本实用新型属于药物产品提取技术领域，具体涉及一种双膜法提取有机溶液中药物产品的装置。
背景技术：
近年来，膜分离技术广泛应用于生物制药、化工废水处理、市政污水处理、食品饮料加工等领域，其中，渗透汽化作为一种新型的膜分离技术，因具有分离效率高、能耗低、操作便利、节能环保等优点，在生物质燃料制备、有机溶剂脱水、有机溶剂回收、有机混合物分离等领域有着越来越多的应用。纳滤膜介于超滤膜和反渗透膜之间，是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种特殊而又很有前途的分离膜品种，被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。
药物生产过程中会使用有机溶剂进行萃取或反萃取，后续工段再从含药物产品的有机溶液中提取药物产品。传统工艺中从药物提取液里提取药物，采用空气空吹使提取液里的有机溶剂挥发，然后再经后续工段去除水，得到目标药物产品。该类工艺存在有机溶剂挥发慢，效率低，工艺不稳定，不易控制，且有机溶剂挥发会造成环境污染、资源浪费等缺点。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型提出一种双膜法提取有机溶液中药物产品的装置，采用优先透有机物膜除去药物提取液中的有机溶剂，后续工段采用纳滤膜除去药物提取液中的水，最后得到目标药物产品，整个工艺具有分离效率高，操作简单，便于控制，性能稳定、目标产品无损坏，无二次污染同时可回收有机溶剂、节约资源等优点。
为达到上述技术目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种双膜法提取有机溶液中药物产品的装置，其特征在于，包括优先透有机物膜组、冷凝器、原料罐、纳滤膜组和储水罐，
所述原料罐的出口通过第一阀门连接所述优先透有机物膜组的入口，所述原料罐的出口通过第二阀门连接所述纳滤膜组的入口，
所述优先透有机物膜组的渗透液出口连接所述冷凝器，所述优先透有机物膜组的渗余液出口连接所述原料罐，
所述纳滤膜组的渗透液出口连接所述储水罐，所述纳滤膜组的渗余液出口为产品出口。
进一步的，所述原料罐和所述优先透有机物膜组之间还设置有第一原料泵和换热器，所述原料罐和所述纳滤膜组之间还设置有第二原料泵，所述原料罐的出口处还设置有取样口，所述优先透有机物膜组的渗透液出口通过所述冷凝器连接有真空泵，为所述优先透有机物膜组提供动力，所述冷凝器的出口连接有相分离器。所述第二原料泵不仅仅起到输送的作用，还给纳滤膜提供分离动力。
所述取样口用于从原料罐的出口取样，检测原料液里有机溶剂的含量。
优选的，所述优先透有机物膜组包含N个优先透有机物膜组件，N为大于等于1的整数，所述N个优先透有机物膜分离膜组件串联、并联或串联并联混合连接。通过膜组件的增减和串并联的级数可调配膜分离系统的生产能力和分离效果。当N=1时，仅一个优先透有机物膜组件接在管路中，当N=2时，N个优先透有机物膜分离膜组件串联或并联地接在管路中，当N≥3时，N个优先透有机物膜分离膜组件串联、并联或串联并联混合连接于管路中。各优先透有机物膜组件的渗透侧通过管路并联后与所述冷凝器相连接。
优选的，所述的优先透有机物膜组件中的膜为至少有两层膜的复合膜，所述复合膜包括活性层和支撑层。
优选的，所述活性层为优先透过酯、烷、醚或酮的致密功能性膜。
优选的，所述活性层的材质是聚辛基甲基硅氧烷（POMS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或前述材料的改性聚合物中至少一种。
优选的，所述活性层的厚度为1~10μm。
优选的，所述支撑层为多孔无机膜，膜孔径为30~800 nm。
优选的，所述优先透有机物膜组件中的膜还包括所述活性层和支撑层之间的中间过渡层。
