自動製藥離心機的過（guò）濾與探討

 

    離心機無論（lùn）是用於非無菌藥還是用（yòng）於無菌藥，或者是用於製（zhì）藥中間體還是用於成品藥，其生產過程中對環境（jìng）均提出了很高的要求，如（rú）潔淨車間，就有相（xiàng）應潔淨（jìng）等級要求，設備的良好密閉性能（néng）使外部與機器內部保持（chí）有效的隔離。然而，離心機內腔中的固（gù）、液、氣相等不得對車間環境造成汙染，反（fǎn）之（zhī），外部環境也（yě）不能對內部（bù）物料產生（shēng）汙染（rǎn）。因此，製藥廠在訂貨時應告知離心（xīn）機製造商，提出密閉要求。對離心機的密閉性能進行改進設計（jì），並在製（zhì）造時充分（fèn）體現，應在以下幾個（gè）方麵進行考慮：

 

    １．１機蓋的密封

 

    機蓋一般為翻轉式，機蓋與機殼接合（hé）麵（miàn）應有可靠的密封措（cuò）施，如果因密封結（jié）構或材質防（fáng）腐失效，就可能造成液、氣相的泄漏，對環境、人員造成傷害（hài）。

 

    在機蓋法蘭上加工（gōng）燕尾槽，安裝密封條，以保證（zhèng）密封條的定位可靠性，密封（fēng）條為梯形中空結構，以保證其密閉性能。密封條采用矽橡膠等材質，按所處理物料的防腐要求來確定密封條材質。

 

    １．２軸承位的密封

 

    主軸螺母（mǔ）、軸承位的密封，以前的傳統機型在此密封措施比（bǐ）較簡易，隻能做到相（xiàng）對（duì）密封。如主軸螺母部位，主軸螺母與轉鼓接合麵（miàn），一般不設置密封圈，離心機在運行過（guò）程中易發（fā）生液相或（huò）氣相的滲入，對主軸錐麵產生腐蝕，甚至滲入軸承中，對軸承產生（shēng）破壞（huài），從（cóng）而影響機器的正常使用（yòng）。上軸承蓋一般都設置骨架式密封等結構（gòu），但上軸承蓋至轉鼓錐麵之間的一部（bù）分則暴露在外，離心機內腔中的氣霧，則（zé）可能對主軸暴露麵產生（shēng）腐蝕。

 

    製藥（yào）工業所用的離心機，其所分離的物料中大多有溶媒等有機溶劑或酸堿等介質，因此在訂購設備時應充分考慮到（dào）這些部位的密封要求。在設計時，應考慮（lǜ）上述結構的改進，如主軸上端的緊固與密封，采用２塊軸端擋圈疊裝，２個Ｏ型圈隔離安裝方式，以消除滲液的可能。對（duì）上軸承蓋上側的密封，可以考慮更改上軸承蓋的結構型式，如設置迷宮密封裝置，減少或（huò）消除氣霧對主軸的侵蝕。也可以將暴露麵加塗鎳磷合金，以（yǐ）消除或減小產生腐蝕的可（kě）能。

 

    １．３傳動帶工作區域的密封

 

    傳統離心機其傳動帶（dài）是敞開式的，隻是（shì）在電機端設置１個防護罩（zhào），主要（yào）是從安全角度出發（fā）。但對於（yú）摩擦所產生的粉（fěn）塵對環境的汙染則沒有加於控製，如在潔淨區內使用是不可行的（de）。因此，必須對（duì）傳動帶工作區域加以密閉，以防止摩擦粉塵的外泄。

 

    １．４其它部位的密封

 

    離（lí）心機的外接管道，如進料（liào）管、洗滌管、清洗管（guǎn）等管道，一般情況下選用法蘭安裝方式，以保證其接口的（de）密封性能（néng）。對潔淨度要求很高的場（chǎng）合，其接口應選用衛生級快開式接口裝置，以便於清洗。

 

