陶瓷膜在發(fā)酵液澄清過程中的應(yīng)用課件

1、陶瓷膜在發(fā)酵液澄清過程中的應(yīng)用山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司 杜慶秀 2012年月關(guān)于魯抗山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司是我國大型的綜合化學(xué)制藥企業(yè)，有著45余年生物醫(yī)藥生產(chǎn)歷史，國家重要的抗生素生產(chǎn)基地。魯抗醫(yī)藥A股（600789）股票于1997年2月在上海證券交易所掛牌上市。魯抗醫(yī)藥充分發(fā)揮生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化優(yōu)勢，大力發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，實現(xiàn)企業(yè)的新跨越。公司的宗旨是：魯抗視醫(yī)藥為生命之神，以現(xiàn)代生物技術(shù)為手段，以保障病患者生命為己任，提供優(yōu)質(zhì)、安全、高效的藥品，為人類保健事業(yè)服務(wù)。魯抗簡介魯抗四大板塊原料藥板塊 原料藥板塊主要由青霉素類、頭孢類抗生素,大觀霉素，氨基酸類及相應(yīng)中間體的生產(chǎn)和銷售為主。制劑

2、板塊 制劑板塊以制劑事業(yè)部為主體，轄7個制劑車間， 4個銷售公司，以及軍隊市場開發(fā)部和OEM招商部，拳頭產(chǎn)品卓青市場占有率全國第一。動植物藥品板塊 動植物藥品板塊以舍里樂公司為主體，主要生產(chǎn)經(jīng)營獸用原料藥、粉針、片劑、粉散劑和飼料添加劑，是中國獸藥原料生產(chǎn)十強(qiáng)企業(yè)，擁有國際一流的技術(shù)、設(shè)備和先進(jìn)的產(chǎn)品檢驗、檢測方法。環(huán)?？萍及鍓K 環(huán)保板塊以魯抗中和環(huán)?？萍加邢薰緸橹黧w，擁有獨特的超高濃廢水、抗生素菌渣及氣味處理技術(shù)，是國內(nèi)處理系統(tǒng)最全、技術(shù)水平最高的環(huán)保治理企業(yè)之一，板塊在發(fā)展和經(jīng)營中充分體現(xiàn)專業(yè)化和科學(xué)化的特質(zhì)。 到“十二五”末期實現(xiàn)年銷售收入（工業(yè)部分）100億元、利稅15億元（其中利潤

3、10億元）、出口創(chuàng)匯3億美元的經(jīng)營目標(biāo)，躋身全國制藥十強(qiáng)之列。 公司“十二五”期間將以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，不斷改革、優(yōu)化、創(chuàng)新，優(yōu)化管理結(jié)構(gòu)及制度流程，創(chuàng)新企業(yè)發(fā)展模式和經(jīng)營方式，大力推動科技進(jìn)步，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，努力延伸產(chǎn)品鏈提高附加值，提升產(chǎn)品鏈的核心競爭力，內(nèi)涵式發(fā)展與外延式擴(kuò)張并舉，實現(xiàn)跨越發(fā)展。“十二五”規(guī)劃目標(biāo)及戰(zhàn)略實施5 生物產(chǎn)業(yè)園區(qū) 合成園區(qū) 制劑園區(qū) 泰安園區(qū) 四 大 園 區(qū) 建 設(shè)6 陶瓷膜在魯抗的應(yīng)用 2002年開始使用進(jìn)口的陶瓷膜試驗樣機(jī)進(jìn)行硫粘菌素和大觀霉素以及洛伐他汀發(fā)酵液分離澄清試驗2004年引進(jìn)2臺法國公司生產(chǎn)的陶瓷膜分別用于洛伐他汀發(fā)酵液過濾和大觀霉素發(fā)酵液過

4、濾，在國內(nèi)率先將陶瓷膜應(yīng)用于醫(yī)藥生物發(fā)酵領(lǐng)域，陶瓷膜先后用于洛伐他汀、大觀霉素、安普霉素、植酸酶、色氨酸、頭孢菌素以及硫粘菌素E等產(chǎn)品的發(fā)酵液澄清過濾。2008年5月又用國產(chǎn)陶瓷膜管替代進(jìn)口陶瓷膜管用于色氨酸發(fā)酵液的澄清過濾取得成功。目前，國產(chǎn)陶瓷膜技術(shù)日益成熟，久吾高科的陶瓷膜技術(shù)及裝備以其優(yōu)良的性價比，應(yīng)用于國內(nèi)許多的醫(yī)藥生產(chǎn)廠家。 耐溫，可承受1200的高溫耐壓，可承壓16bar適應(yīng)PH值范圍為114很強(qiáng)的耐腐蝕和耐磨損性能運(yùn)行穩(wěn)定、有效使用壽命長容易清洗，可采用高壓、脈沖反沖截留率高，對微納米級顆粒截留率基本可以達(dá)到100%。使用設(shè)備簡單，容易操作陶瓷膜特點陶瓷膜在洛伐他汀發(fā)酵液過濾中

