膜分离技术及其在医药工业中的应用

·54·福建化工2006年第3期膜分离技术及其在医药工业中的应用林开建(福建医工设计院，福州350000)摘要：绍了固膜分离技术及其分离机理，阐述了固膜分离技术在医药生产中的应用及其优缺点。关键词：膜分离技术医药工业医药用水1概述膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，利用膜对混合物各组分渗透性能的差异，实现分离、提纯或浓缩的新型分离技术。膜分离技术具有过程简单、操作方便、分离效率高、节能、无污染等优点。膜分离技术不仅可用于分离、提纯各种物质，还可以与反应过程结合起来，形成膜反应藕合技术。这样既能将反应产物不断地从反应体系中分离出来，降低反应过程的产物抑制，大大提高反应物的利用率并降低过程成本，还可以提高反应物浓度，提高反应速率。所以膜分离在化工、食品、医药、生物工程等方面的应用颇具诱人前景。根据分离膜的形态不同，有固膜和液膜两类。本文简要介绍固膜分离的基本原理及其在医药工业中的应用。2膜的分类与分离机理[1】膜就结构而言可分为对称膜和非对称膜。对称膜的二侧截面结构及形态相同，且孔径及孔径分布也基本一致，对称膜可以是琉松的微孔膜或致密的均相膜，如图1(a)～(c)所示。非对称膜由致密的表皮层和疏松的多孔支撑层组成，膜两侧截面的结构及形态不相同，且孔径与孔径分布也不一致，如图1(d)～(f)。依据膜孔径(或称为截留分子量)的不同．可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜。无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。无机膜具有热稳定性高、耐化学侵蚀、无老化问题、使用寿命长、可反相冲洗等优点。有机膜是由高分子材料如纤维素类、聚酰胺类、芳香杂环类、聚砜类、聚烯烃类、硅橡胶类、含氟高分子类等制成。由于用于制膜的高分子材料种类多，可根据分离的需要，制成各种各样的产品，如亲水或疏水的膜、不同截留分子量的膜产品等，从而得到快速发展。目前已开发的在医药工业中应用的膜分离技术主要有：微滤、超滤、纳滤、反渗透、电渗析等。此外，膜与其它分离过程的藕合技术，如膜蒸馏、膜萃取、渗透汽化等技术也有大量的研究文献报道。2．1微滤和超滤膜的分离机理用于微滤(micmfiltrafion，MF)和超滤(ul—trafiltration，UF)的膜为微孔膜，膜上分布有大量微孔。孔径从0．001～10，孔数可达1O／cm2，空隙率可高达8O％。微滤膜孔径在0