二手AUT上悬式刮刀下部卸料自动离心机

分离机械如何满足GMP的讨论

分离机械是品生产领域中原料生产过程的主要工序设备，制生产上使用的多分离机械为离心机，其设备有：三足式、螺旋式、管式、碟片式、旁滤式、吊袋式等型式的离心机等。由于使用环境、料液性质和工艺条件的特殊性，作为用的离心机就需要在设计上有更多地考虑，如材料、结构、物料输入输出方式、安全性、劳动强度、控制、清洗或等要适应和满足品生产工艺的要求。在实施 GMP 过程中，制造企业为适应品生产，曾为减少人工污染和减轻劳动强度研发了提袋式离心机；为解决物的多种腐蚀性和黏附性研制了涂聚苯硫醚离心机；为适于细、粘性物料还研制出旁侧过滤、无滤饼阻力过滤的旁滤式离心机等产品。

用离心机有对生产中换批、换品种时有清洗、要求，而一般用途离心机却不是主要的。尚具备能够真正意义上的 CIP、SIP 功能的离心机几乎没有，设计上缺少清洗、的装置和工艺接口、验证口等，转鼓内部不易被完全清洗也是主要问题。较多的离心机多考虑由人工清洗机器内部，当然不否认人工清洗的洗净效果，但作为用设备应从防止各种污染源、避免再次受到污染的角度考虑，CIP、SIP 被证实是有效的方案。在品生产中离心机的清洗通常要每班或每批进行，一般是每几批确定为一个周期，每次要经清洗、吹净、通蒸汽并持续数小时完成。按照 GMP 思路，我们对用离心机具有的清洗、功能和其实际清洗、的效果不能看作是一回事，其功能的效果必须要通过验证加以证实，离心机的清洗需要建立一个由生物指示剂和热电偶等组成的验证系统。

用离心机的使用功能需求是制造者为关注的问题，就制行业使用的情况看，因物的物质种类繁多、性状的差异很大，从物制备来说，物料粉碎得细对物有效成分析出有利，相应提取率会越好，但渣黏度相对会越大，造成固液分离难度增大，成为困扰分离效率与卸料的难题，使得一部分离心机不适用。相对而言，刮刀式卸料是一种较有效的方法，但刮刀式离心机在进料的自动控制、有效清除残渣层和 CIP 功能上尚需优化。为防止污染可考虑对离心机传动部分与工作部分隔离安装不同洁净室区的“穿墙”结构的设计，国外已有全密闭离心干燥机将离心、洗涤、干燥过程和装料工艺集中设计在一个设备中，脉冲气体 **下料，消除物暴露的隐患，主要可用于无菌、高活性等产品，克服了离心机不能彻底干燥的问题，实现了密闭加高效的生产工艺。此外，在努力减轻劳动强度与减少周转上，提袋式、翻袋式和旁滤式离心机是一种效率较高、可保证晶粒完整的机型。在连续化生产的思路启发下，可考虑多工序或多工步合一的设计，固相沉淀和液相过滤功能合一的分离机械将有利于提高过滤分离效果，也规避了为提升离心机分离因数所受材料强度和转速的限制。另外，发酵是制的重要工艺，全发酵液萃取在国外已进入工业化，我国仍是空白，实现全发酵液萃取高效破乳剂及三相分离机是关键。

企业在经历 GMP 实施过程后，开始设法解决离心机操作靠使用者经验为主、物料转移、清洗靠人工等问题，也着眼与相关系统接口上建立自动控制功能的开发。

结语

本文从制行业实施 GMP 的概况入手，阐述了符合 GMP 是制装备发展的基本原则，并以此讨论了用离心机。对用离心机的发展，笔者认为应从这些方面努力：（1）了解制工艺需求是发展用离心机的前提；（2）应着力在程序自动控制、人机隔离操作、易清洁、可结构、在线分析和不同性状物料分离方式的研究与改进；（3）在向功能全、污染小、控制高水平、提高无菌化操作水平等方向还是大有“文章”可做的。

物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的的。扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。对小于几微米的微粒如病或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。

按操作方式分
可将离心机分为以下型式：
1、间隙式离心机
其加料、分离、洗涤和卸渣等过程都是间隙操作，并采用人工、重力或机械方法卸渣，如三足式和上悬式离心机。
2、连续式离心机
其进料、分离、洗涤和卸渣等过程，有间隙自动进行和连续自动进行两种。

实验室离心机，或实验用离心机，是专业用于实验分析的小型离心机。离心机是绕固定旋转轴旋转的物体受离心力产生模拟地球重力场的作用，使物体做沉降运动，从而对物质中的不同密度、不同分子t的级分进行分离的仪器设备。应用离心沉降进行物质的分析和分离的技术就称为离心技术。目前各种离心机和离心技术已广泛地应用到科学研究和生产部门，并已成为现代科学研究重要仪器设备之一。实验室离心机是生物学、医学、农学、生物工程、生物制等行业科研与生产的*设备。

