CN102284192B - 并、逆流耦合式连续反萃青霉素设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用并流耦合逆流连续反萃青霉素的工艺与相关设备。一定浓度的负载青霉素有机溶液和一定浓度的碱性溶液并流通过一个混合器（塔）混合后，进入另一塔式萃取器中部，塔式萃取器上部一定量及一定浓度的碱性溶液经分布器分散后喷淋进入萃取器塔体，塔底部也有一定量及一定浓度的负载青霉素有机溶液经分布器分布后进入萃取器塔体，塔中部进料与塔上部碱水相、塔底部有机相连续逆流接触，完成反应及萃取过程。有机萃余相在塔顶经过澄清段连续流出塔体返回青霉素萃取工序，而负载青霉素盐的水相经塔底澄清后由控制阀控制连续排出进入下一工序。该工艺设备简单，能耗低，处理量大，适于大规模连续生产，操作弹性大，产品质量好，收率高而且稳定。
Description
技术领域
本发明涉及抗生素生产提取工艺及设备，特别涉及含青霉素的有机溶液（如乙酸丁酯，乙酸戊酯，甲基异丁基酮）的连续反萃新工艺及设备。
背景技术
青霉素是临床抗感染的首选药物之一, 同时又是裂解生产6-APA( 6-氨基青霉烷酸) 和7-ADCA( 7-氨基-3-去乙酰氧基头孢烷酸) 等半合成抗生素中间体的重要原料, 是当今β-内酰胺抗生素市场的基石。
青霉素是目前生产量最大且应用最广泛的抗生素，具有抗菌作用强，疗效高，毒性低等优点，是治疗敏感性细菌感染的首选药物。青霉素的生产过程包括发酵、过滤、溶剂萃取、碱液反萃、脱水、脱色、共沸结晶、干燥等多个工艺阶段。碱液反萃工序是其中重要的一项环节，它对产品的质量、收率、生产成本等都有着重要的影响。
目前青霉素萃取工艺阶段已实现了连续化，而且在生产中已得到广泛的应用。但是青霉素反萃工序目前仍主要以间歇混合澄清罐式操作实现，间歇混合澄清罐式操作是在搅拌的条件下将碱液分步加入罐内进行搅拌混合反应，而后采用静置分相的方式实现主体相的分离。在加碱调节混合液的pH值时，通常需要加入两次或两次以上的不同浓度的碱液，而且每次都要经历混合反应和澄清阶段；人为的调碱液量引起pH的变化范围宽，混合液停留时间长，因而成品质量和收率不稳定；料液中杂质含量高时，过程乳化严重，造成静置分相困难；另外设备庞大，动力和人力消耗高，设备投资以及占地面积比较多，大大增加了青霉素的生产运行成本。
近年来，青霉素连续反萃越来越受到人们的广泛关注，离心连续反萃和青霉素静态连续抽提两种方式在生产中得到了尝试应用。离心连续反萃法（CN1263097A）工艺是采用离心机进行青霉素乙酸丁酯溶液和碱液混合反应及分相，该方法可以连续生产，降低了劳动强度，并且提高了生产效率。但操作稳定性差，生产设备成本高，仍然无法解决料液杂质形成乳化而导致相间夹带的问题。另外，青霉素静态连续抽提工艺（CN1422858A）中静态澄清体积要求大，有机轻相的青霉素效价仍在2000~4000unit/mL之间，需要进一步的回收处理等等。采用振动筛板萃取塔的连续逆流萃取法(CN200610089739.X)可以很好的解决有机轻相的青霉素效价残留，所用设备也比较简单。但是，由于青霉素结构的特殊性使其在高酸度、碱度下会较快降解，连续逆流操作高浓差推动力会强化萃取传质过程，但同时会使青霉素长时间处于过碱环境，最终的结果降低了青霉素的总收率。因此本工艺提出采用并流萃取大部分青霉素，而后结合逆流萃取完成青霉素的彻底萃取，最大限度降低青霉素在过碱区域的停留。
并流萃取所采用的设备可以是静态混合器或者动态混合器或者管道混合器或者萃取塔，逆流萃取可以选取筛板萃取塔或者填料萃取塔或者振动筛板塔或者脉冲筛板塔。
发明内容
本发明的目的是克服现有青霉素反萃取生产中间歇萃取设备处理量小，操作时间长且不稳定；连续萃取设备或者价格昂贵、操作繁琐，或者有机相残留多，收率低的问题。
为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种反萃青霉素的工艺，首先利用静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，然后耦合连续逆流萃取青霉素，其特征在于：将浓度为1000~100000unit/mL的青霉素有机溶液和和质量浓度为1%~50％的碱性溶液通过相应的流量控制阀门调节流量，同时进入静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，然后通入逆流萃取塔中部进料口；萃取塔的塔底和塔顶分别设置进料口，将浓度为1000~100000unit/mL的青霉素有机溶液和和质量浓度为1%~50％的碱性溶液分别从塔底进料口和塔顶进料口引入塔内；萃取塔内连续逆流完成反萃，有机萃余相在塔顶经过澄清段连续流出塔体返回青霉素萃取工序，而富含青霉素的重相经塔底澄清段由控制阀控制连续排出，所述逆流萃取塔是填料塔、筛板塔、振动筛板塔或脉冲筛板塔。
待萃取青霉素有机溶液以及碱性溶液都被分成两部分，其中5~95%青霉素有机溶液与5~95%碱性溶液通过静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，而后混合液体进入萃取塔；剩余青霉素有机溶液从底部被引入萃取塔，与塔上部降落的水相接触反应、萃取，剩余碱性溶液从顶部被引入萃取塔，与塔下部上升的有机相接触反应、萃取；萃取后生成的轻重相产物分别经塔顶部与塔底部的澄清室澄清后连续排出萃取塔；
优选：所述青霉素为青霉素G和青霉素V，碱性溶液为碱金属碳酸氢盐溶液或碱金属碳酸盐溶液；
进一步的，所述碱性溶液为碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钠溶液或碳酸氢钾溶液；
所述青霉素溶液的浓度为2000~80000unit/mL或3000~80000unit/mL或4000~50000unit/mL；碱性溶液质量浓度为5%~45％或10%~40％或20%~30％；
所述有机萃余相中青霉素的效价控制在0~100unit/mL，进一步优选10~90unit/mL、20~80unit/mL、30~60unit/mL，重相的pH控制6.0~7.2范围之内；
