CN105999320A - 一种气动混合灭菌装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种气动混合灭菌装置包括：灭菌罐本体、气流混合装置、物料循环管道、加热夹层和热源管道。通过在灭菌罐本体外侧设置加热夹层，采用外部加热夹层加热、灭菌罐本体内部密封的灭菌方式，能够避免灭菌过程产生的二次污染，并且可以针对不同物料选择不同种类和温度的加热源，实现多种灭菌方式；通过物料循环管道使灭菌罐本体内的物料循环流动，能够增加物料的均匀性、防止物料在灭菌罐本体内板结，提高灭菌效果。本发明还可以在灭菌罐本体内设置搅拌单元，通过气动混合与机械搅拌使物料在灭菌罐本体内均匀流动。根据本发明的灭菌装置能够应用于固体物料灭菌，防止物料在灭菌罐本体内板结和产生二次污染，物料受热均匀，灭菌效果好。

Description

一种气动混合灭菌装置

技术领域

本发明涉及灭菌设备技术领域，具体涉及一种气动混合灭菌装置。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

自从1978年国家颁布了《药品卫生标准》以后，中药灭菌问题是所有的中成药生产企业，特别是大量有药材直接粉碎进行制剂的中成药生产企业都要必须面对的问题。灭菌影响到中成药产品质量的稳定、药品生产GMP规范的严格实施以及节能降耗等问题。干热灭菌和湿热灭菌是现在中药生产常用的灭菌方法，但是在现有设备条件下，两种灭菌方式都存在灭菌均匀性差、效果不理想等情况，并且湿热灭菌的物料还会出现粘结成块的现象，这些都极大的影响了中成药的产品质量。

目前，在食品以及医药等行业中，由于对粉粒体原料的污染无法控制，给人的健康造成很大的影响，如食物中毒、药品副作用等，因此对粉粒体原料进行在线灭菌处理的需求越来越强烈。目前，由于在线灭菌(主要是指系统或设备在原安装位置不作拆卸及移动条件下的蒸汽灭菌)所需的拆装作业少，容易实现自动化，且能够减少操作人员的疏忽所致的污染及其他不利影响，因此，对粉粒体原料进行的灭菌工作多采用在线灭菌的生产工艺，并将经过灭菌处理后的粉粒体原料输送至混合机中进行混合。然而由于传统的灭菌装置都存在人工周转环节，增加了经灭菌处理后的粉粒体原料产生二次污染的可能性，这样就无法有效防止在灭菌原料输送过程中出现二次污染，造成粉粒体原料灭菌不够彻底、安全性低。

目前国内使用的药物灭菌种类繁多，如蒸汽灭菌、微波灭菌、气体灭菌，钴60辐照灭菌等，但都存在一定的缺陷。如蒸汽灭菌时物料通过高温静态灭菌，锅炉蒸汽的直接输入将造成物料污染并且易造成物料结块变色，温度不均匀，灭菌不彻底，灭菌结束还需进行二次粉碎，浪费大、含量下降、造成热敏性成份破坏；微波灭菌使用情况较少，因设备投资大工艺难于掌握，粉末灭菌不完全、运行成本高、有燥音污染；钴60辐照灭菌价格贵、成本高，对药物有污染，国外已禁止使用。

在生物学培养基或食用菌生产过程中，灭菌装置是必需的重要设备。但固体物料一般呈粒状、片状或粉状，流动性差，不易翻动，吸水加热易成团，冷却困难。传统的灭菌装置，是将物料装袋后，成批置于蒸煮灭菌装置中灭菌，由于物料固定不动，且物料间的缝隙较小，易造成物料温度不均，灭菌不彻底。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动混合灭菌装置，能够解决粉体物料在干热灭菌和湿热灭菌时均匀性差、效果不理想等情况。

根据本发明的气动混合灭菌装置，包括：灭菌罐本体、气流混合装置、物料循环管道、加热夹层和热源管道；其中，

灭菌罐本体的上端设置灭菌罐进料口、灭菌罐本体的下端设置灭菌罐出料口；加热夹层设置在灭菌罐本体的外侧，包括夹层进口和夹层出口；

热源管道包括进介质管道和出介质管道，进介质管的两端道分别与加热源和夹层进口连接，用于为加热夹层提供加热源；出介质管道的两端分别与夹层出口和回收热源连接，用于回收加热夹层中的加热介质；

气流混合装置上设置混合装置进料口和混合装置出料口；混合装置进料口与物料循环管道的出料口连接，混合装置出料口与灭菌罐进料口连通；气流混合装置开启时，物料在灭菌罐本体、物料循环管道和气流混合装置内部循环流动。

