药厂设计之萃取设备

文章来源 药厂设计公司 作者:制药厂房设计公司 时间:2020-02-13 15:00

下面笔者谈下药厂设计之萃取设备。由于蛋白质遇到有机溶剂会引起变形,所以萃取一般只适用于抗生素等小分子生物物质的提取。萃取分液固萃取和液液萃取。液固萃取主要用于萃取菌丝体中的有效成分,如用丙酮从菌丝体中提取灰黄霉素。液固萃取设备通常采用搅拌罐,即将溶剂和菌丝体一起加入搅拌罐,进行充分搅拌,使有效成分从菌丝体中转移到溶剂中。液液萃取是利用溶剂从发酵液中提取分离有效成分通常发酵液中含有大量的可溶性蛋白和糖类,在萃取过程中会产生严重的乳化现象导致很多靠重力分离的萃取设备(如萃取塔等)不能用于生物物质产品的萃取,而是多采用分离因数较高的分离机和萃取剂。生物制药生产中常用的萃取设备有萃取罐、分级式萃取设备、多级离心萃取机、连续逆流离心萃取机等。

(1)药厂设计之萃取罐 萃取罐上部为圆柱形,下部为圆锥形,一般应用于分配系数较大的场合。

(2)药厂设计之分级式萃取设备 分级式萃取设备又称分段式萃取设备,由混合设备和分离/分层设备组成,分级式萃取设备是目前生物制药生产中应用较多的设备。分级式萃取设备的混合设备有混合罐、管式混合器、喷射式混合器、离心泵等。


在分级式萃取过程中,当混合设备完成混合提取后,需要在分离设备中进行分层分离。由于发酵液易在两相间产生稳定的乳浊液,即使加入去乳化剂,仍难将两者靠重力在短时间内加以分开,实际生产中多采用离心分离机,包括管式离心机和碟片式离心机。管式离心机分离因数高,但处理量小。碟片式离心机生产能力大,但价格高、拆洗不便。液液分离型碟片式离心机与液固分离型碟片式离心机结构相似,不同之处是每块碟片都开有内圈和外圈两排孔,但最下面的一块碟片只有一排孔。当乳浊液中重液量小于50%时,选用最下面的一块碟片是外圈孔的碟片式离心机;当乳浊液中重液量大于50%时,选用最下面的一块碟片是内圈孔的碟片式离心机。

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(3)药厂设计之多级离心萃取机 多级离心萃取机萃取效率高、溶剂消耗少、结构紧凑、占地面积小、液体在机内停留时间短,并可处理黏度高、易乳化、密度小的物系;其缺点是结构复杂、操作费用高。图7-28为芦威式离心萃取机,属三级离心萃取机,其主体是固定在壳体上并可随之做高速旋转的环形盘。壳体中央有固定不动的垂直空心轴,轴上也装有圆形盘,盘上开设有若干个液体喷出孔。

(4)药厂设计之连续逆流离心萃取机 连续逆流离心萃取机是将溶剂与料液在逆流情况下进行微分接触的设备,有卧式和立式两种。卧式离心萃取机型号较多,典型机型有美国波德式离心萃取机,简称POD离心萃取机。该机适用于两相密度差小易产生乳化的物系,生产能力为0.225~17m3/h.采用该机进行青霉素萃取最大理论级数可大于两级,当溶剂与料液之比为1/6时,收率可达96%。立式离心萃取机型号较多,如国产机型LC-500型离心萃取机,其生产能力为5m3/h

(5)药厂设计之卧式沉降螺旋卸料离心机 当卧式沉降螺旋卸料离心机配有向心泵时可以进行轻液重液固体三相分离,可用于直接从发酵液中进行萃取,在一台机器内同时完成液固分离和萃取两个单元操作

(6)药厂设计之超临界流体萃取设备 超临界流体萃取设备具有精馏和液相萃取的特点,即在萃取过程中由于被分离物质间的挥发度的差异和它们分子间亲和力的不同,这两种因素同时发生作用而产生相际分离效果。二氧化碳超临界流体萃取设备主要包括:萃取釜、分离器、CO2储罐、换热器、精馏柱等,其中萃取釜为核心设备。

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