所述向逆流萃取塔施加垂直向上的磁场，磁场强度为0.05~0.10T，进一步优选同时施加垂直向上的电场，电场强度20V/m；
所述静态混合器是管道混合器；
有机溶液优选乙酸丁酯，乙酸戊酯，甲基异丁基酮。
所述的连续并流耦合逆流反萃取青霉素的工艺，其特征在于所述的连续并流萃取反萃取青霉素是在静态混合器或者动态混合器或者管道混合器或者萃取塔内实现的，青霉素连续逆流反萃取青霉素是在筛板萃取塔或者填料萃取塔或者振动筛板塔或者脉冲筛板塔内实现的。在青霉素提取过程中, 简化工艺步骤, 优化工艺过程, 降低生产成本。
使用本发明连续并流耦合逆流反萃取青霉素的工艺，青霉素的萃取率都在98.5%以上，并且通过磁场加强或者磁场和电场共同加强，其萃取率均能达到99.0%以上，而通过对比例可以看出，在没有并流萃取的情况下，其相应的萃取率仅能达到92.0%左右，本申请取得了预料不到的效果。
附图说明
图1是本发明的连续并、逆流反萃取青霉素工艺流程示意图；
其中，1，2为流量控制阀门；3为管道混合器；4为逆流萃取塔。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的工艺技术作进一步的描述：
实施例1
采用管道混合器与筛板塔组合完成并、逆流耦合萃取。
以振动筛板塔作为逆流萃取塔。在相应流量控制阀门的控制下，将浓度为48216 unit/mL青霉素G有机溶液以9000 L/h的流速和质量浓度30％碳酸钾溶液以580 L/h的流速经管道混合器混合，然后通入逆流筛板萃取塔中部进料口。浓度为48216 unit/mL青霉素G有机溶液以200L/h流量通入逆流筛板萃取塔底部，经过分布器分布后，与来自塔上部的碱性溶液反应、萃取，质量浓度20％碳酸钾溶液以7 L/h流量通入逆流筛板萃取塔顶部，经过分布器分布后，与来自塔下部的含青霉素G有机溶液反应、萃取。经中部进料口进入的青霉素G有机溶液、碳酸钠混合溶液与来自塔上部的碱性溶液、来自塔下部的青霉素G有机溶液反应、萃取。反应生成的CO2气体经排气阀排出，有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续流出进入下一工序。
上述青霉素G有机溶液均是青霉素G的乙酸丁酯的溶液，实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为0~100unit/mL；重相的pH＝6.20~6.5；青霉素G反萃收率为98.5％。
实施例2
调整青霉素G有机溶液的浓度为60517unit/mL，碳酸钾溶液的质量浓度为30％，以填料塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸钾溶液的流速为7000L/h、300L/h，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~80unit/mL，重相的pH＝6.5~6.6；青霉素G反萃收率为98.6％。
实施例3
调整青霉素G有机溶液的浓度为13453unit/mL，碳酸钾溶液的质量浓度为40％，以填料塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，向填料塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.05T,其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为5~40unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素G反萃收率为99.3％。
实施例4
调整青霉素G有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸钠溶液的质量浓度为40％，以振动筛板塔为逆流萃取塔，进入静态混合器时青霉素G有机溶液、碳酸钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，向振动筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T,其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为20~60unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素G反萃收率为99.4％。
实施例5
调整青霉素G有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸钠溶液的质量浓度为40％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入静态混合器时青霉素G有机溶液、碳酸钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T,同时施加垂直向上的电场，电场强度20V/m，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~40unit/mL，重相的pH＝6.2~6.4；青霉素G反萃收率为99.7％。
实施例6
调整青霉素G有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钠溶液的质量浓度为40％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为30~80unit/mL，重相的pH＝6.1~6.3；青霉素G反萃收率为98.9％。
实施例7
