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6-氨基青霉烷酸(6-APA)是由天然青霉素G经过酶裂解断开侧链而获得的青霉素母核,是生产半合成青霉素的重要中间体。设法让6-APA上的氨基(-NH2)接上不同的侧链,就可以合成不同种类的半合成青霉素。从青霉素G的裂解液中提取、分离和纯化6-APA,是整个6-APA生产工艺中极为关键的步骤。传统提取工艺采用溶剂萃取法。萃取法的溶剂用量大,回收困难;还因在酸性条件下6-APA会快速分解而严重损失,降低收率。针对这些问题,本论文提出用树脂法来提取6-APA。本研究包含树脂的筛选、树脂的吸附性能和吸附机理研究、解吸剂的筛选、解吸剂的解吸行为研究以及6-APA与PAA的分离等项内容,对每项实验结果都作了详细的分析和讨论,同时建立了适合本实验体系的数学模型。 首先,通过静态吸附实验,筛选出对6-APA吸附率高达95%以上的三种弱碱性树脂:IRA67树脂、D301树脂和330树脂。从吸附等温线和线性回归上验证了树脂的吸附很好地符合Langmuir吸附模型,IRA67树脂、D301树脂和330树脂的Langmuir等温式分别为Q=C/(0.3221+0.0136C)、Q=C/(0.0025+0.0085C)、Q=C/(0.0034+0.005C)。其次,通过静态解吸实验,筛选出两种良好的解吸剂:20%乙醇、20%异丙醇。通过动态解吸实验,进一步说明20%乙醇和20%异丙醇的解吸速率快,洗脱集中,液相的6-APA分配系数大。以D301树脂为吸附剂,20%异丙醇为解吸剂,6-APA的总收率可达86.8%。与溶剂萃取工艺(6-APA收率80%)相比,树脂法的收率高出6.8个百分点。由于所采用的解吸剂用量较少,解吸液中6-APA的浓度可高达5.1mg/ml(相当于1,3515个效价单位),从而可以简化6-APA结晶前的浓缩工序。再次, 厦门大学理学硕士学位论文通过6-APA与MA的分离实验,发现以IRA67树脂为吸附剂,20%乙醇为解吸剂对 6-APA和 PAA能够有效地进行分离。最后,结合考虑内扩散、界面吸附及外扩散传质的全过程,建立了符合本研究体系的数学模型,搅拌状态下的全过 ,=II,、,Dt程吸附方程为:q=q。一6q。Z一eXp卜… 厂·7 l, ‘2(nz)““I””R广 l固定床的模型为: CIL o r,_t..压__,___、11A——=一+一【_CXD卜yXH。《人V】ISlflk穴力厂一w.rr,《人Vll——。 。’h“‘WL J““““l\““,”IJ““““l—””“I—““2 \”“,”ifcnL E”A“0—““”“