填料塔络合萃取回收制药废水中6-apa的应用研究

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1、，？．＊⑥《乂《；ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第—所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５ＬＪｉ：Ｊｌ％硕±学位论３誦工程学科专业：Ｗ＾ｍ．＾？户Ｉ作者姓名：胃崎寺Ｉ＾指导教师：高瑞＾副教授ｐｋ－天津大学研究生院；．Ｊ％＇２０１５年日月ｕｐｒ．；．．．．．Ｊ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加臥标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表＇或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年ＪＴ月２／Ｂ学位论文版权使用授权书本学泣论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权义津大学可Ｗ将学位论文的全部或部分巧容编入有关救据唐讲行粉索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阀。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适巧本授权说明）学位论文作者签名

3、：＾导师签名：＾签字曰期月曰签字曰期＂年：年中［矿如月曰处填料塔络合萃取回收制药废水中6-APA的应用研究Appliedresearchonrecyclingthe6-APAinpharmaceuticalwastewaterbycomplexationextractionwithapackingtower学科专业：制药工程研究生：曾嵘指导教师：高瑞昶副教授天津大学化工学院二零一五年五月摘要6-APA（6-氨基青霉烷酸）是半合成青霉素的关键中间体，市场前景广阔。回收制药废水中的6-APA，具有显著的经济和环保效益。已有的

4、6-APA分离方法包括：树脂吸附法、纳滤浓缩法、反渗透法等，均有显著缺点。为此，本课题构建了新型络合萃取体系分离回收6-APA，在此基础上进行了填料萃取塔小试实验，而后对填料萃取塔分离回收6-APA工艺进行了流体力学性能和传质性能分析，为填料萃取塔分离回收6-APA的工业化应用提供理论依据和数据支持。首先，本文基于络合萃取原理和萃取平衡实验，确定了以aliquat336为络合剂，氯仿为稀释剂的络合萃取体系。研究了各因素对萃取和反萃效果的影响，结果表明：较优的络合剂浓度为0.1175mol/L、相比为0.4、pH为6，此时络合萃取分配系

5、数为3.31；原料液浓度在0.5g/L~4g/L范围内，分配系数均维持在较高水准，没有降低。较优的反萃pH在1~2之间，反萃相比为0.4，反萃分配系数为2.65。共萃效应研究表明，pH越高、络合剂浓度越大、相比越小、原料液浓度越低时，络合选择性越低，共萃效应显著。三级萃取率和反萃率分别为98.62%和96.28%，络合萃取剂在再生重复使用7次后分配系数没有明显的降低。其次，基于络合萃取实验得出的最优操作条件，提出了6-APA的填料塔萃取工艺并进行小试。研究了填料类型、两相流比和操作流量对萃取效果的影响，初步探究了填料塔的反萃效果。结果

6、表明：在内径45mm的塔内，散装θ环填料萃取效果优于规整丝网波纹填料。较优的操作条件为，分散相流量25L/h，流比2.5，萃取率达73.95%；反萃流比为3，萃取相流量为24L/h，反萃率达68%。最后，进行流体力学性能和传质性能的计算分析。研究了不同流比和分散相表观流速对液泛速度、分散相存留分数、传质比表面积和滑动速度的影响。应用湍流内循环模型计算了液滴内外分传质系数，确定络合萃取过程主要为外扩散控制，阻力集中在络合物在连续相中的扩散。考察了不同流比和分散相表观流速下的总传质系数、传质单元高度和传质单元数，较优操作条件下的总传质系数

7、为-5Kod为4.1×10m/s，传质单元高度Hod为0.3418m，传质单元数Nod为2.048。络合萃取工艺能有效的分离回收废液中的6-APA，填料萃取塔工艺具有处理量大、能耗低、操作简单等优点，本研究为填料萃取塔络合萃取回收6-APA的工业化应用奠定了基础。关键词：6-APA；络合萃取；aliquat336；填料萃取塔；传质性能ABSTRACT6-APA(6-aminopenicillanicacid)isanimportantintermediateofsemi-syntheticpenicillin,andhasbroadm

8、arketprospects.Separationandrecoveryofthe6-APAinpharmaceuticalwastewaterhavesignificanteconomicandenvironmenta