5、的應(yīng)用洛伐他汀（Lovastatin）是由土曲霉生物發(fā)酵生產(chǎn)的可用于降血脂的藥物。洛伐他汀發(fā)酵液中固含量高達(dá)3040%，且產(chǎn)品主要存在于菌體內(nèi)，過濾時需偱環(huán)透析將洛伐他汀從固相中溶出進(jìn)入液相，傳統(tǒng)的板框壓濾和鼓式真空過濾均不能滿足工藝需要，采用陶瓷膜過濾洛伐他汀發(fā)酵液，過濾收率比板框壓濾提高5%以上，且濾液質(zhì)量好，對后工序樹脂污染小，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率，降低生產(chǎn)成本。應(yīng)用背景應(yīng)用實例圖1 法國TAMI公司生產(chǎn)的1號陶瓷膜系統(tǒng)使用進(jìn)口的1號陶瓷膜系統(tǒng)進(jìn)行洛伐他汀發(fā)酵液固液分離（過濾）過程中，一開始就發(fā)生了陶瓷膜爆管問題，一度使生產(chǎn)停止。我們同陶瓷膜廠家技術(shù)人員合作從工藝、設(shè)備、操作等幾個方

6、面對陶瓷膜爆管原因進(jìn)行了分析：陶瓷膜系統(tǒng)內(nèi)氣體未排盡，氣蝕現(xiàn)象造成膜管局部應(yīng)力產(chǎn)生，導(dǎo)致膜管破裂。洗膜進(jìn)水的流速遠(yuǎn)高于進(jìn)料的流速，循環(huán)泵啟動瞬時對膜管的沖擊力加大，水錘效應(yīng)導(dǎo)致膜管的破裂。堿洗時溫度高達(dá)80，用水沖洗瞬時溫差4050，溫度的突變造成膜管急劇收縮、膜管應(yīng)力抗沖擊力下降而發(fā)生損壞。物料特性造成膜管抗沖擊能力下降：由于料液固含量高高流速會導(dǎo)致膜管內(nèi)部的磨損和機(jī)械強(qiáng)度下降。應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題、原因及對應(yīng)的解決方法 爆管解決方法：更換清洗泵采取相應(yīng)措施：(1)洗膜后往系統(tǒng)內(nèi)注水，沖滿膜系統(tǒng)，確保排盡氣體。(2)循環(huán)泵軟啟動不可靠，更換為變頻器。(3)在清洗時控制溫差變化，減少溫差變化對

7、膜管的影響。(4)增加固液預(yù)分離過程，降低進(jìn)料固含量。通過采取以上措施，爆管問題有所緩解，但沒有根本解決。根本原因：清洗泵選型不對，且清洗泵機(jī)械密封漏氣。更換清洗泵后，沒有再發(fā)生爆管問題，陶瓷膜爆管問題得到解決。工藝優(yōu)化前后對比膜污染（濃差極化、吸附和內(nèi)孔堵塞） 解決方法：開發(fā)合適的清洗工藝清洗方法：堿液濃度增加一倍，加入12次氯酸鈉，反復(fù)沖洗至水通量達(dá)到200 L/m2h以上，膜通量可恢復(fù)。 注意：使用次氯酸鈉不能長時間侵泡，清洗后要立即清洗干凈，次氯酸鈉會對陶瓷膜的不銹鋼體造成嚴(yán)重破壞。項 目更換組件前更換組件后前后對比平均過濾周期52小時42小時縮短10小時起始膜通量25L/m2h35L

8、/m2h+10L/m2h結(jié)束時通量10L/m2h20L/m2h+10L/m2h每批洗膜次數(shù)3次2次減少一次洗膜表2 更換2號膜一組膜組件主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比使用久吾高科生產(chǎn)的陶瓷膜管（99瓷）更換2號陶瓷膜第三組的膜組件，進(jìn)行了5批次色氨酸發(fā)酵液過濾生產(chǎn)試驗，平均生產(chǎn)周期縮短10小時，可減少一次洗膜。 項 目更換組件前更換組件后前后對比平均過濾周期52小時20小時縮短32小時起始膜通量25L/m2h65L/m2h+40L/m2h結(jié)束時通量10L/m2h40L/m2h+30L/m2h每批洗膜次數(shù)3次2次減少一次洗膜表3 2號陶瓷膜更換國產(chǎn)膜管后主要生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比將2號陶瓷膜全部更換為久吾高科同規(guī)格膜管用于色氨酸發(fā)酵液過濾生產(chǎn)，生產(chǎn)運(yùn)行時間大大縮短，國產(chǎn)陶瓷膜管替代進(jìn)口陶瓷膜管用于生物發(fā)酵液澄清過濾取得成功！為鄒城生物工業(yè)園色氨酸發(fā)酵液過濾設(shè)備選型提供依據(jù)。采用陶瓷膜過濾生物發(fā)酵液具有板框壓濾、鼓式真空過濾、離心分離等傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)點，并能實現(xiàn)清潔生產(chǎn)：濾液品質(zhì)高、收率高，減輕了后序提純負(fù)荷；系統(tǒng)清潔生產(chǎn)，勞動力成本低；不需添加任