优选地，灭菌罐出料口包括：设置在灭菌罐本体底部的第一出料口和设置在灭菌罐本体侧壁上的第二出料口，第一出料口和/或第二出料口的数量为一个、两个或更多个；和/或，加热夹层上的夹层进口和/或夹层出口的数量为一个、两个或更多个。

优选地，灭菌罐出料口的数量为两个或更多个，相邻两个灭菌罐出料口的中心间隔为200mm～2000mm。

优选地，气流混合装置包括：真空源、进料混合仓、过滤器和阀门；

真空源与进料混合仓连接，过滤器设置在真空源与进料混合仓之间；

进料混合仓上设置混合装置进料口和混合装置出料口，阀门设置在混合装置出料口处。

优选地，灭菌罐本体通过气流混合装置的混合装置进料口上料；或者，灭菌罐本体的上侧设置上料口，灭菌罐本体通过所述上料口上料；

上料过程中，通过气流混合装置将物料送入灭菌罐本体；或者，将灭菌罐本体的内部抽成负压，通过所述负压将物料吸入灭菌罐本体。

优选地，加热夹层上的夹层进口和/或夹层出口的数量为一个、两个或更多个。

优选地，根据本发明的灭菌装置进一步包括：设置在灭菌罐本体内的搅拌单元，用于搅拌灭菌罐本体内的物料。

优选地，搅拌单元包括：搅拌桨和减速电机；其中，减速电机设置在灭菌罐本体的上端，搅拌桨固定在灭菌罐本体的内部，搅拌桨的搅拌轴的上端与减速电机的输出端连接。

优选地，减速电机与灭菌罐本体之间设置有隔热层。

优选地，根据本发明的灭菌装置，进一步包括：电控箱；

电控箱接收外部输入的灭菌参数，电控箱根据所述灭菌参数选择加热源的种类和温度、和/或电控箱根据所述灭菌参数确定加热温度和时间；所述灭菌参数包括灭菌温度和灭菌时间。

优选地，根据本发明的灭菌装置，进一步包括：在线清洗单元：

灭菌结束或者接收到外部输入的清洗指令时，电控箱向在线清洗单元发送清洗指令；

在线清洗单元根据所述清洗指令在线清洗灭菌罐本体和/或气流混合装置。

根据本发明的气动混合灭菌装置包括：灭菌罐本体、气流混合装置、物料循环管道、加热夹层和热源管道。通过在灭菌罐本体外侧设置加热夹层，采用外部加热夹层加热、灭菌罐本体内部密封的灭菌方式，能够避免灭菌过程产生的二次污染，并且可以针对不同物料选择不同种类和温度的加热源，实现多种灭菌方式；通过物料循环管道使灭菌罐本体内的物料循环流动，能够增加物料的均匀性、防止物料在灭菌罐本体内板结，提高灭菌效果。本发明还可以在灭菌罐本体内设置搅拌单元，通过气动混合与机械搅拌使物料在灭菌罐本体内均匀流动。根据本发明的气动混合灭菌装置灭菌均匀性好，能够避免灭菌过程中产生二次污染，提高灭菌效果。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1为根据本发明优选实施例的气动加机械搅拌的灭菌装置的示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。

为了防止灭菌过程中产生二次污染，本发明采用外部加热方式进行灭菌；为了解决固体物料灭菌过程中流动性差、加热易成团造成物料温度不均匀、灭菌不彻底等问题，本发明采用气动加机械搅拌的综合混合方式增加物料的流动性，使物料受热均匀，提高灭菌效果。

参见图1，根据本发明的气动加机械搅拌的灭菌装置，包括：灭菌罐本体13、气流混合装置1、物料循环管道12、加热夹层5和热源管道。灭菌罐本体13的上端设置有灭菌罐进料口(图中未示出)、灭菌罐本体13的下端设置有灭菌罐出料口。气流混合装置1上设置混合装置进料口和混合装置出料口；混合装置进料口与物料循环管道12的出料口连接，混合装置出料口与灭菌罐进料口连通；气流混合装置开启时，物料在灭菌罐本体、物料循环管道和气流混合装置内部循环流动。物料循环管道12设置在灭菌罐本体13外侧，物料循环管道12的进料口与灭菌罐出料口连接、物料循环管道的出料口与气流混合装置1的混合装置进料口连接，通过气流混合装置1和物料循环管道12使物料在灭菌罐本体13和物料循环管道内循环流动，物料从灭菌罐本体13的下端流出、从灭菌罐本体13的上端流入灭菌罐本体13内，上方流入的物料增加灭菌罐本体13内气体流动，在该气体流动和上方流入物料的冲击作用下能显著提高灭菌罐本体13内物料的流动性，使灭菌罐本体13内的物料受热均匀，提高灭菌效果。

