專利名稱：并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抗生素生產(chǎn)提取工藝及設(shè)備，特別涉及含青霉素的有機溶液(如乙酸丁酯，乙酸戊酯，甲基異丁基酮)的連續(xù)反萃新工藝及設(shè)備。
背景技術(shù)：
青霉素是臨床抗感染的首選藥物之一，同時又是裂解生產(chǎn)6_APA( 6-氨基青霉烷酸)和7-ADCA( 7-氨基-3-去乙酰氧基頭孢烷酸)等半合成抗生素中間體的重要原料，是當(dāng)今β-內(nèi)酰胺抗生素市場的基石。青霉素是目前生產(chǎn)量最大且應(yīng)用最廣泛的抗生素，具有抗菌作用強，療效高，毒性低等優(yōu)點，是治療敏感性細(xì)菌感染的首選藥物。青霉素的生產(chǎn)過程包括發(fā)酵、過濾、溶劑萃取、堿液反萃、脫水、脫色、共沸結(jié)晶、干燥等多個工藝階段。堿液反萃工序是其中重要的一項環(huán)節(jié)，它對產(chǎn)品的質(zhì)量、收率、生產(chǎn)成本等都有著重要的影響。目前青霉素萃取工藝階段已實現(xiàn)了連續(xù)化，而且在生產(chǎn)中已得到廣泛的應(yīng)用。但是青霉素反萃工序目前仍主要以間歇混合澄清罐式操作實現(xiàn)，間歇混合澄清罐式操作是在攪拌的條件下將堿液分步加入罐內(nèi)進行攪拌混合反應(yīng)，而后采用靜置分相的方式實現(xiàn)主體相的分離。在加堿調(diào)節(jié)混合液的PH值時，通常需要加入兩次或兩次以上的不同濃度的堿液，而且每次都要經(jīng)歷混合反應(yīng)和澄清階段；人為的調(diào)堿液量引起PH的變化范圍寬，混合液停留時間長，因而成品質(zhì)量和收率不穩(wěn)定；料液中雜質(zhì)含量高時，過程乳化嚴(yán)重，造成靜置分相困難；另外設(shè)備龐大，動力和人力消耗高，設(shè)備投資以及占地面積比較多，大大增加了青霉素的生產(chǎn)運行成本。近年來，青霉素連續(xù)反萃越來越受到人們的廣泛關(guān)注，離心連續(xù)反萃和青霉素靜態(tài)連續(xù)抽提兩種方式在生產(chǎn)中得到了嘗試應(yīng)用。離心連續(xù)反萃法(CN1263097A)工藝是采用離心機進行青霉素乙酸丁酯溶液和堿液混合反應(yīng)及分相，該方法可以連續(xù)生產(chǎn)，降低了勞動強度，并且提高了生產(chǎn)效率。但操作穩(wěn)定性差，生產(chǎn)設(shè)備成本高，仍然無法解決料液雜質(zhì)形成乳化而導(dǎo)致相間夾帶的問題。另外，青霉素靜態(tài)連續(xù)抽提工藝(CN1422858A)中靜態(tài)澄清體積要求大，有機輕相的青霉素效價仍在200(T4000imit/mL之間，需要進一步的回收處理等等。采用振動篩板萃取塔的連續(xù)逆流萃取法(CN200610089739.X)可以很好的解決有機輕相的青霉素效價殘留，所用設(shè)備也比較簡單。但是，由于青霉素結(jié)構(gòu)的特殊性使其在高酸度、堿度下會較快降解，連續(xù)逆流操作高濃差推動力會強化萃取傳質(zhì)過程，但同時會使青霉素長時間處于過堿環(huán)境，最終的結(jié)果降低了青霉素的總收率。因此本工藝提出采用并流萃取大部分青霉素，而后結(jié)合逆流萃取完成青霉素的徹底萃取，最大限度降低青霉素在過堿區(qū)域的停留。并流萃取所采用的設(shè)備可以是靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器或者管道混合器或者萃取塔，逆流萃取可以選取篩板萃取塔或者填料萃取塔或者振動篩板塔或者脈沖篩板塔
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有青霉素反萃取生產(chǎn)中間歇萃取設(shè)備處理量小，操作時間長且不穩(wěn)定；連續(xù)萃取設(shè)備或者價格昂貴、操作繁瑣，或者有機相殘留多，收率低的問題。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案
一種反萃青霉素的工藝，首先利用靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，然后耦合連續(xù)逆流萃取青霉素，其特征在于將濃度為KKKTlOOOOOimit/mL的青霉素有機溶液和和質(zhì)量濃度為19Γ50%的堿性溶液通過相應(yīng)的流量控制閥門調(diào)節(jié)流量，同時進入靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，然后通入逆流萃取塔中部進料口 ；萃取塔的塔底和塔頂分別設(shè)置進料口，將濃度為KKKTlOOOOOimit/mL的青霉素有機溶液和和質(zhì)量濃度為 19Γ50 %的堿性溶液分別從塔底進料口和塔頂進料口引入塔內(nèi)；萃取塔內(nèi)連續(xù)逆流完成反萃，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段連續(xù)流出塔體返回青霉素萃取工序，而富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段由控制閥控制連續(xù)排出，所述逆流萃取塔是填料塔、篩板塔、振動篩板塔或脈沖篩板塔。待萃取青霉素有機溶液以及堿性溶液都被分成兩部分，其中5、5%青霉素有機溶液與5、5%堿性溶液通過靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，而后混合液體進入萃取塔；剩余青霉素有機溶液從底部被引入萃取塔，與塔上部降落的水相接觸反應(yīng)、萃取，剩余堿性溶液從頂部被引入萃取塔，與塔下部上升的有機相接觸反應(yīng)、萃??；萃取后生成的輕重相產(chǎn)物分別經(jīng)塔頂部與塔底部的澄清室澄清后連續(xù)排出萃取塔；
優(yōu)選所述青霉素為青霉素G和青霉素V，堿性溶液為堿金屬碳酸氫鹽溶液或堿金屬碳酸鹽溶液；
進一步的，所述堿性溶液為碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸氫鉀溶液； 所述青霉素溶液的濃度為200(T80000unit/mL或300(T80000unit/mL或 400(T50000unit/mL ；堿性溶液質(zhì)量濃度為5% 45%或10% 40%或20% 30% ；
所述有機萃余相中青霉素的效價控制在(TlOOunit/mL，進一步優(yōu)選l(T90imit/mL、 2(T80unit/mL、3(T60unit/mL，重相的 pH 控制 6. 0 7. 2 范圍之內(nèi)；