优选的，所述中间过渡层材质为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚偏氟乙烯（PVDF）、可溶性固有微孔聚合物（PIM-1）或前述材料的改性聚合物中至少一种。
优选的，所述中间过渡层表面平均孔径为5~80 nm。
所述纳滤膜组包括改性的无机纳滤膜，所述无机纳滤膜的材质为氧化铝、氧化钛、氧化锆或氧化锑中的一种或几种的组合。
所述纳滤膜截留物质的分子量小于所述的药物产品的分子量。
优选的，所述无机纳滤膜截留物质的分子量小于等于500 Da。
采用上述装置提取有机溶液中药物产品时，包含以下步骤：
（1）关闭第二阀门，开启第一阀门，将含有药物产品、有机溶剂和水的混合原料以一定温度输送进入优先透有机物膜组进行渗透汽化，混合原料中的有机溶剂选择性渗透汽化透过膜成为渗透蒸汽，渗透蒸汽经冷凝器冷凝成为第一渗透液，优先透有机物膜组的渗余液通过返回原料罐；
（2）第一渗透液进入相分离器进行有机相和水相的分离，分别得到水层溶液和高纯度的有机溶剂；
（3）待原料罐中有机溶剂的质量分数较处理前至少降低90%后，关闭第一阀门，开启第二阀门，将原料罐中溶液输送进入纳滤膜组，原料中的水和残留的有机溶剂透过纳滤膜组，由纳滤膜组的渗透液出口进入储水罐中，纳滤膜组的渗余液出口得到目标药物产品。本实用新型的有益效果为：
（1）采用双膜法工艺，优先透有机物膜和纳滤膜依次除去药物提取液中的有机物和水，得到目标产品，优先透有机物膜对特定有机物选择性较高，而无机纳滤膜因其机械强度高，不易发生溶胀，无溶出物产生，不会产生二次污染。整个工艺操作简单，便于控制，分离效率高，能耗低，目标产品性能稳定，无缺陷。
（2）该工艺取代传统工艺中的空气空吹除去有机物，效率高，工艺稳定，易于控制，且无有机物排放大气，不会造成二次污染，经济环保。
（3）该工艺在优先透有机物膜渗透侧浓缩富集的有机溶剂经冷凝、分相后可回收利用，减少生产成本，节约资源，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本实用新型所述双膜法提取有机溶液中药物产品的工艺流程图。
其中，1为原料罐，2为第一原料泵，8为第二原料泵，3为换热器，4为优先透有机物膜组，5为冷凝器，6为相分离器，7为真空泵，9为纳滤膜组，10为储水罐，11为第一阀门，12为第二阀门，13为取样口。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步叙述本实用新型：
本实用新型是一种双膜法提取有机溶液中药物产品的装置，采用优先透有机物膜替代传统工艺中的空气空吹除去有机溶剂，混合原料中的有机溶剂有选择性的渗透汽化透过膜成为渗透蒸汽，渗透侧抽真空，渗透蒸汽经冷凝器冷凝下来成为渗透液，渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理；后续工段，渗透液进入相分离设备进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和高纯度的有机溶剂；待原料中有机溶剂基本去除后，将原料再送入纳滤膜组处理，料液中的水和残留的有机溶剂透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。
一种双膜法提取有机溶液中药物产品的装置，如图1所示，优先透有机物膜组4、冷凝器5、原料罐1、纳滤膜组9和储水罐10，
所述原料罐1的出口通过第一阀门11连接所述优先透有机物膜组4的入口，所述原料罐1的出口通过第二阀门12连接所述纳滤膜组9的入口，
所述优先透有机物膜组4的渗透液出口连接所述冷凝器5，所述优先透有机物膜组4的渗余液出口连接所述原料罐1，
所述纳滤膜组9的渗透液出口连接所述储水罐10，所述纳滤膜组9的渗余液出口为产品出口。
所述原料罐1和所述优先透有机物膜组4之间还设置有第一原料泵2和换热器3，所述原料罐1和所述纳滤膜组9之间还设置有第二原料泵8，所述原料罐1的出口处还设置有取样口13，所述优先透有机物膜组4的渗透液出口通过所述冷凝器5连接有真空泵7，为所述优先透有机物膜组4提供动力，所述冷凝器5的出口连接有相分离器6。
