一、項目背景與核心需求:
湖北黃石某醫(yī)藥企業(yè)專注于醫(yī)藥中間體生產,其半胱氨酸產品因原料雜質及合成副反應導致色度超標,影響下游原料藥(如抗生素、抗腫瘤藥物)的純度與穩(wěn)定性。客戶需通過脫色工藝將產品色度降至50Hazen以下,同時滿足醫(yī)藥級活性炭的鐵含量≤0.03%、pH適用范圍2-8的嚴苛標準。
雜質復雜性:半胱氨酸溶液中含硫化物、金屬離子(如Fe³?)及大分子色素,需兼顧脫色效率與活性炭選擇性吸附能力;
工藝兼容性:活性炭需在酸性至弱堿性(pH 2-8)條件下保持高吸附性能,避免鐵離子溶出導致產品金屬殘留超標;
脫色效率與成本平衡:需在30-60分鐘內完成脫色并控制活性炭單耗。
二、技術難點與解決方案設計
木質粉末活性炭,其高比表面積(≥1000 m²/g)和微孔結構可高效吸附硫化物及色素分子,同時木質原料天然低鐵特性滿足Fe含量≤0.03%要求。
工藝參數(shù)匹配:
pH適應性:通過表面氧化改性提升活性炭在pH2-8范圍內的穩(wěn)定性,避免酸性條件下炭粉溶解;
脫色溫度控制:設定脫色溫度50-70℃,加速分子擴散并抑制半胱氨酸氧化副反應;
投加量優(yōu)化:梯度實驗驗證最佳投加量為0.5‰(月用量32噸),脫色效率達98%且炭粉損耗率≤5%。
三、效果驗證
脫色性能:產品色度穩(wěn)定在30-40Hazen,脫色率≥94%;
質量指標:鐵含量≤0.025%,pH耐受性驗證合格(2-8范圍內吸附容量波動<5%)。
四、項目總結
通過木質粉末活性炭的精準吸附與pH適應性優(yōu)化,該項目成功實現(xiàn)半胱氨酸的高效脫色,兼顧醫(yī)藥級品質與生產成本控制。此方案為含硫醫(yī)藥中間體的脫色工藝提供了標準化參考,尤其適用于對金屬殘留敏感的原料藥生產領域。