所述向逆流萃取塔施加垂直向上的磁場，磁場強度為0. 05、. 10T，進一步優(yōu)選同時施加垂直向上的電場，電場強度20V/m ； 所述靜態(tài)混合器是管道混合器； 有機溶液優(yōu)選乙酸丁酯，乙酸戊酯，甲基異丁基酮。所述的連續(xù)并流耦合逆流反萃取青霉素的工藝，其特征在于所述的連續(xù)并流萃取反萃取青霉素是在靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器或者管道混合器或者萃取塔內(nèi)實現(xiàn)的，青霉素連續(xù)逆流反萃取青霉素是在篩板萃取塔或者填料萃取塔或者振動篩板塔或者脈沖篩板塔內(nèi)實現(xiàn)的。在青霉素提取過程中，簡化工藝步驟，優(yōu)化工藝過程，降低生產(chǎn)成本。使用本發(fā)明連續(xù)并流耦合逆流反萃取青霉素的工藝，青霉素的萃取率都在98. 5% 以上，并且通過磁場加強或者磁場和電場共同加強，其萃取率均能達(dá)到99. 0%以上，而通過對比例可以看出，在沒有并流萃取的情況下，其相應(yīng)的萃取率僅能達(dá)到92. 0%左右，本申請取得了預(yù)料不到的效果。


圖1是本發(fā)明的連續(xù)并、逆流反萃取青霉素工藝流程示意圖；其中，1，2為流量控制閥門；3為管道混合器；4為逆流萃取塔。
具體實施例方式下面通過具體的實施例對本發(fā)明的工藝技術(shù)作進一步的描述 實施例1
采用管道混合器與篩板塔組合完成并、逆流耦合萃取。以振動篩板塔作為逆流萃取塔。在相應(yīng)流量控制閥門的控制下，將濃度為48216 unit/mL青霉素G有機溶液以9000 L/h的流速和質(zhì)量濃度30%碳酸鉀溶液以580 L/h的流速經(jīng)管道混合器混合，然后通入逆流篩板萃取塔中部進料口。濃度為48216 imit/mL青霉素G有機溶液以200L/h流量通入逆流篩板萃取塔底部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔上部的堿性溶液反應(yīng)、萃取，質(zhì)量濃度20%碳酸鉀溶液以7 L/h流量通入逆流篩板萃取塔頂部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔下部的含青霉素G有機溶液反應(yīng)、萃取。經(jīng)中部進料口進入的青霉素G有機溶液、碳酸鈉混合溶液與來自塔上部的堿性溶液、來自塔下部的青霉素G 有機溶液反應(yīng)、萃取。反應(yīng)生成的(X)2氣體經(jīng)排氣閥排出，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)流出進入下一工序。上述青霉素G有機溶液均是青霉素G的乙酸丁酯的溶液，實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為(TlOOunit/mL ；重相的pH = 6. 20^6. 5 ；青霉素G反萃收率為98. 5%。 實施例2
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為60517imit/mL，碳酸鉀溶液的質(zhì)量濃度為30%，以填料塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸鉀溶液的流速為7000L/h、 300L/h，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T80imit/mL，重相的pH = 6. 5飛.6 ；青霉素G反萃收率為 98. 6%。 實施例3
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為13453imit/mL，碳酸鉀溶液的質(zhì)量濃度為40%，以填料塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸鉀溶液的流速為8000L/h、 400L/h，向填料塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0.05T，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為5 40imit/mL， 重相的PH = 6. 3 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99.3%。 實施例4
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為40%，以振動篩板塔為逆流萃取塔，進入靜態(tài)混合器時青霉素G有機溶液、碳酸鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，向振動篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 10T,其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為 20 60unit/mL，重相的pH = 6. 3 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99. 4%0 實施例5
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為40%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入靜態(tài)混合器時青霉素G有機溶液、碳酸鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 10T,同時施加垂直向上的電場，電場強度20V/m，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。 實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T40imit/mL，重相的pH = 6. 2飛.4 ；青霉素 G反萃收率為99. 7%。 實施例6
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為40 %，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為3(T80imit/mL，重相的pH = 6.廣6. 3 ；青霉素G反萃收率為98. 9%0
實施例7
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為10 %，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入動態(tài)混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 7000L/h、500L/h，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為5(T70imit/mL，重相的pH = 6. 2飛.4 ；青霉素G反萃收率為98. 8%0
實施例8
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入動態(tài)混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 8000L/h、400L/h，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為2(T40imit/mL，重相的pH = 6. (Γ6. 3 ；青霉素G反萃收率為99. 2%0
實施例9
