一、项目背景与核心需求:
湖北黄石某医药企业专注于医药中间体生产,其半胱氨酸产品因原料杂质及合成副反应导致色度超标,影响下游原料药(如抗生素、抗肿瘤药物)的纯度与稳定性。客户需通过脱色工艺将产品色度降至50Hazen以下,同时满足医药级活性炭的铁含量≤0.03%、pH适用范围2-8的严苛标准。
杂质复杂性:半胱氨酸溶液中含硫化物、金属离子(如Fe³⁺)及大分子色素,需兼顾脱色效率与活性炭选择性吸附能力;
工艺兼容性:活性炭需在酸性至弱碱性(pH 2-8)条件下保持高吸附性能,避免铁离子溶出导致产品金属残留超标;
脱色效率与成本平衡:需在30-60分钟内完成脱色并控制活性炭单耗。
二、技术难点与解决方案设计
木质粉末活性炭,其高比表面积(≥1000 m²/g)和微孔结构可高效吸附硫化物及色素分子,同时木质原料天然低铁特性满足Fe含量≤0.03%要求。
工艺参数匹配:
pH适应性:通过表面氧化改性提升活性炭在pH2-8范围内的稳定性,避免酸性条件下炭粉溶解;
脱色温度控制:设定脱色温度50-70℃,加速分子扩散并抑制半胱氨酸氧化副反应;
投加量优化:梯度实验验证最佳投加量为0.5‰(月用量32吨),脱色效率达98%且炭粉损耗率≤5%。
三、效果验证
脱色性能:产品色度稳定在30-40Hazen,脱色率≥94%;
质量指标:铁含量≤0.025%,pH耐受性验证合格(2-8范围内吸附容量波动<5%)。
四、项目总结
通过木质粉末活性炭的精准吸附与pH适应性优化,该项目成功实现半胱氨酸的高效脱色,兼顾医药级品质与生产成本控制。此方案为含硫医药中间体的脱色工艺提供了标准化参考,尤其适用于对金属残留敏感的原料药生产领域。