调整青霉素G有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为10％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入动态混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为7000L/h、500L/h，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为50~70unit/mL，重相的pH＝6.2~6.4；青霉素G反萃收率为98.8％。
实施例8
调整青霉素G有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入动态混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为20~40unit/mL，重相的pH＝6.0~6.3；青霉素G反萃收率为99.2％。
实施例9
调整青霉素G有机溶液的浓度为73478unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入动态混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.05T,其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为15~35unit/mL，重相的pH＝6.0~6.2；青霉素G反萃收率为99.4％。
实施例10
调整青霉素G有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为6000L/h、500L/h，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T,其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~50unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素G反萃收率为99.2％。
实施例11
调整青霉素G有机溶液的浓度为1589unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为4000L/h、500L/h，青霉素G有机溶液为乙酸戊酯溶液，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T, 同时施加垂直向上的电场，电场强度20V/m，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为5~10unit/mL，重相的pH＝6.4~6.6；青霉素G反萃收率为99.2％。
实施例12
调整青霉素G有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为6000L/h、500L/h，青霉素G有机溶液为甲基异丁基酮溶液，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~30unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素G反萃收率为99.2％。
实施例13
调整青霉素G有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钠溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素G有机溶液、碳酸氢钠溶液的流速为6000L/h、500L/h，青霉素G有机溶液为甲基异丁基酮溶液，其余条件与实施例1相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~20unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素G反萃收率为99.0％。
实施例14
采用管道混合器与振动筛板塔组合完成并、逆流耦合萃取。
以振动筛板塔作为逆流萃取塔。在相应流量控制阀门的控制下，将浓度为48216 unit/mL青霉素V有机溶液以9000 L/h的流速和质量浓度30％碳酸钾溶液以580 L/h的流速经管道混合器混合，然后通入逆流筛板萃取塔中部进料口。浓度为48216 unit/mL青霉素V有机溶液以200L/h流量通入逆流筛板萃取塔底部，经过分布器分布后，与来自塔上部的碱性溶液反应、萃取，20％碳酸钾溶液以7 L/h流量通入逆流筛板萃取塔顶部，经过分布器分布后，与来自塔下部的含青霉素V有机溶液反应、萃取。经中部进料口进入的青霉素V有机溶液、碳酸钠混合溶液与来自塔上部的碱性溶液、来自塔下部的青霉素V有机溶液反应、萃取。反应生成的CO2气体经排气阀排出，有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续流出进入下一工序。
上述青霉素V有机溶液均是青霉素V的乙酸丁酯的溶液，实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~90unit/mL；重相的pH＝6.30~6.5；青霉素V反萃收率为90.3％。
实施例15
调整青霉素V有机溶液的浓度为60517unit/mL，碳酸钾溶液的质量浓度为30％，以填料塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸钾溶液的流速为7000L/h、300L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为15~80unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素V反萃收率为98.7％。
实施例16
调整青霉素V有机溶液的浓度为13453unit/mL，碳酸钾溶液的质量浓度为40％，以填料塔为逆流萃取塔，进入静态混合器时青霉素V有机溶液、碳酸钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为20~40unit/mL，重相的pH＝6.4~6.6；青霉素V反萃收率为99.2％。