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為73478imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入動態(tài)混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 8000L/h、400L/h，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 05T,其余條件與實施例 1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為 15 35unit/mL，重相的pH = 6. 0 6· 2 ；青霉素G反萃收率為99. 4%0 實施例10
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 6000L/h、500L/h，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 10T,其余條件與實施例 1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為 l(T50unit/mL，重相的pH = 6. 3 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99. 2%0 實施例11
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為1589imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 4000L/h、500L/h，青霉素G有機溶液為乙酸戊酯溶液，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場， 磁場強度0. 10T,同時施加垂直向上的電場，電場強度20V/m，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為5 10imit/ mL，重相的pH = 6. 4 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99. 2 %。 實施例12
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 6000L/h、500L/h，青霉素G有機溶液為甲基異丁基酮溶液，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T30imit/ mL,重相的pH = 6. 3 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99. 2 %。 實施例13
調(diào)整青霉素G有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素G有機溶液、碳酸氫鈉溶液的流速為 6000L/h、500L/h，青霉素G有機溶液為甲基異丁基酮溶液，其余條件與實施例1相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T20imit/ mL,重相的pH = 6. 3 6. 6 ；青霉素G反萃收率為99. 0 %。實施例14
采用管道混合器與振動篩板塔組合完成并、逆流耦合萃取。以振動篩板塔作為逆流萃取塔。在相應(yīng)流量控制閥門的控制下，將濃度為48216 unit/mL青霉素V有機溶液以9000 L/h的流速和質(zhì)量濃度30%碳酸鉀溶液以580 L/h的流速經(jīng)管道混合器混合，然后通入逆流篩板萃取塔中部進料口。濃度為48216 imit/mL青霉素V有機溶液以200L/h流量通入逆流篩板萃取塔底部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔上部的堿性溶液反應(yīng)、萃取，20%碳酸鉀溶液以7 L/h流量通入逆流篩板萃取塔頂部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔下部的含青霉素V有機溶液反應(yīng)、萃取。經(jīng)中部進料口進入的青霉素 V有機溶液、碳酸鈉混合溶液與來自塔上部的堿性溶液、來自塔下部的青霉素V有機溶液反應(yīng)、萃取。反應(yīng)生成的(X)2氣體經(jīng)排氣閥排出，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)流出進入下一工序。上述青霉素V有機溶液均是青霉素V的乙酸丁酯的溶液，實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T90unit/mL ；重相的pH = 6. 30^6. 5 ；青霉素V反萃收率為90. 3%。 實施例15
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為60517imit/mL，碳酸鉀溶液的質(zhì)量濃度為30%，以填料塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸鉀溶液的流速為7000L/h、 300L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為15 80imit/mL，重相的pH = 6. 3飛.6 ；青霉素V反萃收率為
98.7%。 實施例16
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為13453imit/mL，碳酸鉀溶液的質(zhì)量濃度為40%，以填料塔為逆流萃取塔，進入靜態(tài)混合器時青霉素V有機溶液、碳酸鉀溶液的流速為8000L/h、 400L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為2(T40imit/mL，重相的pH = 6. 4^6. 6 ；青霉素V反萃收率為
99.2%。 實施例17
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為40%，以振動篩板塔為逆流萃取塔，進入靜態(tài)混合器時青霉素V有機溶液、碳酸鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，向振動篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 05T,其余條件與實施例 14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為 l(T60unit/mL，重相的pH = 6. 3 6. 5 ；青霉素V反萃收率為99. 6%0 實施例18調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為40%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入動態(tài)混合器時青霉素V有機溶液、碳酸鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場，磁場強度0. 10T,其余條件與實施例 14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為 15 40unit/mL，重相的pH = 6. 2 6. 4 ；青霉素V反萃收率為99. 4%0 實施例19
