在生物反应和以生物发酵为主要工艺的产品生产中,例如:酶制剂、抗生素、柠檬酸、生物发酵制剂、酿造产品等,作为半成品的发酵液和成品的液体型产品中,可能存在众多影响生产控制和成品品质的菌体、蛋白、有机和无机离子。这些物质的存在,轻则影响产品的纯度,重则产生污染而导致产品报废甚至更严重的后续后果。膜分离、提纯设备,以其高效、节能、环保和分子级过滤等特性来帮助用户去除这些物质。
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需要去除物质
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分子量(道尔顿)
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外形尺寸(um)
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选用设备 |
菌体 |
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2/10-104 |
MF、UF |
胶体 |
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10-103 |
MF、UF |
蛋白质 |
5×103-106 |
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UF |
多糖 |
104-106 |
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UF |
酶 |
5×103-106 |
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UF |
单糖 |
200-400 |
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NF、RO |
有机酸 |
100-500 |
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NF、RO |
无机离子 |
10-100 |
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NF、RO |
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针对生物产品的特点,如具有大容量稀浆、组份复杂、产品含量很低、产品具有活性、易于降解、批间差异大等,采用膜技术,可以在维持原有生物体系环境的条件下实现分离,可以高效浓缩富集产物,有效脱除杂质,操作方便,过程简化,无二次污染。与传统的离心分离、沉降、过滤、萃取、薄膜蒸发、真空浓缩等方法相比,且有很大的节能并简化工序等优势。相继出现的膜生物反应器可以使转化和分离步骤相结合,扩大了膜技术在生物技术中的应用。
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应用领域
微生物发酵产品的处理
蛋白质的浓缩
医药制剂除热源
血液分级
小分子浓缩
医用纯水
细胞循环发酵 |
由于不同的产品有其不同的自身特性,因此选择分离设备时应充分考虑: |
1.加工产品本身的物理稳定性(如温度对其活性的影响;压力、机械剪切力影响等)。
2.加工产品本身的化学稳定性(如PH范围;发酵液中需去除物或需截留物有无与其它物质的共生、络合、聚合等)。
3.加工产品中不同物质之间在外形尺寸或分子量大小方面的级差。
4.分离过程及设备配置的经济合理性。
5.分离废弃物的环保处理方式及成本。
6.膜的再生性及寿命周期。
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膜技术运用于生物化学制药行业的优点:
1.分离浓缩过程是物理过程,能耗低、运行费用低
2.浓缩质量和浓缩收率较高且稳定
3.简化操作工艺流程
4.实行系统封闭运行,且可实现全自动控制,滤液不受二次污染
5.符合环保要求
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