制药中的分离过程：过滤设备介绍
一、分离过程概述
本文所述的制药过程中的分离，主要指非均相物系的分离。

所谓均相物系，是指物系部各处均匀且无相界面，包括溶液、气体混合物等。

而所谓非均相物系(non-homogeneous system)：指物系部有不同相的界面且界面两侧的物料性质有差异。

非均相物系包括：气固系统（如空气中的尘埃）；
液固系统（如液体中的固体颗粒）；
气液系统（如气体中的液滴）；
液液系统（如乳浊液中的微滴）等。

二、非均相物系分离的依据
连续相与分散相具有不同的物理性质（如密度），故可用机械方法进行分离。

利用密度差进行分离时，必须使分散相与连续相产生相对运动，常用的方法有沉降分离法和过滤分离法。

应用以：获得固体物质
获得澄明溶液
获得净化空气、液体
沉降分离法——在某种力的作用下，流体与颗粒间由于密度的差异产生相对运动而致分离的过程。

过滤分离法——是利用液体或气体能通过多孔性材料，而颗粒被截留在多孔性材料上获得分离的方法。

此外还有下面这些分离方法：
液体洗涤除尘法、电除尘法即湿法净制：“洗涤”气体—散水；
静电除尘：高压直流电场中，带电粒子定向运动，聚集分离等——衣服吸尘。

三、过滤分离法
（一）过滤分离法概述
过滤是在日常生活中常能见到的一种行为，
比如：
1、煮中药时药渣和药水的分离；
2、做豆腐常用纱布袋将豆腐渣与豆浆分离；
3、淘米时，常用倾倒法将洗米水与大米分离；
4、茶壶，将茶水与茶叶分离；
在我们制药企业实验室中也常用到。

我们都知道过滤注意事项：一贴二低三靠。

一贴：滤纸紧贴漏斗壁；
二低：滤纸边沿低于漏斗边沿；过滤液边沿低于漏斗边沿。

三靠：玻璃棒尖端靠滤纸三层处；烧杯嘴部紧靠玻璃棒；漏斗颈部紧靠烧杯壁。

其实所谓过滤，就是利用一种能将固体微粒截留而让流体通过的多孔介质，将固体微粒从气体中或液体中分离出来。

过滤介质：多孔性材料
滤浆：被过滤的混悬液
滤液：通过滤材得到的液体
滤饼：被滤材截留的物质
过滤介质是滤饼的支承物，条件：
a) 多孔性，孔道适当的小，对流体的阻力小，又能截住要分离的颗粒。

b) 物理化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀。

c) 足够的机械强度，使用寿命长
d) 价格便宜
过滤介质可以由以下物质构成：
a) 织物介质：又称滤布，包括有棉、毛、丝等天然纤维，玻璃丝和各种合成纤维制成的织物，以及金属丝织成的网。

优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格
比较便宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。

金属织物
单丝滤布土烧制
b)多孔固体介质：如素烧陶瓷，烧结金属．塑料细粉粘成的多孔塑料，棉花饼等这类介质较厚，孔道细，阻力大，能截留1～3μm的颗粒
c) 堆积介质：由各种固体颗粒（砂、木炭、石棉粉等）或非编织的纤维（玻璃棉等）堆积而成，层较厚。

d) 高分子膜：由高分子材料制成，膜很薄，孔很小，可以分离小到0.05μm 的颗粒。

合成纤维
（二）过滤分离原理
筛析作用（膜过滤或表面过滤）：像筛网一样将大于其孔径的颗粒截留在表面的作用
深层过滤：当颗粒尺寸比过滤介质孔径小时，过滤开始会有部分颗粒进入过滤介质孔道里，迅速发生“架桥现象”。

滤饼过滤(过滤介质与滤饼层)：主要由沉积在滤材表面的滤饼发挥拦截颗粒作用
（三）普通过滤装置
滤器
钛棒过滤器
钛滤芯：由钛粉经高温烧结而成
特点：
1、强度高，耐压能力强：（不易脱落）
2、结构均匀、孔隙率高、过滤阻力小、渗透性好；
3、耐高（低）温性能强；（蒸汽过滤）
4、耐腐蚀能力强；（在水和药液中无锈蚀）
5、使用寿命长；（为一般膜滤芯的几倍）
6、硬度高，反冲洗容易；（易实现在线冲洗）
应用：适用于注射剂的脱炭过滤
垂熔玻璃：垂熔玻璃是将中性硬质玻璃细粉在接近熔点时烧结而成的孔径均匀的多孔性滤板。

通常有垂熔玻璃漏斗，垂熔玻璃滤球和垂熔玻璃滤棒三种。

根据滤板孔径大小制成1～6号，
型号的选择，以玻璃厂为例，3号多用于常压滤过，4号可用于减压或加压滤过，6号作无菌滤过。

垂熔玻璃滤器在注射剂生产中常作精滤或膜滤器前的预滤。

特点：性质稳定，不吸附药物，不脱落滤材细粉，耐酸，易清洗、可用于热压灭菌。

缺点是价高易破。

其深层过滤效果好，适于注射剂和眼用溶液的过滤。

微孔滤膜过滤器：膜上有大量孔径在0.025～14μm的微孔，微孔总面积较大可达80%。

特点：孔径小而均匀，孔隙率高、截留能力强；质地薄、阻力小、滤速快、吸附小，无介质迁移；用后弃去不产生污染。

上图是高位静压过滤装置，利用液位差加压过滤装置。

下面还有加压过滤和减压过滤装置：
（四）加压过滤设备
1、板框压滤机(间歇过滤机)
结构：由交替排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装压紧而成。

板框数视工艺要求在机座长度围可灵活调节。

滤框用于积聚滤渣和支撑挂布，滤板支撑滤布组装后，在板框的四和排除滤液。

角位置形成连通的流道，由机头上的阀门控制悬浮液、滤液及洗液的进出。

主要优缺点如下：
优点：构造简单，过滤面积大而占地小，过滤压力高（可达1.5MPa左右），过滤面积可调、适应性强，便于洗涤等。

缺点：装卸、清洗劳动强度较大。

适用于颗粒较小、黏性较大以及易形成可压缩滤饼等许多难于处理的滤浆的过滤，对于颗粒含量小的滤浆尤为适用，还可用于温度较高或近饱和液体的过滤。

2、厢式压滤机
3、加压液滤器
（五）真空过滤机
在水平安装的中空转鼓表面上覆以滤布，转鼓下部浸入盛有悬浮液的滤槽中并以的转速转动。

转鼓分12个扇形格，每格与转鼓端面上的带孔圆盘相通。

此转动盘与装于支架上的固定盘藉弹簧压力压紧叠合，这两个互相叠合而又相对转动的圆盘组成一付分配头。

转鼓表面的每一格按顺时针方向旋转一周时，相继进行着过滤、脱水、洗涤、卸渣、再生等操作。