專利名稱：一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備及提取工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種四環(huán)素的提取，尤指一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備及提取工藝。
背景技術：
目前四環(huán)素發(fā)酵液的提取工藝是采用如下步驟:草酸調(diào)酸一板框過濾除雜一調(diào)堿使四環(huán)素形成鈣鹽沉淀一過濾一再用草酸溶解一再過濾一調(diào)PH值析出四環(huán)素粗堿一粗堿再溶于草酸水溶液中一經(jīng)活性炭脫色一調(diào)pH值一得四環(huán)素堿成品。該工藝的缺點是提取成本高，效率和收率均較低，產(chǎn)品質(zhì)量差和廢液含鹽量大，處理困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備及提取工藝，其采用膜分離技術連續(xù)分級分離，以提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量。為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術解決方案是:
一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，包括大分子超濾膜分離設備，該大分子超濾膜分離設備的濾液口與小分子超濾膜分離設備的進口相連通，該小分子超濾膜分離設備的濾液口與超納濾膜分離設備的進口相連通，該超納濾膜分離設備的濃縮液口與結晶罐相連。所述超納濾膜分離設備的濾液口與一反滲透膜分離設備的進口相連通，該反滲透膜分離設備的濃縮液出口與所述大分子超濾膜分離設備的進口管道相連通，該反滲透膜分離設備的濾液出口可與所述超納濾膜分離設備的進口管道相連通。所述小分子超濾膜 分離設備的濃縮液出口與所述大分子超濾膜分離設備的進口管道相連。所述結晶罐的結晶母液出口連通至所述小分子超濾膜分離設備的進口管道。利用上述設備的四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝，包括如下步驟:
(O四環(huán)素發(fā)酵液降溫:將四環(huán)素發(fā)酵液經(jīng)連續(xù)降溫得低溫四環(huán)素發(fā)酵液；
(2)加入草酸酸化:在低溫四環(huán)素發(fā)酵液內(nèi)加入草酸進行連續(xù)酸化；
(3)—級除雜:酸化后的發(fā)酵液通過大分子超濾膜分離設備進行一級除雜，濾渣進行排放，濾液進入到后一工序；
(4)二級除雜脫色:步驟(3)所得濾液經(jīng)小分子超濾膜分離設備進一步除雜脫色，濾液進入后一工序；
(5)分離草酸并析出四環(huán)素產(chǎn)品:步驟(4)所得濾液加水再經(jīng)超納濾膜分離設備將四環(huán)素產(chǎn)品與草酸分離，得四環(huán)素過飽濃縮液及草酸濾液；
(6)結晶得四環(huán)素成品:步驟(5)所得四環(huán)素過飽濃縮液連續(xù)排至結晶罐，在結晶罐內(nèi)靜置沉降，沉降所得晶體即為四環(huán)素成品，從結晶罐底部取出。所述步驟(4)所得濃縮液回到步驟(2)進一步除雜。所述步驟(6)中結晶罐內(nèi)的上清液即結晶母液溢流返回步驟(4)，再次通過循環(huán)除雜脫色濃縮分離。所述提取工藝其特征在于進一步包括步驟(7)草酸溶液回收再利用:所述步驟
(5)所得草酸濾流經(jīng)反滲透膜分離設備分離，得草酸濃縮液及濾液水，草酸濃縮液返回到步驟(2)用于將發(fā)酵液進行酸化，濾液水則返回到步驟(5)用于洗濾草酸。采用上述方案后，由于本發(fā)明利用膜分離截留溶質(zhì)的特性使雜質(zhì)逐級和四環(huán)素分離，使四環(huán)素產(chǎn)品在低溫和PH值穩(wěn)定的前提下連續(xù)除雜；利用不同物質(zhì)溶解度不同的特性在分離回收草酸的同時，隨著溶液PH值的變化直接使四環(huán)素溶液連續(xù)濃縮結晶析出，與水和雜質(zhì)分離,提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本和廢液排放。具體而言，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1、四環(huán)素發(fā)酵液降溫與酸化分步進行，確保產(chǎn)品質(zhì)量。2、膜分離設備在分離四環(huán)素和草酸的同時使草酸透過，在加入純水洗脫四環(huán)素濃縮液中草酸的同時使PH值上升，使四環(huán)素溶解度下降并被濃縮，四環(huán)素過飽和連續(xù)析出，從而提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量。