所述取样口13用于从原料罐1的出口取样，检测原料液里有机溶剂的含量。
所述优先透有机物膜组4包含N个优先透有机物膜组件，N为大于等于1的整数，所述N个优先透有机物膜分离膜组件串联、并联或串联并联混合连接。通过膜组件的增减和串并联的级数可调配膜分离系统的生产能力和分离效果。各优先透有机物膜组件的渗透侧通过管路并联后与所述冷凝器5相连接。
所述的优先透有机物膜组件中的膜为至少有两层膜的复合膜，所述复合膜包括活性层和支撑层。
所述活性层为优先透过酯、烷、醚或酮的致密功能性膜。
所述活性层的材质是聚辛基甲基硅氧烷（POMS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或前述材料的改性聚合物中至少一种。
所述活性层的厚度为1~10μm。
所述支撑层为多孔无机膜，膜孔径为30~800 nm。
所述优先透有机物膜组件中的膜还包括所述活性层和支撑层之间的中间过渡层。
所述中间过渡层材质为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS）、聚醚酰亚胺（PEI）、聚偏氟乙烯（PVDF）、可溶性固有微孔聚合物（PIM-1）或前述材料的改性聚合物中至少一种。
所述中间过渡层表面平均孔径为5~80 nm。
所述纳滤膜组9包括改性的无机纳滤膜，所述无机纳滤膜的材质为氧化铝、氧化钛、氧化锆或氧化锑中的一种或几种的组合。
所述纳滤膜截留物质的分子量小于所述的药物产品的分子量。
所述无机纳滤膜截留物质的分子量小于等于500 Da。
所述装置使用时，具体步骤如下：
步骤1：开启第一阀门11，关闭第二阀门，将原料罐1里的药物产品/有机溶剂/水的混合原料通过第一原料泵2输送进换热器3中加热，达到预定温度后进入优先透有机物膜组4中分离，经膜渗透气化处理后，原料中的有机溶剂有选择性的渗透汽化透过膜成为渗透蒸汽，渗透侧通过真空泵7抽真空，渗透蒸汽经冷凝器5冷凝下来成为第一渗透液，渗余液通过回流管路返回原料罐1中再处理；
步骤2：第一渗透液进入相分离器6中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和高纯度的有机溶剂；
步骤3：每隔0.5小时通过取样口13取原料罐里样品，用气相色谱检测原料中有机溶剂含量；
步骤4：待原料中有机溶剂的质量分数较处理前至少降低90%后，关闭第一阀门，开启第二阀门，将原料罐中溶液输送进入纳滤膜组，原料中的水和残留的有机溶剂透过纳滤膜组，由纳滤膜组的渗透液出口进入储水罐中，纳滤膜组的渗余液出口得到目标药物产品。
实施例1
某制药厂在生产泰乐菌素（分子量为 1982.31）过程中，常用乙酸丁酯进行萃取或反萃，后续再从药物提取液中提取该类药物，其中乙酸丁酯微溶于水，比重0.883，其水溶液在20℃时的饱和浓度为0.7%（wt.%）。原料液为泰乐菌素药物/水/乙酸丁酯三元体系混合物，其中乙酸丁酯质量含量为0.5%，采用上述装置，其中所述优先透有机物膜组件为管式，其中膜为含有包括活性层和支撑层的双层复合膜，其中活性层材质为聚辛基甲基硅氧烷（POMS），活性层厚度为1μm，支撑层膜孔径为800 nm，支撑层材质为氧化铝-氧化锆无机膜，纳滤膜组中的无机纳滤膜材质为氧化钛，原料进入原料储罐中，开启第一阀门，关闭第二阀门，控制第一原料泵的表压为0.05 Mpa将原料输送进换热器中加热，换热器控制温度为40℃，之后，原料以液态形式进入优先透有机物膜组中分离，膜的下游侧采用抽真空加冷凝的方式在膜的上下游形成组份的蒸汽分压差，真空泵压力为8000Pa，冷凝温度为-20℃。原料中的乙酸丁酯通过溶解-扩散至膜下游侧并解吸，透过膜的乙酸丁酯蒸汽在真空泵抽吸下进入冷凝器，冷凝后形成较高浓度的乙酸丁酯渗透液，未透过膜的渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理。