自動製藥離心機（jī）的過濾與探討

 

    離心機無（wú）論是（shì）用於非無菌藥還是用於無菌藥，或者是用於製（zhì）藥中間（jiān）體還是用於成品藥，其生產過程中對環境均（jun1）提出了很高的要求，如潔淨車間，就（jiù）有相應潔淨等級要求，設備（bèi）的良好密閉性能使外部與機器內部（bù）保持有效的隔離。然而（ér），離心機內（nèi）腔中的固、液（yè）、氣相（xiàng）等不（bú）得對車間環境造成汙染，反（fǎn）之，外部環境也不能對內部物料產生汙染。因此，製藥廠（chǎng）在訂貨時應告知離（lí）心機製造商（shāng），提出密閉要求。對離心機的密閉性能進行改進設計，並在製造時充分（fèn）體現，應在以下幾個方麵進行（háng）考慮：

 

    １．１機蓋的密（mì）封

 

    機蓋一般為翻轉式，機蓋與機（jī）殼接合麵（miàn）應（yīng）有可靠的密封措施，如果因密封結構或（huò）材（cái）質防腐失效，就可能造成液、氣相的泄漏，對環境、人員造成傷害。

 

    在機蓋法蘭（lán）上加工燕尾槽，安裝密封條，以保證密封條的定位可靠性，密封條為梯形中空結構（gòu），以保證其密閉性能。密封條采用矽橡膠（jiāo）等材質，按（àn）所（suǒ）處理物料的（de）防腐要求來確定密封條材質。

 

    １．２軸（zhóu）承位的密封

 

    主（zhǔ）軸螺母（mǔ）、軸承位的密封，以前的傳統機型在此密封措施比較簡易，隻能做到相對密封。如主軸螺母部位，主軸螺母與轉鼓接合麵，一般不設置密封圈，離心機在運行（háng）過程中易發生液相或氣相的滲入，對主軸錐麵產生腐蝕，甚（shèn）至滲入軸承中（zhōng），對軸承產生破壞，從而影（yǐng）響（xiǎng）機（jī）器的正常使用。上軸（zhóu）承蓋一般都設置骨架式密封等結構，但上軸承蓋至轉鼓錐麵（miàn）之間的一部（bù）分則暴（bào）露在外，離心機內腔中的（de）氣霧，則可能對主軸暴露（lù）麵產生腐蝕。

 

    製藥工業所用的離（lí）心機，其所分離的物料中大多有（yǒu）溶媒等有機溶劑或酸堿等介質，因此在訂購設備時應（yīng）充分考慮到這（zhè）些部位的密封要求。在（zài）設計時，應考慮上述結構的改（gǎi）進，如主軸上端的緊固與密封（fēng），采（cǎi）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（yè）的可能。對上軸承蓋上側的密封，可以考慮更改上軸承蓋的結構（gòu）型式，如設置（zhì）迷宮密（mì）封（fēng）裝置（zhì），減少或消除氣霧對主軸的侵蝕。也可以將暴露麵加塗鎳磷合金，以消除（chú）或減小產生腐蝕（shí）的可能。

 

    １．３傳動帶工作區域的密封

 

    傳統離心機其傳動帶是敞開式的，隻是在電機端設置１個防護罩，主要是從安全角度出發。但對於摩擦所產生的粉塵對環境的汙染則沒（méi）有加於控（kòng）製，如在（zài）潔淨（jìng）區內使用是不可行的。因此，必須對（duì）傳動帶工（gōng）作區域加以（yǐ）密閉，以防止摩擦粉（fěn）塵的外泄。

 

    １．４其它部位的密封（fēng）

 

    離（lí）心（xīn）機的外接管道，如進料管、洗滌管、清洗（xǐ）管等管道，一（yī）般情況下選用（yòng）法蘭安裝方式，以保證其接口的密封性（xìng）能。對潔淨度要求很高的場合，其接口應選用衛生級快開式接口（kǒu）裝置，以便於清洗。

 

