膜分離裝備系統(tǒng)
中藥提取使用的膜分離系統(tǒng)主要為無機(jī)陶瓷膜系統(tǒng)、中空纖維膜系統(tǒng)和有機(jī)卷式復(fù)合膜系統(tǒng)。在除雜方面,膜分離系統(tǒng)主要為無機(jī)陶瓷膜系統(tǒng)和有機(jī)卷式復(fù)合膜分離系統(tǒng)。
1.無機(jī)陶瓷膜系統(tǒng)
無機(jī)陶瓷膜是在大孔徑的支撐體表面涂覆上4-6um的致密的微孔膜層復(fù)合而成,獨(dú)特的膜層配方配以復(fù)雜嚴(yán)格的高溫?zé)Y(jié)工藝,使得膜層的孔徑分布很窄,絕對(duì)精度很高,保證提取液中的各種雜質(zhì)無法輕易透過膜層,對(duì)提取液中的大分子雜質(zhì)去除率高。與有機(jī)高分子濾膜相比,由于高溫?zé)Y(jié)的陶瓷膜為剛性多孔結(jié)構(gòu),且與酸堿接觸時(shí)呈惰性,避免了使用高分子濾膜時(shí)存在的膜孔易壓縮變形、清洗再生困難、清洗劑昂貴、膜片不耐磨損易損壞、可靠性不高、濃縮倍數(shù)不高、收率不高、使用壽命短和膜更換費(fèi)用高等致命缺點(diǎn),目前,其分離精度一般在20~1200nm之間,對(duì)于不同的分離要求可以選擇不同分離精度的陶瓷系統(tǒng)對(duì)
提取液進(jìn)行除雜等(見圖1)。
陶瓷膜分離系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
(1)分離精度高,透過液澄清透明,大大減輕后續(xù)處理難度。
(2)膜元件耐酸堿極佳,膜使用壽命長。
(3)膜元件強(qiáng)度高,耐磨性好。
(4)PLC上位機(jī)全自動(dòng)化控制,操作簡單,極大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,易于清洗和維護(hù)。
(5)膜材料及輔助設(shè)備材料均為無污染材料,密封件選用硅膠或聚四氟乙烯,滿足藥廠生產(chǎn)需求。陶瓷膜系統(tǒng)對(duì)中藥提取液進(jìn)行澄清除雜時(shí),對(duì)其進(jìn)料要求很低,僅需要過濾浸體液中的大渣即可。由于陶瓷膜系統(tǒng)分離精度均勻,其透過料液質(zhì)量穩(wěn)定。
2.中空纖維膜系統(tǒng)
中空纖維膜通常用于料液的復(fù)濾除雜處理,浸提液經(jīng)過粗濾后,進(jìn)一步過濾以提高有效部位含量,或?qū)λ汲练ǖ那逡哼M(jìn)行復(fù)濾,提高有效部位的含量。但由于單位膜面積的產(chǎn)能低、膜面流速相對(duì)較低、耐污染能力比較弱等缺點(diǎn),在一定程度上限制了該類系統(tǒng)中藥提取中的應(yīng)用(見圖2)。
中空膜分離系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
(1)分離精度高,通常分布在4000Dal~0.2滋m之間。
(2)可反沖洗操作,降低膜污染累積,實(shí)現(xiàn)過濾的連續(xù)性運(yùn)行。
(3)膜系統(tǒng)低壓運(yùn)行,裝機(jī)總功率小,運(yùn)行能耗低。
(4)PLC上位機(jī)全自動(dòng)化控制,操作簡單,極大降低勞動(dòng)強(qiáng)度,易于清洗和維護(hù)。
3.有機(jī)卷式復(fù)合膜分離系統(tǒng)
有機(jī)卷式復(fù)合膜的應(yīng)用主要集中在兩點(diǎn):一是有機(jī)卷式超濾系統(tǒng)-對(duì)來料中的可溶性的物質(zhì)進(jìn)一步分離、純化;二是采用納濾或反滲透系統(tǒng)對(duì)液料進(jìn)行濃縮、脫小分子雜質(zhì)(比如無機(jī)鹽等)。有機(jī)卷式膜系統(tǒng)的
分離精度更高,主要對(duì)提取澄清液中可溶性的有機(jī)分子,比如對(duì)澄清液中蛋白、多糖等進(jìn)一步分離,以提高料液的純度,便于后續(xù)工段的精制,該類系統(tǒng)的分離范圍限于分子級(jí)別。該系統(tǒng)分離類別為深度純化工段,其進(jìn)料為提取經(jīng)過前段的澄清之后的料液-真溶液狀態(tài)(見圖3)。
納濾或反滲透濃縮系統(tǒng)主要是去除來料中的水份,起預(yù)濃縮作用。該類系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)的濃縮系統(tǒng)而言,的優(yōu)勢是運(yùn)行很低,且在常溫下運(yùn)行。卷式膜分離系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
(1)分離精度高,涵蓋微濾至反滲透,膜芯品種豐富。
(2)可實(shí)現(xiàn)常溫或低溫密閉操作,避免有效成分活性的熱失活現(xiàn)象。
(3)PLC上位機(jī)全自動(dòng)化控制,操作簡單,極大的降低勞動(dòng)強(qiáng)度,易于清洗和維護(hù)。
(4)膜芯填裝密度高,設(shè)備制作緊湊,占地面積小。