3、四環(huán)素結晶母液可以返回前工序進一步除雜，可提高產(chǎn)品收率及降低廢液排放 量。4、草酸溶液可經(jīng)膜濃縮設備濃縮，濾液返回洗濾草酸、草酸濃縮液返回洗濾發(fā)酵液雜質(zhì)，提高水和草酸利用率并可降低廢液排放量。5、除雜、脫色、濃縮、分離、結晶同步連續(xù)運行，可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明所述工藝設備的示意 圖2是本發(fā)明所述工藝的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述。本發(fā)明所揭示的是一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，如圖1所示，所述的設備包括低溫發(fā)酵液緩沖罐I，該低溫發(fā)酵液緩沖罐I的出口與大分子超濾膜分離設備2的進料口相連，該大分子超濾膜分離設備2的濾液口與小分子超濾膜分離設備緩沖罐3的進口相連，該小分子超濾膜分離設備緩沖罐3的出口與小分子超濾膜分離設備4的進口相連，該小分子超濾膜分離設備4的濾液口與超納濾膜分離設備緩沖罐5的進口相連，該超納濾膜分離設備緩沖罐5的出口與超納濾膜分離設備6的進口相連，該超納濾膜分離設備6的濃縮液口與結晶罐7相連。進一步的，所述超納濾膜分離設備6的濾液口可以與一反滲透膜分離設備緩沖罐8的進口相連，該反滲透膜分離設備緩沖罐8的出口與反滲透膜分離設備9的進口相連，該反滲透膜分離設備9的濃縮液出口可與所述大分子超濾膜分離設備2的進口管道相連通，該反滲透膜分離設備9的濾液出口可與所述超納濾膜分離設備6的進口管道相連通。再者，所述的小分子超濾膜分離設備4的濃縮液出口可以與所述大分子超濾膜分離設備2的進口管道相連，或者直接通入所述的低溫發(fā)酵液緩沖罐1，以便返回前一工序進一步除雜，提高產(chǎn)品收率。同樣的，所述結晶罐7的結晶母液出口可以連通至所述小分子超濾膜分離設備4的進口或者所述小分子超濾膜分離設備緩沖罐3，以便返回前一工序進一步除雜，提聞廣品收率。此外，上述各緩沖罐(包括低溫發(fā)酵液緩沖罐1、小分子超濾膜分離設備緩沖罐3、超納濾膜分離設備緩沖罐5以及反滲透膜分離設備緩沖罐8)均非必要設置，各緩沖罐的作用僅是暫存物料，不設置緩沖罐時，后一級設備的進口直接通過管道與上一級設備的出水相連通即可。通過上述設備，本發(fā)明所述的四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝包括如下步驟(配合圖2所示):
(O四環(huán)素發(fā)酵液降溫:
將四環(huán)素發(fā)酵液經(jīng)連續(xù)降溫，并可以加入到低溫發(fā)酵液緩沖罐I內(nèi)。(2)加入草酸酸化:
在低溫四環(huán)素發(fā)酵液內(nèi)加入草酸進行連續(xù)酸化，草酸可以加入到管道內(nèi)進入到后一工序。(3)—級除雜:
酸化后的發(fā)酵液通過大分子超濾膜分離設備2進行一級除雜，濾渣進行排放，濾液進入到后一工序。(4) 二級除雜脫色:
步驟(3)所得濾液經(jīng)小 分子超濾膜分離設備4進一步除雜脫色，濾液進入后一工序，濃縮液可以回到步驟(2)進一步除雜以提高產(chǎn)品收率。(5)分離草酸并析出四環(huán)素產(chǎn)品:
步驟(4)所得濾液加水再經(jīng)超納濾膜分離設備6將產(chǎn)品(四環(huán)素)與草酸分離，在分離四環(huán)素和草酸的同時使草酸透過，在加入純水洗脫四環(huán)素濃縮液中草酸的同時使PH值上升，使四環(huán)素溶解度下降并被濃縮，四環(huán)素過飽和連續(xù)析出。( 6 )結晶得四環(huán)素成品:
步驟(5)所得四環(huán)素過飽濃縮液連續(xù)排至結晶罐7，在結晶罐7內(nèi)靜置沉降，沉降所得晶體即為四環(huán)素成品，從結晶罐7底部取出。結晶罐7內(nèi)的上清液即結晶母液可以溢流返回步驟(4)，再次通過循環(huán)除雜脫色濃縮分離，以提高產(chǎn)品收率。(7)草酸溶液回收再利用:
步驟(5)中經(jīng)由超納濾膜分離設備6分離的草酸濾液可以進一步回收再利用，以提高草酸和水的利用率，降低生產(chǎn)成本以及廢液排放量。具體采用如下方式:步驟(5)所得草酸濾流經(jīng)反滲透膜分離設備9分離，得草酸濃縮液及濾液水，草酸濃縮液可以返回到步驟(2)用于將發(fā)酵液進行酸化，濾液水則可以返回到步驟(5)用于洗濾草酸。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。故但凡依本發(fā)明的權利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，其特征在于:包括大分子超濾膜分離設備，該大分子超濾膜分離設備的濾液口與小分子超濾膜分離設備的進口相連通，該小分子超濾膜分離設備的濾液口與超納濾膜分離設備的進口相連通，該超納濾膜分離設備的濃縮液口與結晶罐相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，其特征在于:所述超納濾膜分離設備的濾液口與一反滲透膜分離設備的進口相連通，該反滲透膜分離設備的濃縮液出口與所述大分子超濾膜分離設備的進口管道相連通，該反滲透膜分離設備的濾液出口可與所述超納濾膜分離設備的進口管道相連通。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，其特征在于:所述小分子超濾膜分離設備的濃縮液出口與所述大分子超濾膜分離設備的進口管道相連。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備，其特征在于:所述結晶罐的結晶母液出口連通至所述小分子超濾膜分離設備的進口管道。
5.一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝，其特征在于:利用權利要求1-4之一所述的設備，包括如下步驟: (O四環(huán)素發(fā)酵液降溫:將四環(huán)素發(fā)酵液經(jīng)連續(xù)降溫得低溫四環(huán)素發(fā)酵液； (2)加入草酸酸化:在低溫四環(huán)素發(fā)酵液內(nèi)加入草酸進行連續(xù)酸化； (3)—級除雜:酸化后的發(fā)酵液通過大分子超濾膜分離設備進行一級除雜，濾渣進行排放，濾液進入到后一工序； (4)二級除雜脫色:步驟(3)所得濾液經(jīng)小分子超濾膜分離設備進一步除雜脫色，濾液進入后一工序； (5)分離草酸并析出四環(huán)素產(chǎn)品:步驟(4)所得濾液加水再經(jīng)超納濾膜分離設備將四環(huán)素產(chǎn)品與草酸分離，得四環(huán)素過飽濃縮液及草酸濾液； (6)結晶得四環(huán)素成品:步驟(5)所得四環(huán)素過飽濃縮液連續(xù)排至結晶罐，在結晶罐內(nèi)靜置沉降，沉降所得晶體即為四環(huán)素成品，從結晶罐底部取出。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝，其特征在于:所述步驟(4 )所得濃縮液回到步驟(2 )進一步除雜。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝，其特征在于:所述步驟(6)中結晶罐內(nèi)的上清液即結晶母液溢流返回步驟(4)，再次通過循環(huán)除雜脫色濃縮分離。
8.根據(jù)權利要求5-7之一所述的一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取工藝，其特征在于進一步包括步驟(7)草酸溶液回收再利用:所述步驟(5)所得草酸濾流經(jīng)反滲透膜分離設備分離，得草酸濃縮液及濾液水，草酸濃縮液返回到步驟(2)用于將發(fā)酵液進行酸化，濾液水則返回到步驟(5)用于洗濾草酸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四環(huán)素發(fā)酵液膜法連續(xù)提取設備及提取工藝，四環(huán)素發(fā)酵液經(jīng)連續(xù)降溫，所得低溫發(fā)酵液加入草酸連續(xù)酸化，之后經(jīng)大分子超濾膜分離設備進行除雜，所得濾液再經(jīng)小分子超濾膜分離設備進一步除雜脫色，所得濾液再經(jīng)超納濾膜分離設備將四環(huán)素產(chǎn)品與草酸分離，所得四環(huán)素濃縮液連續(xù)排至結晶罐，在結晶罐靜置沉降，結晶沉降所得晶體即為四環(huán)素產(chǎn)品。本發(fā)明利用膜分離截留溶質(zhì)特性使雜質(zhì)逐級和四環(huán)素分離，使四環(huán)素在低溫和pH值穩(wěn)定的前提下連續(xù)除雜；并利用不同物質(zhì)溶解度不同的特性，隨著溶液pH值的變化直接使四環(huán)素溶液連續(xù)濃縮結晶析出，提高了生產(chǎn)效率、產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低了生產(chǎn)成本和廢液排放。
文檔編號C07C237/26GK103086914SQ20121055810
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權日2012年12月20日
發(fā)明者黃松青 申請人:廈門市天泉鑫膜科技股份有限公司