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為40 %，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入動態(tài)混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鈉溶液的流速為 8000L/h、400L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為3(T60imit/mL，重相的pH = 6.廣6. 3 ；青霉素V反萃收率為98. 9%0 實施例20
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為10 %，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 7000L/h、500L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為5(T60imit/mL，重相的pH = 6. 2飛.4 ；青霉素V反萃收率為98. 5%0 實施例21
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為23443imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 8000L/h、400L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為2(T30imit/mL，重相的pH = 6. (Γ6. 3 ；青霉素V反萃收率為99. 2%0 實施例22
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為73478imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 8000L/h、400L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為15 45imit/mL，重相的pH = 6. (Γ6. 2 ；青霉素V反萃收率為99. 1% ο實施例23
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 6000L/h、500L/h，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(Tl5imit/mL，重相的pH = 6. 3飛.6 ；青霉素V反萃收率為98. 9%0 實施例M
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為1589imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 4000L/h、500L/h，青霉素V有機溶液為乙酸戊酯溶液，向脈沖篩板塔施加垂直向上的磁場， 磁場強度0. 10T,同時施加垂直向上的電場，電場強度20V/m，其余條件與實施例14相同。 有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為5 7imit/ mL，重相的pH = 6. 4 6. 6 ；青霉素V反萃收率為99. 5 %。 實施例25
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鉀溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鉀溶液的流速為 6000L/h、500L/h，青霉素V有機溶液為甲基異丁基酮溶液，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為25 30imit/ mL，重相的pH = 6. 3 6.5 ；青霉素V反萃收率為98. 8%。 實施例沈
調(diào)整青霉素V有機溶液的濃度為M43imit/mL，碳酸氫鈉溶液的質(zhì)量濃度為2%，以脈沖篩板塔為逆流萃取塔，進入管道混合器時青霉素V有機溶液、碳酸氫鈉溶液的流速為 6000L/h、500L/h，青霉素V有機溶液為甲基異丁基酮溶液，其余條件與實施例14相同。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)進入下一工序。實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為l(T20imit/ mL,重相的pH = 6. 3 6. 6 ；青霉素V反萃收率為99. 0 %。 對比例1
采用振動篩板塔連續(xù)逆流萃取。以振動篩板塔作為逆流萃取塔。濃度為48216 imit/mL青霉素G有機溶液以200L/ h流量通入逆流篩板萃取塔底部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔上部的堿性溶液反應(yīng)、萃取， 質(zhì)量濃度20%碳酸鉀溶液以7 L/h流量通入逆流篩板萃取塔頂部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔下部的含青霉素G有機溶液反應(yīng)、萃取。反應(yīng)生成的CO2氣體經(jīng)排氣閥排出，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)流出進入下一工序。上述青霉素G有機溶液均是青霉素G的乙酸丁酯的溶液，實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為50 100皿^/!^;重相的？!1 = 6. 90^7. 1 ；青霉素G反萃收率為85. 5%。 對比例2
采用振動篩板塔連續(xù)逆流萃取。以振動篩板塔作為逆流萃取塔。濃度為48216 imit/mL青霉素V有機溶液以200L/ h流量通入逆流篩板萃取塔底部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔上部的堿性溶液反應(yīng)、萃取， 質(zhì)量濃度20%碳酸鉀溶液以7 L/h流量通入逆流篩板萃取塔頂部，經(jīng)過分布器分布后，與來自塔下部的含青霉素V有機溶液反應(yīng)、萃取。反應(yīng)生成的CO2氣體經(jīng)排氣閥排出，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段澄清后連續(xù)流出塔體進入下一工序。富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段澄清后連續(xù)流出進入下一工序。上述青霉素V有機溶液均是青霉素V的乙酸丁酯的溶液，實驗結(jié)果表明有機萃余相中青霉素的效價為6(T250imit/mL ；重相的PH = 6. 85^7. 0 ；青霉素V反萃收率為79. 5%.
