的存在轻则影响产品的纯度,重则产生污染导致产品报废。

 

 

  许多生物制药厂家将无机陶瓷膜应用到发酵液浓缩,以此来代替传统的采用蒸汽加热或者是电加热方式的蒸发浓缩。实践证明,采用无机陶瓷膜对发酵液进行分离浓缩不仅节省能源,同时效率也有明显的提高。目前国内大多数发酵液的除菌过滤仍采用板框、转鼓、离心机、硅藻土等传统分离设备,或采用絮凝沉降,加热及等电点沉淀等方法,传统工艺沿用已久、使用普遍、技术成熟、原理简单、价格便宜,但这些传统工艺方法只能将发酵液中的菌丝体、固体杂质等固体物予以粗分离,同时又无法将发酵液中大量存在的可溶性蛋白、还原多搪、大分子有机物等予以分离,特别是上游发酵过程中参数的变化会对下游分离提取工艺产生很大的影响,造成过滤速度减慢、滤过液透光度不高,这些残留的不溶性、可溶性杂质是对后续脱色、离交、结晶、脱盐纯化等精制工艺和最终成品质量与收率影响最大的因素之一,同时这些传统工艺存在着产品收率不高,劳动强度大,分离精度低,后续操作水洗量较大,废水排放量较大等缺点,由于无机陶瓷膜良好的化学稳定性能,使用寿命长,一些厂家在一次性投人无机陶瓷膜浓缩系统以后,在很短的时间内即可见到效益,并不仅仅节省能源,同时也降低了人力成本。

  国内许多生产维生素、青霉素、链霉素的制药厂家已经采用无机陶瓷膜对发酵液进行浓缩, 浓缩效率有了显著的提高,不仅做到了发酵液的浓缩功能,在取代传统真空浓缩的基础上同时又体现出了无机陶瓷膜浓缩的高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特点。

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