中空纖維支撐液膜提取紅霉素的工藝和傳質(zhì)研究.pdf

1、紅霉素作為一種大環(huán)內(nèi)脂類抗生素，療效確切，過敏反應(yīng)少，市場需求巨大。紅霉素的工業(yè)生產(chǎn)以發(fā)酵法為主，從發(fā)酵液中提取紅霉素的環(huán)節(jié)直接影響到紅霉素的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，提取紅霉素的方法主要有溶媒萃取法、離子交換法、大孔樹脂吸附法、膜分離技術(shù)等，但均存在明顯的缺點。本文以絡(luò)合萃取技術(shù)為基礎(chǔ)，研究了絡(luò)合萃取的操作條件，并進一步研究了反萃相預(yù)分散與支撐液膜技術(shù)相結(jié)合萃取紅霉素的工藝，確定了反應(yīng)動力學(xué)性質(zhì)，建立了總傳質(zhì)阻力模型，旨在為絡(luò)合萃取技術(shù)、膜技

2、術(shù)應(yīng)用于紅霉素的提取提供方向和指導(dǎo)。
　　以絡(luò)合萃取技術(shù)為基礎(chǔ)，篩選出適合于紅霉素的絡(luò)合萃取體系。分析了萃取劑濃度、原料相pH、兩相相比、溫度對萃取分配系數(shù)和反萃相比、pH對反萃率的影響。結(jié)果表明：適合于紅霉素萃取的絡(luò)合萃取體系為正辛醇與環(huán)己烷組成的混合溶劑，二者的體積比為1:1，正辛醇與紅霉素以分子間氫鍵作用形成（1:1）型萃合物，原料相pH較適合的范圍為10~11，適宜相比為1:2，較合適的溫度為298K，反萃液為pH4~5的

3、乙酸-乙酸鈉緩沖溶液，反萃相比為1:1，此絡(luò)合反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。混合萃取劑經(jīng)過6次的循環(huán)再生，萃取效果基本不變。
　　采用反萃相預(yù)分散技術(shù)進行中空纖維液膜萃取紅霉素的操作。在大塊液膜可行性研究的基礎(chǔ)上，分析了膜浸潤時間、原料相pH、跨膜壓差、攪拌速度、體積流量等因素對萃取率的影響。結(jié)果表明：膜浸潤時間2h，原料相pH為11，攪拌速率為350rpm，跨膜壓差25kPa，管、殼程體積流量分別為500ml/min和400ml/min時，萃

4、取率可達到92.9％。經(jīng)研究測定，紅霉素絡(luò)合萃取反應(yīng)符合二級動力學(xué)特征，且采用反萃相預(yù)分散的操作方式膜的穩(wěn)定性良好。
　　為分析中空纖維膜萃取過程的傳質(zhì)情況，建立了總傳質(zhì)阻力模型，分析各傳質(zhì)阻力，并利用實驗數(shù)據(jù)驗證了模型的準確性，考察了操作條件對總傳質(zhì)系數(shù)的影響。結(jié)果表明：模型與實驗數(shù)據(jù)有較好的吻合度，傳質(zhì)阻力主要存在于管程側(cè)和液膜相中，操作條件對總傳質(zhì)系數(shù)和萃取率的影響趨勢一致，可通過分析操作條件對總傳質(zhì)系數(shù)的影響來說明其對萃取