经过一段时间处理后，渗透液中乙酸丁酯含量为10%~30%（w%），渗余液中乙酸丁酯含量小于0.05%。渗透液再进入相分离器中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和高纯度（98%以上）的乙酸丁酯溶剂。最后，开启第二阀门并关闭第一阀门，控制第二原料泵表压为3.0 Mpa将原料罐中的溶液输送进入纳滤膜组处理，其中的水和残留的乙酸丁酯透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。
实施例2
某制药厂在生产胰岛素（分子量为5807.69）过程中，常用环氧氯丙烷进行萃取或反萃，后续再从药物提取液中提取该类药物，其中环氧氯丙烷微溶于水，比重1.176，其水溶液在20℃时的饱和浓度为6.58%（wt.%）。原料液为药物/水/环氧氯丙烷三元体系混合物，其中环氧氯丙烷质量含量为3%，采用上述装置，其中所述优先透有机物膜组件为卷式，其中膜为含有包括活性层、中间过渡层和支撑层的三层复合膜，其中活性层材质为聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚辛基甲基硅氧烷（POMS）复合材质，活性层厚度为5μm，中间过渡层材质为聚醚酰亚胺（PEI）和聚偏氟乙烯（PVDF）复合材质，支撑层膜孔径为400 nm，纳滤膜组中的无机纳滤膜材质为氧化锑-氧化铝复合材质，原料进入原料储罐中，开启第一阀门，关闭第二阀门，控制第一原料泵的表压为0.15Mpa将原料输送进换热器中加热，换热器控制温度为60℃，之后，原料以液态形式进入优先透有机物膜组中分离，膜的下游侧采用抽真空加冷凝的方式在膜的上下游形成组份的蒸汽分压差，真空泵压力为9000Pa，冷凝温度为-10℃。原料中的环氧氯丙烷通过溶解-扩散至膜下游侧并解吸，透过膜的环氧氯丙烷蒸汽在真空泵抽吸下进入冷凝器，冷凝后形成较高浓度的环氧氯丙烷渗透液，未透过膜的渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理。经过一段时间处理后，渗透液中环氧氯丙烷含量为50%（wt.%），渗余液中环氧氯丙烷含量低于0.05%。渗透液再进入相分离器中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和纯度高达96.5%的环氧氯丙烷溶剂。最后，开启第二阀门并关闭第一阀门，控制第二原料泵表压为0.5 Mpa将原料罐中的溶液输送进入纳滤膜组处理，其中的水和残留的环氧氯丙烷透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。
实施例3
某制药厂在生产阿伐他汀（分子量为1155.34）类物过程中，常用环氧氯丙烷作为生产原料或萃取剂，原料液为阿伐他汀药物/环氧氯丙烷/水三元体系混合物，其中环氧氯丙烷质量含量为2%，采用上述装置，其中所述优先透有机物膜组件为中空纤维膜式，其中膜为含有包括活性层和支撑层的双层复合膜，其中活性层材质为聚辛基甲基硅氧烷（POMS）的改性聚合物，活性层厚度为10μm，支撑层膜孔径为200 nm，纳滤膜组中的无机纳滤膜材质为氧化铝-氧化锆复合材质，原料进入原料储罐中，开启第一阀门，关闭第二阀门，控制第一原料泵的表压为0.25 Mpa将原料输送进换热器中加热，换热器控制温度为30℃，之后，原料以液态形式进入优先透有机物膜组中分离，膜的下游侧采用抽真空加冷凝的方式在膜的上下游形成组份的蒸汽分压差，真空泵压力为100Pa，冷凝温度为-30℃。原料中的环氧氯丙烷通过溶解-扩散至膜下游侧并解吸，透过膜的环氧氯丙烷蒸汽在真空泵抽吸下进入冷凝器，冷凝后形成较高浓度的环氧氯丙烷渗透液，未透过膜的渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理。经过一段时间处理后，渗透液中环氧氯丙烷含量为16.8%，渗余液中环氧氯丙烷含量为0.09%。渗透液再进入相分离器中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和高纯度的环氧氯丙烷溶剂。最后，开启第二阀门并关闭第一阀门，控制第二原料泵表压为1.0 Mpa的原料泵输送进入纳滤膜组处理，其中的水和残留的环氧氯丙烷透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。