    較為複雜的密封部位是下部卸料離心機的固相出口，因其出料口較大（dà），且接口（kǒu）形狀的特殊性，給設計與製造帶來了很大的難度。通常的做法是接料鬥從離心機底部出口過渡至１個直徑適合的圓口，接裝１個蝶閥，有法蘭安裝麵加裝（zhuāng）密封墊，來實現密閉要求。爾後，蝶閥出口外接柔性接管（guǎn）至料倉。如果主要（yào）產品是分離出的固相，對固相（xiàng）物的要求很高（gāo），即使是在線清（qīng）洗管的清（qīng）洗孔中滴出的液相進入固相中也是（shì）不允許（xǔ）的（de）。因此，在線清洗管的設計上應采用衛（wèi）生級快（kuài）開式接口裝置，以便在完成一次分離後將清洗管拆下，對（duì）其（qí）管內徹底清洗。

 

    ２防爆要求

 

    製（zhì）藥工業生產中有很多（duō）有防爆（bào）要求，因其介質（zhì）有甲（jiǎ）醇、乙醇、甲苯等（děng）有機溶劑，離（lí）心機在運行過程中的安全性成為選型的首要要求。

 

    ２．１產生爆炸的幾個要素

 

    產生爆炸的３個要素為溫度、火源、氧氣。其（qí）中：（１）溫度（dù），對於具體的某一介質，無論是液相還是氣相，在進行工藝設計時應考慮離心機工作（zuò）溫度，因是工藝問題，在此不作詳析；（２）火（huǒ）源（yuán），在離心機設計時，對（duì）於運（yùn）動件應用足夠的（de）安全空間，以消除可能產生的機械摩擦和撞擊，機器必須有消（xiāo）除靜電的（de）措施。同時，對於製動裝置，一般均采用能耗製動的形式（非接觸式（shì）製動（dòng），缺點是製動時間要（yào）比接（jiē）觸式要長一點，尤其是在滿載時轉動慣量較大（dà）的情況下（xià）更是如此（cǐ）），不得采用機械摩擦式製動裝置。另外，對於傳動帶，則選用防靜電帶，以消除（chú）或減少（shǎo）靜電產生的可能。

 

    ２．２可實施防爆措施

 

    涉及到防爆場合，可以（yǐ）考慮采用氮氣保（bǎo）護，但有（yǒu）的離心機的氮氣（qì）保護，實際上隻是在機殼上設置了一個氮氣進氣管，一個（gè）氮氣出氣（qì）管，離心機在工作時，對內腔中（zhōng）充入氮（dàn）氣。至於氮氣濃度能否達到安全範圍則沒有定量的控製，因此，其氮氣保（bǎo）護的可靠性很差。在（zài）氮氣保護係統中加入在線氧氣檢測裝置，對運行過程中的離心（xīn）機內腔的氧氣進行（háng）檢測，控製其氧氣含量在安全範圍以內，即達（dá）到（dào）了定量的控製。一（yī）般在訂貨（huò）時，應提出防爆要求，對離心機的配置提出更精確的製造要求，比如：配置防（fáng）爆電機、現場防爆按鈕、防靜電（diàn）皮帶（dài）、變頻（pín）器控製、防爆電磁（cí）閥（fá）、防爆接近開關、防爆隔離柵、靜電（diàn）接地、能耗製動、氮氣保護、氧氣含量在（zài）線檢測等。然而，並不是所有的有（yǒu）防爆要求的場合都要配置（zhì），應按實際工藝、環境（jìng）等適（shì）當的配置。

 

    ３清洗要求

 

    在離心機內腔，設置多個清洗頭（tóu）或清洗管，離心機可在（zài）不開蓋或運轉過程中對離心機內部進行清洗。重點有以下幾個部位：（１）轉鼓底麵及軸承座部（bù）位的清洗；（２）攔液板（bǎn）表麵及轉（zhuǎn）鼓（gǔ）筒體外表麵；（３）轉鼓筒體內表（biǎo）麵；（４）翻蓋內表麵及進料、刮刀等裝置表麵；（５）外殼內表麵。

 

    ４防腐要求及表麵處理

 

    製藥（yào）工業（yè）一般應（yīng）選用不鏽鋼材結構，一些外部的零部件（jiàn）盡（jìn）管（guǎn）不與物料直接（jiē）接觸，但還是選用不鏽鋼材質為宜，對表麵的（de）清洗、潔淨車（chē）間的環境保持更有利。

 

