生物化工产品有医药及医药中间体、食品添加剂、饲料添加剂、生物农药、生物降解塑料、有机化工原料与产品、农业、林业产物的精深加工产品等;医药及医药中间体又分为xxxxx、维生素类xx、xxxx及循环系统类xx、呼吸系统类xx、消化系统药、抗肿瘤药和其他xx,再细分到某个具体的品种,其家族十分庞大。食品添加剂、生物农药等等也是如此。
膜分离技术在溶液分离领域的发展已经形成了二大技术应用门类。一类就是水工业,包括饮用纯净水生产、各类工业去离子水生产、污水中水回用、工业废水生产回用等等,市场面大。在饮用纯净水生产应用方面技术成熟,废方面在国家节能减排的环保政策支持下也有长足发展。另一类就是其他工业类,生物化工产品生产应用就是其中一支,国内几个大品种的医药产品都已大规模应用,其他品种也有部分应用;总的来说,应用面还是冰山一角,其中原因主要还是膜应用技术人才短缺,尤其是精通膜分离技术及工程应用且对应用目标熟悉的人才十分短缺,能够对二者精通且融会贯通的人才更是凤毛麟角;而膜应用人才和生物化工人才在技术上可以强强互补,但由于经济利益上的因素又互相保密。因此,难以在应用工艺上有质的突破。
要使膜分离技术很好地推广到生物化工产品生产工艺中,就要从宏观上找出生物化工产品生产工艺中的共性部分,在微观上研究各个具体产品的工艺特点和流程,从而有机地切入膜分离工艺。
生物化工产品生产工艺分上游发酵和下游分离与纯化两大部分;上游发酵工艺中膜分离技术主要应用于空气的xx净化,一般采用分离精度高的折叠滤芯,可有效阻止杂菌随空气进入发酵罐中,张家港的德亿洲品牌在这方面做的比较成熟;这方面的技术简单,关键是要求产品质量稳定可靠,因为一旦杂菌进入发酵体系,会导致产品发酵单位降低,下游分离困难,甚至整罐报废,损失巨大;有的制药厂因为在发酵投料和工艺控制上不能满足工艺要求,长期下来导致工厂倒闭。
了解了上述工艺的共性部分,对各种方法的原理及优缺点都有所掌握,加之很多产品的分离和纯化过程要求“低温快速”,在研究具体产品在传统工艺中的难点和低效点就能有的放矢,结合膜分离工艺的特点进行有机的整合。
膜分离技术可以将某些多步传统工艺合并处理,如采用平板式超滤膜系统、陶瓷膜超滤系统、小管式超滤膜系统或毛细管式超滤膜系统等一步去除固体物质和大分子蛋白,使滤液达到真溶液的水平,这是板框过滤、真空转鼓过滤、离心分离、絮凝沉降和倾析等达不到的;滤液连续进入卷式纳滤或的膜系统进一步浓缩,使产品(或杂质)浓度满足产品提纯的{zj0}工艺点,这样即缩短了分离与提纯工艺路线,优化低温快速的特点,又以{zj0}工艺参数与产品提纯或最终分离工艺点进行衔接,从而大大提高了产品的收率和质量。
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