摘要:D-HPG是生物制药合成过程中产生的中间体,其母液的排放对环保造成了较大的压力。本文介绍了采用电渗析方法在D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG)提取与母液脱盐过程中的应用,主要通过控制pH值、电流、流量,实现脱除盐分的目的。电导率去除率可达90%以上,脱盐率可达80%以上,同时母液损失率低,损失率低于5%,提取液纯度与品质高。与传统的树脂吸附与脱色方法相比,具有较低的运行成本与较高的性价比,也为食品、化工等行业物料的提纯开辟了新的工艺思路。
关键词:D-HPG ;电渗析;母液
1前言
D-对羟基苯甘氨酸(D-HPG)是一种合成半合成青霉素和头孢菌素的中间体,用其生产的主要药品有羟氨苄青霉素(阿莫西林Amoxicillin)、羟氨苄青霉素克拉维酸盐、羟氨苄头孢、羟氨苄唑头孢、头孢哌酮等。
D-HPG生产过程中会产生高盐份母液,有机物含量:2.0%~2.5%,pH:6.5~7.0,杂质浓度(主要是NaCl):5~7%,如直接排放,将对周围环境产生非常严重的破坏。一般采用离子交换树脂脱除母液中的盐分[1],进而利用活性炭脱色,最后与发酵滤液一起进入正常提炼工艺。母液被套用一定次数后,杂质累积,影响产品质量,这时需要将母液排放。该工艺的弊端在于酸碱耗量大,树脂损耗量较大,导致生产成本过高,同时由于酸碱再生废水的排放,对企业的环保造成非常大的压力[2]。
本文采用电渗析技术替代离子交换树脂脱除母液中的盐分,考察其技术可行性和经济合理性,并对运行参数进行优化筛选。
2材料与方法
2.1.试验药剂
某化工企业调酸母液、氯化钠、氢氧化钠98%。
2.2.试验原理
电渗析是一种利用膜的选择透过性对水中的物质进行分离而达到脱盐、浓缩等预期目的的一种膜分离设备。电渗析器的主要部件为阴、阳离子交换膜,隔板与电极三部分[3]。隔板构成的隔室为液流经过的通道。淡液经过的隔室为脱盐室,浓液经过的隔室为浓缩室。在正负极之间,阴阳离子交换膜与隔板交替排列,构成淡液室(2、4、6),浓液室(1、3、5)。
在直流电场的作用下,2、4、6淡液室中的阳离子向负极迁移,通过阳膜进入1、3、5浓液室;阴离子向正极迁移,通过阴膜进入1、3、5浓室。1、3、5室中的阳离子向负极方向迁移时遇到阴离子交换膜而被阻挡,阴离子向正极方向迁移时遇到阳离子交换膜也被阻挡。这样淡室中的盐分浓度逐渐降低。相邻隔室,即浓液隔室中的盐分浓度相应逐渐升高。
作者:方丽娜,程棋波