權(quán)利要求
1.一種并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于，首先利用靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，然后耦合連續(xù)逆流萃取青霉素，其特征在于將濃度為 1000^100000unit/mL的青霉素有機溶液和和質(zhì)量濃度為Ρ/Γ50 %的堿性溶液通過相應(yīng)的流量控制閥門調(diào)節(jié)流量，同時進入靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，然后通入逆流萃取塔中部進料口 ；萃取塔的塔底和塔頂分別設(shè)置進料口，將濃度為KKKTlOOOOOimit/ mL的青霉素有機溶液和和質(zhì)量濃度為19Γ50%的堿性溶液分別從塔底進料口和塔頂進料口引入塔內(nèi)；萃取塔內(nèi)連續(xù)逆流完成反萃，有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段連續(xù)流出塔體返回青霉素萃取工序，而富含青霉素的重相經(jīng)塔底澄清段由控制閥控制連續(xù)排出，所述逆流萃取塔是填料塔、篩板塔、振動篩板塔或脈沖篩板塔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于待萃取青霉素有機溶液以及堿性溶液都被分成兩部分，其中5、5%青霉素有機溶液與5、5% 堿性溶液通過靜態(tài)混合器或者動態(tài)混合器進行并流萃取，而后混合液體進入萃取塔；剩余青霉素有機溶液從底部被引入萃取塔，與塔上部降落的水相接觸反應(yīng)、萃取，剩余堿性溶液從頂部被引入萃取塔，與塔下部上升的有機相接觸反應(yīng)、萃??；萃取后生成的輕重相產(chǎn)物分別經(jīng)塔頂部與塔底部的澄清室澄清后連續(xù)排出萃取塔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于所述青霉素溶液的濃度為200(T80000unit/mL或300(T80000unit/mL或 400(T50000unit/mL ；堿性溶液質(zhì)量濃度為5% 45%或10% 40%或20% 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于所述有機萃余相中青霉素的效價控制在0 100imit/mL，重相的pH控制6. (Γ7. 2范圍之內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于向逆流萃取塔施加垂直向上的磁場，磁場強度為0. 05、. IOT0
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于所述青霉素為青霉素G或青霉素V ；所述堿性溶液為堿金屬碳酸氫鹽溶液或堿金屬碳酸鹽溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于所述堿性溶液為碳酸鈉溶液、碳酸鉀溶液、碳酸氫鈉溶液或碳酸氫鉀溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于，同時施加垂直向上的電場，電場強度20V/m。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于，所述有機萃余相中青霉素的效價控制在l(T90unit/mL或2(T80unit/mL或3(T60unit/mL。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并、逆流耦合式連續(xù)反萃青霉素設(shè)備及工藝，其特征在于， 所述靜態(tài)混合器是管道混合器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用并流耦合逆流連續(xù)反萃青霉素的工藝與相關(guān)設(shè)備。一定濃度的負(fù)載青霉素有機溶液和一定濃度的堿性溶液并流通過一個混合器(塔)混合后，進入另一塔式萃取器中部，塔式萃取器上部一定量及一定濃度的堿性溶液經(jīng)分布器分散后噴淋進入萃取器塔體，塔底部也有一定量及一定濃度的負(fù)載青霉素有機溶液經(jīng)分布器分布后進入萃取器塔體，塔中部進料與塔上部堿水相、塔底部有機相連續(xù)逆流接觸，完成反應(yīng)及萃取過程。有機萃余相在塔頂經(jīng)過澄清段連續(xù)流出塔體返回青霉素萃取工序，而負(fù)載青霉素鹽的水相經(jīng)塔底澄清后由控制閥控制連續(xù)排出進入下一工序。該工藝設(shè)備簡單，能耗低，處理量大，適于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)，操作彈性大，產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高而且穩(wěn)定。
文檔編號B01D11/04GK102284192SQ20111016247
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者于秀芹, 華超, 周花蕾, 常志東, 李文軍, 董彬 申請人:北京科技大學(xué)