图1.实验室离心机

实验室离心机结构组成

通用实验室离心机在构造上与高速离心机基本相同，主要包括：驱动、各式转头、温度控制（低温机型）、整机控制4个主要部分。[2]
实验室离心机驱动系统

采用无碳刷变频电机取代了直流串激电机是离心技术史上的革命，随之而来的优点体现在：

（1）在不同转速都能输出扭矩，为开发一机多功能型的通用离心机提供了重要前提；

（2）维护简便，直流串激电机需定期更换碳刷（一般在100～1000h）给使用者带来诸多不便，而使用变频电机驱动部分维护主要是更换轴承，且周期延长；

（3）低噪声，免除了碳刷摩擦产生的高频噪声，在15000r/min运转时可控制在65dB以下，不需要安装在专门房间；且因没有了碳粉污染，还可在特定样品分离要求的无菌、无尘实验室内使用；

（4）起动速度快；

（5）电子不平衡检测；

（6）减小了整机体积、重量和功耗，故大多制作成台式机型。[2]
实验室离心机离心转头

不同形式、不同技术性能的转头（Rotors）代表着离心功能，主要可概括为：

（1）高速转头多用铝合金制作，经计算机三维计算优化设计，具有体轻、转速高等优点；

（2）用碳纤维制造高速转头，容量大、重量轻、耐腐蚀性能强；

（3）开发出大离心力转头，缩短了某些难以分离生物样品的分离时间，减少了浓度扩散作用，提高了分离纯度和分辨率；

（4）角转头采取小倾角设计，兼有垂直转头沉降距离小、纵剖面面积大、分离时间短的优点，尤其适于质粒DNA、RNA分离。 [2]
实验室离心机控温系统

通用实验室离心机有低温控制和常温2种，但**过18000r/min的机型多为低温控制。低温控制多为一级压缩机无氟制冷，控温范围一般在-9℃～-40℃或-20℃～40℃，精度≤1℃。具有预冷（Pre-cooling）程序、待机状态可恒冷维持功能，以适应实验室机动性、连续性工作需要。[2]
实验室离心机控制和显示

多采用微处理机控制，数字或LCD屏幕显示的控制面板，键钮人机智能化调设。使得此类离心机在控制上具有某些重要特性：

（1）自动转头识别；

（2）可设置rpm和rcf，并实时显示实际值，减少了计算麻烦；

（3）多档设置的升速/降速控制；

（4）瞬时离心（Shon—run）控制；

（5）程序记忆和储存功能，可储存实验室（者）常规使用的多个离心程序（多达20个），便于再调出以前用过的某一优化程序进行离心操作；

（6）自检和故障提示。
这些性能将有益于实验室的仪器管理。
实验室离心机安全保护
具备自保护措施对离心机安全操作非常重要，如：自动锁盖、**温、过速、失平衡保护等，一旦发生误操作将发出提示声音。[2]

实验室离心机产品分类

实验室离心机按结构形式可分为台式离心机、落地式离心机；按转速分类可分为低速离心机、高速离心机、**速离心机、**高速离心机，广泛应用于、血站、高校、科研单位、生物制、精细化工、农牧业、新材料、石油、食品、环保、工程等许多领域上。[3]

实验室离心机按用途可分为工业用实验室离心机和实验室离心机。

实验室离心机工业用

工业用实验室离心机主要是用于各类研究机械，大学，企业实验室，小试阶段的数据采集和分析。通过对物料的适应性及分离各阶段的数据的集中分析和对比，方便在中试和批量生产阶段的生产和应用选型。

本机器外型美观，小巧灵活，可以直接放置在工作台上进行操作，与物料接触部位可采用各种材料进行制作或进行喷塑处理，以满足实验的需要。

其工作原理为通过离心力的加速作用，使颗粒沉降速度明显加快，并通过过滤介质，如滤布等进行分离工作。

目前有四种规格可供选择，分别为200过滤型、315过滤型、315沉降型、315过滤沉降一体机。设计转速：均为3000转。

其为台式人工上部卸料间隙操作过滤式离心机，适用于化工、食品、制、环保、采矿、教学等实验室使用，可用来确定物料分离工艺参数，也可作为产品工艺试生产用。该离心机具有转速设定，分离时间设定等功能，可保证用户在设定工艺参数下试验自动完成，确保试验重要性及工艺参数稳定性。符合GMP规范要求。

实验室离心机

实验室离心机主要用于实验、、制企业、生物研究所、精细化工等。

过滤型离心机的工作原理基本上是一致的，主要是通过离心力，将混合液甩向转鼓壁，液体通过转鼓壁上的小孔及内部的滤网流出，而固体由于颗粒较大，被滤网所截留，随着离心时间增加，积聚到转鼓内滤网的固体越来越多，达到要求后停机，取出固体进行观察，需要液体的则回收液体再进行处理。

沉降型实验离心机是通过固液体（或液液体）不同的比重差，比重较大的物料会先沉积在转鼓壁内侧，较轻的物料则在内侧形成液环，达到分离要求后，用特有的撇液装置将内层液体抽出或通过不断加料，使其从上部档液板出自行溢出，从而完成一个工作循环。

实验室离心机的特点是：具有直流无刷电机，免维护；微电脑控制，可预选转速、时间、离心力，液晶显示，操作简便；10种升降速率供选择，可快速启动、快速停机；不锈钢容器室，预警功能，多种保护，安全可靠。是卫生、食品、环保、科研、教学的优选离心设备。