目前，90%的医药产品生产厂商都要利用活性炭清除杂质和异味。但与此同时，如何将这些极为细小的活性炭粉末从最终成品中清理出去则成为一个生产过程的遗留问题。本文将向您介绍一种以深层过滤为基础的活性炭过滤方法，为您解决生产中的难题。

传统的活性药物成分（APIs）的生产工艺过程中，最关键的一道工序是分离各道合成工序中生成的副产品。其中经常使用市场中形式多样、性能强大的活性炭来去除产品的杂色。活性炭原材料可以通过蒸汽或者化学工艺生成大量的微孔，使得它具有极大的内表面积和很强的吸附能力，有效地容纳污垢。而如何恰当地选择活性炭材料，则取决于所需要处理的杂质的物化特性。

活性炭的吸附性能

市场中常见的活性炭的吸附性能不完全相同，而且这种吸附性能的差异仅靠肉眼是无法鉴别的。对活性炭性能好坏最重要的评判标准是其微孔的结构。国际纯粹与应用化学联合会将小直径孔分为三个等级，并分别定义为：微孔（直径小于2nm）、介孔（直径为2～50nm）和大孔（直径大于50nm）。具有吸附性能的孔主要是微孔级的小直径孔和一定条件下的介孔。大孔（以及部分介孔）则是通向吸附区的通道，对吸附流程的流程动力学有一定的影响。而微孔分布不仅受到微孔原材料（例如：褐煤、木材、碳、椰壳、泥煤）的影响，而且也与将活性炭原材料活性化的工艺方法有关。

活性炭原材料活性化的工艺技术有两种：蒸汽活性化主要用于生成微孔；化学活性化，例如采用磷酸盐的工艺，则主要用于生成敞开性好的微孔结构。

市场中目前可供选用的活性炭种类繁多，但其中只有一部分活性炭产品可以应用在流程工业企业中。大多数的工业企业选择的是历史悠久的“通用活性炭”，一种适合于各种生产流程、与流程工艺特殊要求无关的活性炭产品。这种方法能够简化认证流程、降低生产成本，但这些优点仅仅是一些表面现象，因为由不同生产流程所产生的杂质还需要采用不同的工艺在各道工序中予以清除。因此，经过全面思考、精心选择最合适的活性炭材料才能真正为企业带来更高的经济效益，获得更高的生产能力，同时也最大程度地降低流程工艺的生产成本。

投放活性炭带来的污染

大多数流程工业企业一般都是按照传统的方式使用活性炭的：一次向流程生产设备中投放大量的活性炭。但在许多流程工业生产领域中，这种投料方式受到了严密的监控，因为它会带来许多的有害影响。例如，一般来讲微细的碳粉颗粒（PAC粉状活性炭）以袋装形式运送到投料现场，在投料时，粉状活性炭的微细颗粒将会产生大量的粉尘，除了对操作者的人身健康造成危害之外，还会对流程设备，例如搅拌设备、控制阀等等，造成污染。清理这些污垢不仅在经济上要支付一笔昂贵的费用，而且还要占用大量宝贵的生产时间。

在完成吸附任务之后，还必须去除掉使用后的碳粉。用户有多种碳粉去除方法可以选用。在清除过程中，应保证可靠地清除所有的污染碳粉，完全避免活性炭碳粉对后续工序的污染。

模块式活性炭技术的特点

为了尽量减少甚至避免大批量的碳粉投放，新材料、新技术的研发也在不断进步，产生了模块式活性炭技术。过滤模块呈矩阵结构，它使得活性药物成分的生产者巧妙地绕过上面所说的各种问题，在节约清洁费用的同时，实现洁净的生产。

这种模块式碳粉加注技术不仅使用方便、灵活，与大量投放活性炭的老式工艺技术相比，该技术还使吸附效率明显提高。与传统的批量投放方式相比，随着吸附流程要求的提高，这种模块式投放，或者说是分层次投放工艺技术的吸附效率也得到了提高。

在对传统的批量投放方式进行的考察中，可以明确地看出：活性炭可自由吸附的工作点与流程设备的污垢程度有关，吸附的接触概率取决于两者之间的相关程度。吸附工作时的污垢越多，有效可用的自由吸附点就越少，越难有效地进行吸附。一般来讲，实际所使用的活性炭数量远远地高于理论计算的活性炭需求量。

