红霉素发酵液过滤工艺的研究与改进

论文摘要

本研究针对宁夏启元药业有限公司红霉素发酵生产下游传统的板框过滤提取工艺过程存在的锌污染、废水量大、过滤收率低、过滤成本高及终产品硫氰酸红霉素透光率低等实际生产问题,利用目前先进的分离技术,提出以金属膜过滤设备取代传统的过滤设备—板框压滤机,研究采用生产实际中的红霉素发酵液,设计了1m2的金属膜小试设备及流程,对所选金属膜的过滤特性,及其影响过滤的因素进行大量的试验研究和考察,最终确定了符合本企业红霉素发酵液过滤要求的金属膜孔径为0.1μm。当操作温度在36-38℃,操作压力在0.1-0.2MPa时,所选金属膜能够在20小时以上的时间内保持2.0L/min的渗透通量。在小试实验的基础之上,根据企业的生产规模,进行了工艺放大,确定了实际生产中单台金属膜的面积为100m2,采用自动控制6级连续过滤方式,设计了相应的工艺流程及设备配置,并完成了改造工程的实施,经过实际生产的检验,取得了良好的效果。通过对红霉素发酵液过滤工艺的改进,使得红霉素发酵液的过滤工艺成本大幅降低,同时减少了红霉素生产过程中20%的废水量,每月可节约废水处理成本12万元。先进的过滤分离设备—金属膜的使用,一方面,大幅提高了滤液的质量,使得硫氰酸红霉素的透光率提高到90%以上,过滤收率提高5%,每月可增产3吨硫氰酸红霉素,创造90万元的产值;另一方面,使得红霉素过滤后的废渣消除了重金属的污染,提高了红霉素菌渣的综合利用价值,实现了清洁生产的目的。随着这一工艺改进和实施,可使最终产品硫氰酸红霉素的生产成本每公斤下降10元,为企业每年创造800万元的经济收入。综上所述,随着这一技术改造项目的成功实施,可使企业年实现1700万元左右的经济效益,同时取得了良好的社会效益。为企业持续、健康发展奠定了良好的基础,同时为红霉素生产技术的革新开辟了新的途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章:前言
• 1.1 选题背景
• 1.2 膜分离技术的研究
• 1.2.1 膜的种类及特点
• 1.2.1.1 无机膜及其特点
• 1.2.1.2 作用过程
• 1.2.1.3 操作方法
• 1.2.2 与聚合分离膜相比,无机膜的优点
• 1.3 红霉素发酵液分离的特点
• 1.4 研究内容及步骤
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 研究的步骤
• 1.5 选题的意义及目的
• 第二章:实验仪器和分析方法
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器和设备
• 2.3 分析测定方法
• 2.3.1 红霉素化学效价测定方法
• 2.3.2 其他项目的测定方法
• 2.3.2.1 斐林糖含量检验
• 2.3.2.2 滤速
• 2.3.2.3 透光率
• 第三章:小试实验部分
• 3.1 膜过滤设备类型的选择
• 3.2 小试研究方案
• 3.3 金属膜孔径的确定
• 3.4 关于金属膜污染规律的研究
• 3.4.1 膜污染机制的研究
• 3.4.2 膜污染防治技术的研究
• 3.4.3 关于金属膜的污染规律的研究
• 3.5 对影响金属膜通量的因素的研究
• 3.5.1 发酵液特性对金属膜通量的影响
• 3.5.2 温度对金属膜通量的影响
• 3.5.3 压力对金属膜通量的影响
• 3.5.4 透析水量对金属膜通量的影响
• 3.6 金属膜的清洗方法
• 3.7 小试实验的小结
• 第四章:工艺放大及设计
• 4.1 工艺放大方案
• 4.2 金属膜过滤系统设备流程图
• 4.3 工艺过程计算
• 4.3.1 单台膜过滤面积的计算
• 4.3.2 膜的级数的确定
• 4.4 金属膜过滤设备系统设计
• 第五章:改造工程的预算、实施及实际运行情况
• 5.1 改造工程的预算及实施
• 5.2 金属膜过滤系统在实际生产中的运行情况
• 5.3 关于膜过滤系统运行情况的分析与评价
• 5.4 工艺改进后各工序的变化
• 5.4.1 萃取过程中的变化
• 5.4.2 结晶过程中的变化
• 5.5 工艺改进后给环保方面带来的变化
• 第六章:结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