[发明专利]连续反萃青霉素的设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于化工分离工程技术领域，涉及抗生素生产提取工艺及振动塔板塔设备，特别涉及含青霉素的醋酸丁酯溶液的在线自控连续反萃青霉素的专用设备及操作方法。

背景技术

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。青霉素在强酸或碱条件下极不稳定，降解速度快，特别在温度升高的条件下降解加剧；而且提取过程中具有效价波动大、高相比、过程易乳化性质等特点。目前青霉素的生产过程主要包括发酵、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缓慢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。由于在碱性环境中不稳定性特点，在加碱调节混合液的pH值时，通常需要缓慢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；由于反萃到水相的青霉素只有在较窄的中性环境(pH约7.0)中较为稳定，而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，降温速度慢，动力消耗和维修费用高。因此目前广泛采用的工艺过程繁琐，操作时间长，人为因素影响大，设备投资以及占地面积比较多，大大整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醋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)中有机轻相的青霉素效价仍在2000～4000U/ml之间，需要进一步的回收处理等等。而且，近年来由于青霉素生产量剧增，产品价格大幅度下降，不少生产公司以寻求规模效应来保持产品市场价格优势，因此改革现有青霉素反萃生产工艺和设备，实现自动连续化规模生产，降低生产与操作成本是迫在眉睫的任务。

振动塔板萃取塔是通过塔内中心轴上安装一组一定开孔率的塔板，由塔顶的偏心轮带动往复振动实现连续相和分散相的物质传递，具有通量大、容易放大，维修及操作费用较低等特点。在CN 1280133A中公开了利用振动塔板塔降低洁霉素中洁霉素B含量的方法。由于洁霉素萃取和反萃相比小，在室温、酸碱环境条件下比较稳定(降解的半衰期约20天左右)，可操作区间范围大，容易实现萃取过程，因而在公开的专利中利用常规的塔设备实现洁霉素和洁霉素B的萃取分离。

但是，对于青霉素体系，由于后续结晶工艺要求青霉素反萃重相的浓度相当高，因而反萃过程相比高、分散和传质不易控制实现；而且青霉素本身具有热不稳定和酸碱环境中降解敏感的性质以及特点(pH约2.0水溶液中，24℃时的半衰期仅18.5分钟，在pH＞10.0水溶液中，常温下降解同样非常迅速；只有在低温pH约6.5左右较窄的范围内才稳定)，因而采用常规的振动塔板塔设备和人工控制调节很难达到工艺的质量要求；同时，目前困扰连续生产的难点问题如大量有机相夹带、原料浓度波动对连续反萃过程的稳定性影响以及重相产品质量严格控制等仍未解决，这些将直接影响到工艺过程的收率。基于这些问题，本发明提供了一种青霉素反萃专用的新型振动塔板塔设备和过程自控系统，进而实现青霉素反萃工艺的连续稳定化生产。

发明内容

本发明的目的是克服现有生产中反萃青霉素工艺过程繁琐，操作时间长且不稳定等的缺点，解决连续生产中青霉素不稳定性降解、乳化，大量有机相产品夹带、不合格重相处理和原料效价波动不易控制的难题，提供一种在线自控连续反萃青霉素的设备。

本发明的再一目的是提供一种连续反萃青霉素设备的自控系统的操作方法，在此设备和控制下的反萃工艺，能够实现过程的连续稳定生产，自动化强度高，产品稳定收率高，可以有效的降低生产和运行成本。