实施例4
某制药厂在生产某多肽类药物（分子量大于1000）过程中，常用甲基正戊基甲酮进行萃取或反萃，后续再从药物提取液中提取该类药物，甲基正戊基甲酮极微溶于水，其水溶液在20℃时的饱和浓度为0.5%（wt.%）。现原料液为多肽类药物/水/甲基正戊基甲酮三元体系混合物，其中甲基正戊基甲酮质量含量为0.3%，采用上述装置，其中所述优先透有机物膜组件为管式，其中膜为含有包括活性层、中间过渡层和支撑层的三层复合膜，其中活性层材质为聚辛基甲基硅氧烷（POMS），活性层厚度为3μm，中间过渡层材质为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS），支撑层膜孔径为80 nm，纳滤膜组中的无机纳滤膜材质为氧化铝，原料进入原料储罐中，开启第一阀门，关闭第二阀门，控制第一原料泵的表压为0.25 Mpa将原料输送进换热器中加热，换热器控制温度为50℃，之后，原料以液态形式进入优先透有机物膜组中分离，膜的下游侧采用抽真空加冷凝的方式在膜的上下游形成组份的蒸汽分压差，真空泵压力为1000Pa，冷凝温度为-50℃。原料中的甲基正戊基甲酮通过溶解-扩散至膜下游侧并解吸，透过膜的甲基正戊基甲酮蒸汽在真空泵抽吸下进入冷凝器，冷凝后形成较高浓度的甲基正戊基甲酮渗透液，未透过膜的渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理。经过一段时间处理后，渗透液中甲基正戊基甲酮含量为20.8%，渗余液中甲基正戊基甲酮含量为0.05%。渗透液再进入相分离器中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和纯度不低于98.7%的甲基正戊基甲酮溶剂。最后，开启第二阀门并关闭第一阀门，控制第二原料泵表压为1.5 Mpa将原料罐中的溶液输送进入纳滤膜组处理，其中的水和残留的甲苯透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。
实施例5
某制药厂在生产多肽类药物（分子量大于1000）过程中，常用甲基异丁基酮进行萃取或反萃，后续再从药物提取液中提取该类药物，其中甲基异丁基酮微溶于水，其水溶液在25℃时的饱和浓度为1.7%（wt.%）。现原料液为多肽类药物/水/甲基异丁基酮三元体系混合物，其中甲基异丁基酮质量含量为1.2 %，采用上述装置，原料进入原料储罐中，开启第一阀门，关闭第二阀门，控制第一原料泵的表压为0.2 Mpa将原料输送进换热器中加热，预热到40℃，之后，原料以液态形式进入优先透有机物膜组中分离，膜的下游侧采用抽真空加冷凝的方式在膜的上下游形成组份的蒸汽分压差，真空泵压力为5000Pa，冷凝温度为0℃。原料中的甲基异丁基酮通过溶解-扩散至膜下游侧并解吸，透过膜的甲基异丁基酮蒸汽在真空泵抽吸下进入冷凝器，冷凝后形成较高浓度的甲基异丁基酮渗透液，未透过膜的渗余液通过回流管路返回原料罐中再处理。经过一段时间处理后，渗透液中甲基异丁基酮含量为38.5%，渗余液中甲基异丁基酮含量为0.1%。渗透液再进入相分离器中进行有机相和水相的两相分离，得到水层溶液和高纯度的甲基异丁基酮溶剂。最后，开启第二阀门并关闭第一阀门，控制第二原料泵表压为2.0 Mpa将原料罐中的溶液输送进入纳滤膜组处理，其中的水和残留的甲基异丁基酮透过纳滤膜进入储水罐中，纳滤膜渗余侧得到目标药物产品。