实施例17
调整青霉素V有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸钠溶液的质量浓度为40％，以振动筛板塔为逆流萃取塔，进入静态混合器时青霉素V有机溶液、碳酸钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，向振动筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.05T,其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~60unit/mL，重相的pH＝6.3~6.5；青霉素V反萃收率为99.6％。
实施例18
调整青霉素V有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸钠溶液的质量浓度为40％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入动态混合器时青霉素V有机溶液、碳酸钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T,其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为15~40unit/mL，重相的pH＝6.2~6.4；青霉素V反萃收率为99.4％。
实施例19
调整青霉素V有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钠溶液的质量浓度为40％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入动态混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钠溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为30~60unit/mL，重相的pH＝6.1~6.3；青霉素V反萃收率为98.9％。
实施例20
调整青霉素V有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为10％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为7000L/h、500L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为50~60unit/mL，重相的pH＝6.2~6.4；青霉素V反萃收率为98.5％。
实施例21
调整青霉素V有机溶液的浓度为23443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为20~30unit/mL，重相的pH＝6.0~6.3；青霉素V反萃收率为99.2％。
实施例22
调整青霉素V有机溶液的浓度为73478unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为8000L/h、400L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为15~45unit/mL，重相的pH＝6.0~6.2；青霉素V反萃收率为99.1％。
实施例23
调整青霉素V有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为6000L/h、500L/h，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~15unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素V反萃收率为98.9％。
实施例24
调整青霉素V有机溶液的浓度为1589unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为4000L/h、500L/h，青霉素V有机溶液为乙酸戊酯溶液，向脉冲筛板塔施加垂直向上的磁场，磁场强度0.10T, 同时施加垂直向上的电场，电场强度20V/m，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为5~7unit/mL，重相的pH＝6.4~6.6；青霉素V反萃收率为99.5％。
实施例25
调整青霉素V有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钾溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钾溶液的流速为6000L/h、500L/h，青霉素V有机溶液为甲基异丁基酮溶液，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为25~30unit/mL，重相的pH＝6.3~6.5；青霉素V反萃收率为98.8％。
实施例26
调整青霉素V有机溶液的浓度为5443unit/mL，碳酸氢钠溶液的质量浓度为2％，以脉冲筛板塔为逆流萃取塔，进入管道混合器时青霉素V有机溶液、碳酸氢钠溶液的流速为6000L/h、500L/h，青霉素V有机溶液为甲基异丁基酮溶液，其余条件与实施例14相同。有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续进入下一工序。实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为10~20unit/mL，重相的pH＝6.3~6.6；青霉素V反萃收率为99.0％。
对比例1
采用振动筛板塔连续逆流萃取。