    較為複雜的（de）密封部位是下部卸料離心機的（de）固相出（chū）口，因其出料（liào）口較大，且接口形狀的（de）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（lí）心機底部出口過渡至１個直徑適（shì）合的圓口（kǒu），接裝１個蝶（dié）閥，有法蘭安裝麵加（jiā）裝密封墊，來實現密閉要求。爾（ěr）後，蝶閥出（chū）口外接柔（róu）性接管至料倉。如果主要產品（pǐn）是分（fèn）離出的固（gù）相，對固相（xiàng）物的要求很高，即使是在線清洗管的清洗孔中滴出的液（yè）相（xiàng）進入固相（xiàng）中也是（shì）不允許的。因此，在線清洗管的設計（jì）上應采（cǎi）用衛生級快開式接口裝置，以便在完成一次分離（lí）後將清洗管拆下，對（duì）其管內徹底（dǐ）清（qīng）洗。

 

    ２防爆要求

 

    製藥工業生產中有很多有防爆要求，因其介質（zhì）有甲醇、乙醇、甲苯等有機溶劑，離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。其中：（１）溫度，對於具體（tǐ）的某一介質，無論是液相（xiàng）還是氣相，在進行工藝設計時應考慮離（lí）心機工作溫度，因是工藝問題，在此不作詳（xiáng）析；（２）火源，在離心（xīn）機設計時，對於運（yùn）動件應用足夠的安全空間，以消除可能產生（shēng）的機械摩擦和撞擊，機器必須有消除（chú）靜電（diàn）的措施。同時，對於製動裝置，一般均采用能耗製動的形式（shì）（非接（jiē）觸式製動，缺點是製動時間要比接觸式要長一（yī）點，尤其是在滿載時轉動慣量較大的情況下更是如此），不得采用機械摩擦式製動裝置。另外，對於傳（chuán）動（dòng）帶，則選用防靜電帶，以消除或減少靜電產生的可能。

 

    ２．２可實施防爆措施

 

    涉及到防爆場合，可以考（kǎo）慮采用氮氣保護，但有的離（lí）心機的氮氣（qì）保護，實際上隻是在機殼上設置了一（yī）個氮氣進氣管，一個氮氣出氣管，離心機在工作時，對內腔中充入氮（dàn）氣。至於氮氣濃（nóng）度能否達到安全範圍則沒有定量（liàng）的控製（zhì），因（yīn）此，其氮氣保護的（de）可靠性很差。在氮（dàn）氣保護係統中加入在線氧氣檢測裝置（zhì），對運行過程（chéng）中的離心機內腔的氧（yǎng）氣進行（háng）檢測，控製（zhì）其氧氣含量在安全範圍以內，即達到了定量的控製。一般在訂貨時，應（yīng）提出防爆要求，對（duì）離（lí）心機的配置提出更精確的製造要求，比如：配置防爆電機（jī）、現場防爆按（àn）鈕、防靜電皮帶、變頻器控製、防爆電磁閥、防（fáng）爆接近開關、防爆隔離柵、靜電接地、能耗製動、氮氣保護、氧氣含量在線檢測等（děng）。然而，並不是所有的有防爆要求的場合都要（yào）配置（zhì），應按實際工藝、環境等適當的配置。

 

    ３清（qīng）洗要求（qiú）

 

    在離心機內腔（qiāng），設置多個清洗頭或清洗管（guǎn），離心機可在不開蓋或運轉（zhuǎn）過程中對離心機內部進行清洗。重點有以下幾（jǐ）個部位（wèi）：（１）轉鼓底麵及軸承（chéng）座部位的清洗；（２）攔液板表麵及轉鼓筒（tǒng）體外（wài）表麵；（３）轉鼓筒（tǒng）體內（nèi）表麵；（４）翻蓋內表麵及進料、刮刀（dāo）等裝置表麵（miàn）；（５）外殼內表麵。

 

    ４防腐要求及表麵處理

 

    製藥工業一般應選用（yòng）不鏽鋼（gāng）材結構，一些外部的零部件盡管不與（yǔ）物料直接接觸，但還是選用不鏽鋼材質為宜，對表麵的清洗、潔淨車（chē）間的環境保持更有利。

