[发明专利]并、逆流耦合式连续反萃青霉素设备及工艺

说明书

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；