以振动筛板塔作为逆流萃取塔。浓度为48216 unit/mL青霉素G有机溶液以200L/h流量通入逆流筛板萃取塔底部，经过分布器分布后，与来自塔上部的碱性溶液反应、萃取，质量浓度20％碳酸钾溶液以7 L/h流量通入逆流筛板萃取塔顶部，经过分布器分布后，与来自塔下部的含青霉素G有机溶液反应、萃取。反应生成的CO2气体经排气阀排出，有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续流出进入下一工序。
上述青霉素G有机溶液均是青霉素G的乙酸丁酯的溶液，实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为50~100unit/mL；重相的pH＝6.90~7.1；青霉素G反萃收率为85.5％。
对比例2
采用振动筛板塔连续逆流萃取。
以振动筛板塔作为逆流萃取塔。浓度为48216 unit/mL青霉素V有机溶液以200L/h流量通入逆流筛板萃取塔底部，经过分布器分布后，与来自塔上部的碱性溶液反应、萃取，质量浓度20％碳酸钾溶液以7 L/h流量通入逆流筛板萃取塔顶部，经过分布器分布后，与来自塔下部的含青霉素V有机溶液反应、萃取。反应生成的CO2气体经排气阀排出，有机萃余相在塔顶经过澄清段澄清后连续流出塔体进入下一工序。富含青霉素的重相经塔底澄清段澄清后连续流出进入下一工序。
上述青霉素V有机溶液均是青霉素V的乙酸丁酯的溶液，实验结果表明有机萃余相中青霉素的效价为60~250unit/mL；重相的pH＝6.85~7.0；青霉素V反萃收率为79.5％。
Claims (10)
1.一种并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，首先利用静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，然后耦合连续逆流萃取青霉素，其特征在于：将浓度为1000~100000unit/mL的青霉素有机溶液和和质量浓度为1%~50％的碱性溶液通过相应的流量控制阀门调节流量，同时进入静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，然后通入逆流萃取塔中部进料口；萃取塔的塔底和塔顶分别设置进料口，将浓度为1000~100000unit/mL的青霉素有机溶液和和质量浓度为1%~50％的碱性溶液分别从塔底进料口和塔顶进料口引入塔内；萃取塔内连续逆流完成反萃，有机萃余相在塔顶经过澄清段连续流出塔体返回青霉素萃取工序，而富含青霉素的重相经塔底澄清段由控制阀控制连续排出，所述逆流萃取塔是填料塔、筛板塔、振动筛板塔或脉冲筛板塔。
2.根据权利要求1所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：待萃取青霉素有机溶液以及碱性溶液都被分成两部分，其中5~95%青霉素有机溶液与5~95%碱性溶液通过静态混合器或者动态混合器进行并流萃取，而后混合液体进入萃取塔；剩余青霉素有机溶液从底部被引入萃取塔，与塔上部降落的水相接触反应、萃取，剩余碱性溶液从顶部被引入萃取塔，与塔下部上升的有机相接触反应、萃取；萃取后生成的轻重相产物分别经塔顶部与塔底部的澄清室澄清后连续排出萃取塔。
3.根据权利要求1或2所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：所述青霉素溶液的浓度为2000~80000unit/mL或3000~80000unit/mL或4000~50000unit/mL；碱性溶液质量浓度为5%~45％或10%~40％或20%~30％。
4.根据权利要求1或2所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：所述有机萃余相中青霉素的效价控制在0~100unit/mL，重相的pH控制6.0~7.2范围之内。
5.根据权利要求1或2所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：向逆流萃取塔施加垂直向上的磁场，磁场强度为0.05~0.10T。
6.根据权利要求1或2所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：所述青霉素为青霉素G或青霉素V；所述碱性溶液为碱金属碳酸氢盐溶液或碱金属碳酸盐溶液。
7.根据权利要求6所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于：所述碱性溶液为碳酸钠溶液、碳酸钾溶液、碳酸氢钠溶液或碳酸氢钾溶液。
8.根据权利要求5所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于，同时施加垂直向上的电场，电场强度20V/m。
9.根据权利要求4所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于，所述有机萃余相中青霉素的效价控制在10~90unit/mL或20~80unit/mL或30~60unit/mL。
10.根据权利要求1所述的并、逆流耦合式连续反萃青霉素的工艺，其特征在于，所述静态混合器是管道混合器。
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Equipment and process for continuous reverse extraction of penicillin using parallel and counter current coupling Granted publication date: 20130612 Pledgee: Bank of China Limited Xingtai Branch Pledgor: Tianxiang biopharmaceutical Xingtai Co.,Ltd. Registration number: Y2024980003254 |
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