下面筆者談下藥廠(chǎng)設計之固液分離設備。分離發(fā)酵液中的細胞或其他固體物質(zhì)(固液分離)是發(fā)酵液分離與純化的第一步。由于發(fā)酵液的理化性質(zhì)和菌體大小不同,選用的固液分離設備也會(huì )不同。常見(jiàn)的固液分離設備有加壓過(guò)濾設備、真空過(guò)濾設備、離心式固液分離設備、超濾、層析、電泳等。
一、藥廠(chǎng)設計之加壓過(guò)濾設備
常見(jiàn)的加壓過(guò)濾機有板框壓濾機、箱式壓濾機等。板框壓濾機適合于放線(xiàn)菌和真菌發(fā)酵液的固液分離以及小規模工業(yè)生產(chǎn)。板框壓濾機在濾液引出方式上分明流和暗流,抗生素生產(chǎn)中多采用明流板框壓濾機,暗流板框壓濾機一般只適用于料液要求無(wú)菌過(guò)濾和成品的精制過(guò)濾。板框壓濾機最大操作壓力為0.6~1.0MPa,由于生物技術(shù)的發(fā)酵液濾餅多為可壓縮的濾餅,在實(shí)際操作時(shí)往往采用0.3~0.5MPa的恒壓過(guò)濾。一般發(fā)酵液的平均濾速為15~25L/(m2·h)。板框壓濾機一般都設有專(zhuān)用洗滌通道,雖然其洗滌濾餅的效果好,但由于阻力大、速度慢、操作繁,特別是抗生素生產(chǎn)中洗滌水的用量又相當大,實(shí)際生產(chǎn)中都沒(méi)有采用洗滌通道進(jìn)行洗滌,而是用過(guò)濾通道洗滌濾餅,以提高洗滌速度和簡(jiǎn)化操作。板框壓濾機的濾布可用棉制纖維、合成纖維編制。此外,高分子材料做成的微孔濾膜等也可以用于板框過(guò)濾。箱式壓濾機又叫凹腔板式壓濾機,近年來(lái)很多工廠(chǎng)已廣泛采用聚丙烯材質(zhì)的箱式壓濾機,能耐酸、堿、鹽及有機溶劑,使用溫度可高達120℃。
二、藥廠(chǎng)設計之真空過(guò)濾設備
真空過(guò)濾機把過(guò)濾、洗餅、吹干、卸除濾餅等各項操作集中在轉鼓的一個(gè)旋轉周期中依次完成。真空過(guò)濾機可直接用于絲狀真菌發(fā)酵液的固液分離,如青霉素發(fā)酵液。真空過(guò)濾機是連續操作設備,其平均濾速為1000L/(m2·h),遠大于板框過(guò)濾機。當用于放線(xiàn)菌發(fā)酵液時(shí),由于菌絲體黏稠,可于過(guò)濾前在鼓面上先預敷一層助濾劑(如硅藻土)。據報道,當用硅藻土進(jìn)行預涂、轉鼓的轉速為0.5~1.0r/min時(shí),過(guò)濾鏈霉素發(fā)酵液(pH=2~2.2,溫度為25~30℃)的濾速為90L/(m2·h)。真空過(guò)濾機自動(dòng)化程度高,處理量大。缺點(diǎn)是耗電量大,特別是由于過(guò)濾推動(dòng)力小,最大壓差只有0.1MPa,不能用于顆粒較細或黏性物料的過(guò)濾。