    按所分離物料的腐蝕數據（化學性質、溫度、濃度等），選用（yòng）合適（shì）的材料，如３０４、３２１、３１６Ｌ、鈦（tài）材等（děng）材料。所用（yòng）的管材，對一些（xiē）潔淨度要求高的場合，應選用（yòng）衛生級管和衛生級快開式結構，以消除管道可能帶來的汙（wū）染，

 

    也便於清洗。另外，對於一些不與物（wù）料直接接觸，或隻是起支承的結構件，也可（kě）以采用包襯不鏽鋼的製造形式。

 

    在結構（gòu）設計和製作時表麵平整、過渡圓滑，消除衛生死角，消除（chú）積液、積料等死角。所有的不鏽鋼表麵應經打磨拋光（guāng）處理，表麵（miàn）光潔。

 

    ５氣源要求

 

    離心機配置的氣動動作元件，如氣（qì）動（dòng）刮刀、氣體輔助刮刀（dāo）、氣體反衝裝置（zhì）等，其動（dòng）力源是氣體（壓縮空氣或壓縮氮氣），應對氣源進行淨化處理（lǐ），以保證藥品不被（bèi）氣體中的雜質汙染。如應用於（yú）防爆場合，其氣源應使用氮氣（qì）。

 

    ６殘餘濾餅清理與濾布再生的要求

 

    在製藥工業上常（cháng）用離心機中，卸料離心機（人工上（shàng）部（bù）卸料或吊袋卸料（liào））如圖１所示（shì），是常見機型之一，其每次卸料都將濾袋（dài）提出，相（xiàng）對來（lái）說其殘餘濾餅容易清理一些，濾布再生（shēng）也更方便一（yī）點，在（zài）此不作更多的介紹。這裏主要談一下另一（yī）種常見機型，即刮刀卸料離心機的殘餘濾餅清理和濾布再生的方法，如（rú）圖（tú）２所示。

 

    刮刀卸料離心機（ＬＧＺ、ＧＫ等機型），因其為自動刮料型的離（lí）心機，濾（lǜ）布安裝於轉鼓壁上，拆卸與安（ān）裝相對於上部（bù）卸料離（lí）心（xīn）機來說（shuō）困難一些，刮刀與濾布之間有（yǒu）一安全距離（５～１０ｍｍ），以防止刮刀刮壞濾布，這（zhè）一殘餘濾餅層的存在，對（duì）於一般化工產品而言，沒有太大的問題。但在製藥工業中，殘餘濾餅的存在（zài）不能滿足消除批次間汙染的（de）要求（qiú）。為達到清理殘（cán）餘濾餅（bǐng）的目的，在刮刀上設置一氣體輔助刮刀（dāo），如圖（tú）３所示。轉鼓過濾孔外側設置氣體反衝噴嘴，在進行（háng）刮料時，高壓氣體通過轉鼓過濾孔由外向內衝（chōng）擊濾布和殘餘濾餅層，使濾布產生脈衝振蕩，並向內（nèi）產生一位移（yí），以一柔性推力使濾布貼近刮刀刃口，減少殘餘濾餅層的厚度，同時，氣體反衝輔助（zhù）刮刀噴（pēn）出的高壓氣體吹去濾布上的殘餘濾餅。通過（guò）這一裝置可有效降低或消除殘餘濾餅（bǐng），同時在一定程度上對濾（lǜ）布進行再生，殘餘濾餅的清理對（duì）一些顆（kē）粒度較小或粘度較大的物料，可消除下一次過濾時（shí）殘餘（yú）濾餅所產生的過濾阻力，提高過濾（lǜ）效率。

 

    

 

    

 

    ７結語

 

    本文從在自動製藥離（lí）心機製藥工業運用的基本要求出發，並（bìng）按照ＧＭＰ要求，對過濾型離心機若幹問（wèn）題進（jìn）行探討，使人們對（duì）離心機能更好地在製業工業中（zhōng）應用有所（suǒ）了解。同時，也對（duì）殘餘濾餅清（qīng）理（lǐ）與濾布再生問題進一步（bù）探討。其目的是為了拋磚引玉，以求得國內離心機（jī）總體水平的提高，使離心機更好為製藥工（gōng）業服務。