强制流动 加强吸附

模块式碳粉投放技术的优点在于：强制流动有效保障了活性炭层的形成。介质中的杂质在吸附过程中与活性炭强力地结合在一起。必要时，含有活性炭的吸附层可以再一个个连成一串，从第一层开始吸附杂质。随着介质的流动，各层活性炭的吸附量逐步减少。从另一方面来讲，下层的活性炭可以继续吸附介质中的污物，在合适的流动方式下，使得各层活性炭的利用率达到最高。

与其他吸附流程相似，活性炭吸附技术也是一个动态控制的过程。在活性炭矩阵结构中，典型的杂质吸附时间大约为120s（通量为200LMH）。只有在这一时间段内，活性炭才进行吸附，因此，一般吸附工艺在优化时通常都采用高活性的活性炭，具有高自由的吸附能力。在这种条件下，杂质才能够被高效、快速地清除。

多种模块 更佳效果

SUPRAdisc系列过滤模块的品种很多，而且大多数是基于化学和蒸汽工艺制造的活性炭。因此，这种过滤模块的效率取决于活性炭的数量多少，即每个模块中“流动的”活性炭量的多少是非常重要的。而活性炭的最大总量又与每一层的厚度、模块中活性炭层的数量多少有关。仅仅依靠较大的过滤面积这样单一的条件并不能保障产生最佳的吸附效果！在整个活性炭吸附过滤设备中，其中某些过滤模块被有目的地制成了高活性的活性炭模块。每平方米过滤面积中典型的活性炭量达1kg。

为了能够适应要求极高的使用条件，人们研发设计了SUPRAcap 200系列过滤模块。在吸附性能相同的情况下,它的交叉污染可能性最小，所需的清洁费用最少。在生产有毒有害化工产品时,对操作者具有最好的安全保护。在流程工艺研发过程中对现有的生产流程进行优化改进时，可以选择过滤面积较小的SUPRAcap 60型过滤模块，它能使您快捷、可靠地完成不同等级的过滤吸附任务。

小结

即便是将来，活性炭在活性药物成分的生产过程中也将扮演着重要的角色。与以往不同的是，如今的活性炭使用者可以使用创新性的活性炭工艺技术，使用性能更加强大、更加洁净和更加可靠的活性炭过滤模块了。与传统的大批量活性炭粉末投放技术相比，这种新技术更加节约资金。颇尔公司以其丰富的产品品种和各种所需的专用工具保障使用者获得长期、稳定的经济效益，保障其在医药产品生产领域中具有最强的竞争力。颇尔公司灵活的生产工艺技术，保证其能够按照用户特殊的要求和药物生产独特的活性炭产品。

明显降低职工的健康风险

PROCESS：Mühl博士，深层过滤技术已经是一个跨学科的新技术了。在您看来，这项技术是否还有继续开发的可能性？

Mühl博士：我们所有的过滤器研发都以市场需求为依据。紧密地与工业企业结合起来是非常重要的。在过去的一年里，我们确立了两个重点研发产品：生物技术中用于细胞分离的专用过滤设备和API工业企业中使用的过滤设备。在这些领域中，我们认为模块式活性炭过滤技术有着很大的市场潜力。

PROCESS：这种模块式活性炭过滤技术如何进入市场？

Mühl博士：近几年来，人们的思想发生了变化：看到了工艺优化与流程生产之间的相互关系。但除工艺优化外，必须要知道的是：大批量投放活性炭的方法是一种有害健康的方法。在加注活性炭粉末时，会产生大量的粉尘，这将严重危害职工的人身健康。而清除生产流程中加入的活性炭颗粒，需要有专门的清洁工序。尤其是在研发新型API活性药物成分的生产厂中，更需要避免交叉污染。因此，有关活性炭过滤系统、过滤模块的需求将会非常大。这已经是毫无疑问的事实了。采用活性炭模块后，流程生产过程将更加快速、更加高效、更加节约。

PROCESS：成本费用优化对于工艺流程始终是最重要的。您认为该采取什么举措？

Mühl博士：从活性炭模块技术来看，有两点是必须指出的：首先，我们集中精力使单位面积上的活性炭量最多，吸附力最强；其次，我们几乎不使用污染严重的活性炭。结果是：用户的成本费用令人惊讶地降了下来。