[发明专利]一种热敏性物质浓缩系统及其方法

说明书

本发明公开了一种热敏性物质浓缩系统及方法，该系统包括一级储罐、一级纳滤膜组,减压蒸馏装置和冻干脱水装置。该方法先采用纳滤对待浓缩液进行初步浓缩，大分子的热敏性物质被截留浓缩成为膜浓缩液，小分子的有机溶剂渗透到膜的另一面成为淡液或者成为渗透液。膜浓缩工艺具有节能，环保，低排放的特点。再采用减压蒸馏装置将膜浓缩液进行蒸馏，进一步除去残留的少量有机溶剂，再通过冻干工艺去除浓缩液中多余的水分。本发明使用纳滤，减压蒸馏和冻干相结合的方式实现有机相下热敏性物质浓缩的方法，既能够解决物质浓度过高膜分离效率下降的问题，又能防止物质长时间进行减压蒸馏时，热敏性物质浓缩、脱除溶剂过程中易分解。

技术领域

本发明涉及物质浓缩方法领域，具体特别涉及一种基于膜分离技术的有机溶剂相下的热敏性物质浓缩方法。

背景技术

在药物合成、天然提取物生产、精细化工生产等领域，常用有机溶剂作为合成、萃取、提取介质，生产中面临了溶剂脱除，产品浓缩的需求。而一些活性药物中间体，天然提取物，精细化工产品具有热敏性的特点。热敏性物质是遇热不稳定的一类物质，遇热极易发生分解、聚合、氧化等变质反应，造成经济上重大损失，在工业生产中应当极力避免。

现有技术中通常采取减压蒸馏方式，实现在较低温度下的溶剂脱除和物质浓缩，因为气压越低，物质的沸点越低。但这一过程依然需要一定的热量，对热敏性物质有一定破坏。同时，减压蒸馏蒸馏带了一定量的挥发性有机化合物(VOC)排放。

膜分离技术可以实现分离、浓缩、纯化和精制等功能，具有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等优点，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

由于膜材不耐溶剂的特性，目前膜离技术都几乎专用于污水处理、脱盐以及食品与饮料工业。近十年来，对溶于有机溶剂的分子进行膜分离(有机溶剂纳米过滤OSN)成为膜分离科学研究的新领域，因为它在化学相关的行业中具有广阔的应用前景。常见的纯化工艺(如蒸馏、萃取、色谱分析、吸附和结晶)或为能源密集型工艺，或为原料密集型工艺，或存在稳定性的问题。人们普遍认为，分离工艺占到工业资本及运行成本的40-70％。由于OSN技术是物理分离过程，无相变，可在常温甚至低温下进行物质的浓缩，因此其对于热敏性物质的浓缩展现了应用潜力，可有效避免产品分解，大幅降低生产成本，减少VOC排放。膜分离操作亦有其操作局限性，当物质浓度过高时、膜分离操作效率下降。因此本发明设计了一套使用耐有机溶剂纳滤膜进行预浓缩，再通过减压蒸馏浓缩至目标浓度的工艺。

发明内容

本发明提供了一种热敏性物质浓缩系统及方法，能够解决上述现有技术问题中的一种或几种。

根据本发明的一个方面，提供了一种热敏性物质浓缩系统，其特征在于，包括：

一级储罐，配置为储存待浓缩液；

一级纳滤膜组，配置为对待浓缩液进行纳滤，一级储罐的出口与一级纳滤膜组的入口相连接，一级纳滤膜组的浓液出口与减压蒸馏装置的入口相连接；

减压蒸馏装置，配置为对一级纳滤膜组的膜浓缩液进行减压蒸馏，

冻干装置，与减压蒸馏装置相连接，所述冻干装置配置为脱除浓缩液中水分