 

    按所分離物料的腐蝕（shí）數據（化學性（xìng）質、溫度、濃度等），選用合（hé）適的材料，如３０４、３２１、３１６Ｌ、鈦材等材料（liào）。所用的管材，對一些潔淨度要求高的場合，應選用衛生（shēng）級管和衛生（shēng）級快開式結構，以消除管（guǎn）道可能帶來的汙染，

 

    也（yě）便於清洗。另外，對於一些不與物料直接接觸，或隻是（shì）起支（zhī）承的結構件（jiàn），也（yě）可以（yǐ）采用包襯不鏽鋼的製造形式。

 

    在結構（gòu）設計和（hé）製作時表麵平整、過渡圓滑，消除衛生死角，消除積液、積料等死角。所有的不鏽鋼表麵應經打磨拋光處（chù）理（lǐ），表麵光潔（jié）。

 

    ５氣源要求

 

    離心機配置的氣動動作元件（jiàn），如氣（qì）動刮刀、氣體輔助刮刀、氣體（tǐ）反衝裝置等，其動（dòng）力源是氣體（壓縮空氣或壓縮氮氣），應對氣源進（jìn）行淨化處理，以保證藥品不被氣體中（zhōng）的雜質汙染（rǎn）。如應用於防爆場合，其氣源應使用氮氣。

 

    ６殘餘濾餅清理與濾布再生的要求

 

    在製藥工業上常用離心機中，卸料離心機（人工上部卸料或吊袋卸料）如圖１所示，是常見機型（xíng）之一（yī），其每次卸料都將濾袋提出（chū），相對來說（shuō）其殘餘濾餅容易清理一些，濾布再生也更方便一點，在此不作更多的介紹。這裏主要談（tán）一下（xià）另（lìng）一（yī）種常見機型，即刮刀卸料離心機的殘餘濾餅清理和（hé）濾布再（zài）生的方法，如圖２所示。

 

    刮刀（dāo）卸料離心機（ＬＧＺ、ＧＫ等機型），因其為自動刮料型的離心（xīn）機，濾布安裝於轉（zhuǎn）鼓壁上，拆卸與安裝相對於（yú）上部卸料離心機來說（shuō）困難一些，刮刀與濾布之間有一安全距離（５～１０ｍｍ），以防止刮刀刮壞濾布，這一殘餘濾餅層的存在，對於一般化工產品而言，沒有太大的問題。但在製藥工業中，殘餘濾餅的存在不能滿足消除批次間汙染的要求。為達到清理殘餘（yú）濾餅的目的，在刮刀上設置一氣體輔助刮刀，如圖３所示。轉鼓過濾孔外（wài）側設置氣體反衝噴嘴，在進行刮（guā）料時（shí），高壓氣體通過轉鼓過濾孔由外向內衝擊濾（lǜ）布和殘餘濾餅層，使濾布產生脈衝振蕩，並向內產生一位移，以一柔性推力使濾布貼近刮（guā）刀刃口，減少殘餘濾餅層的（de）厚度，同時，氣體反衝輔助刮刀噴出的高壓氣體吹去濾布上的殘餘濾餅（bǐng）。通過這一裝置可有效（xiào）降低或消除殘餘濾餅，同時在一定程度上對濾布進行再生，殘餘濾餅的清理對一些顆粒度較小（xiǎo）或粘度較大的物料，可消除下一次過濾時殘餘濾餅所產生的過（guò）濾阻力，提高過濾效率（lǜ）。

 

    

 

    

 

    ７結語

 

    本文從在自動製藥離心機製藥工（gōng）業運（yùn）用的基本要求出發，並按照ＧＭＰ要求，對過濾型離心機若幹問題進行探討（tǎo），使人們對離心機能更好地在製業工業中應（yīng）用有所了（le）解。同（tóng）時，也對殘餘濾餅清理與（yǔ）濾布再生問（wèn）題進一步探討。其目的是為（wéi）了拋磚引玉，以求得國內離心機總體（tǐ）水平的提高，使離（lí）心機更好為製（zhì）藥工業（yè）服務。