优选地，气流混合装置包括：真空源(图中未示出)、进料混合仓(图中未示出)、过滤器(图中未示出)和阀门(图中未示出)；真空源与进料混合仓连接，用于为进料混合仓提供真空环境。过滤器设置在真空源与进料混合仓之间，以防止抽真空过程中进料混合仓中的物料被抽离出进料混合仓；进料混合仓上设置混合装置进料口和混合装置出料口，阀门设置在混合装置出料口处。上料或者物料混合过程中，该阀门关闭；上料或者物料混合结束后，打开阀门，进料混合仓内的物料进入灭菌罐本体内。

为了进一步提高物料在灭菌罐本体13内的流动性和受热均匀性，还可以在灭菌罐本体13内设置搅拌单元，用于搅拌灭菌罐本体13内的物料，通过气动混合与机械搅拌能够进一步提高物料的均匀性。根据本发明的优选实施例，搅拌单元包括：搅拌桨6和减速电机2。减速电机2设置在灭菌罐本体13的上端，搅拌桨6固定在灭菌罐本体13的内部，搅拌桨6的搅拌轴的上端与减速电机2的输出端连接，在减速电机2的驱动下，搅拌桨6不断转动，使灭菌罐本体13内的物料保持均匀。为了尽量减小减速电机2与灭菌罐本体13之间的热量散失，提高灭菌罐本体13内不同位置处的温度均一性，可以在减速电机2与灭菌罐本体13之间设置隔热层3。

现有的灭菌工艺一般都存在人工周转，增加了灭菌过程中固体物料产生二次污染的可能性。为了避免人工周转可能产生的二次污染，本发明可以通过气流混合装置的混合装置进料口上料；或者，灭菌罐本体的上侧设置上料口，灭菌罐本体通过所述上料口上料。上料过程中，通过气流混合装置将物料送入灭菌罐本体；或者，将灭菌罐本体的内部抽成负压，通过负压将物料吸入灭菌罐本体。灭菌结束后也可以直接将物料吸出灭菌罐本体13，避免人工周转，能够有效防止物料在输送过程中出现的二次污染，安全性高。

加热夹层5设置在灭菌罐本体13的外侧，包括夹层进口和夹层出口。热源管道包括进介质管道10和出介质管道15，进介质管的两端道分别与加热源(图中未示出)和夹层进口连接，用于为加热夹层提供加热源；出介质管道的两端分别与夹层出口和回收热源连接，用于回收加热夹层中的加热介质。本发明采用外部加热夹层加热、灭菌罐本体内部密封的灭菌方式，不仅能够避免加热源与物料直接接触可能对物料产生的二次污染，还能降低对加热源安全性和卫生水平的要求，降低加热源的成本和采用本发明的灭菌装置的灭菌成本。采用本发明的灭菌装置，可以针对不同物料选择不同种类和温度的加热源，实现多种灭菌方式。

在本发明的一些实施例中，灭菌罐出料口包括：设置在灭菌罐本体13底部的第一出料口11和设置在灭菌罐本体13侧壁上的第二出料口9。灭菌罐本体13内不同位置处物料的温度有可能不同，本发明在灭菌罐本体13的底部和侧壁上分别设置出料口，通过将灭菌罐本体13底部和侧壁出的物料吸入物料循环管道12进行循环流动，能够使物料混合均匀，提高物料的受热均匀性。此外，将灭菌罐本体13不同位置处的物料吸入物料循环管道进行循环流动，也能避免灭菌罐本体13内的物料板结问题，进一步提高物料受热均匀性。

第一出料口和/或第二出料口的数量可以为一个、两个或更多个。在图1示出的优选实施例中，灭菌罐本体13的侧壁上设置两个第二出料口。灭菌罐本体内不同位置处的物料的温度有可能不同，为了使灭菌罐本体内不同位置处的物料充分混合进而提高物料受热均匀性，灭菌罐出料口的数量可以为两个或更多个。由于粉体物料在灭菌罐本体内流动性差，若灭菌罐本体上灭菌罐出料口过少或者过于稀疏，部分物料可能会堆积在一起，导致受热不均匀，影响灭菌效果；若灭菌罐出料口过多或者过于密集，灭菌罐本体结构较复杂性，不实用，同时也会降低灭菌罐的结构稳定性。为了提高物料混合效率和不同温度物料之间的热交换效率、同时兼顾灭菌罐本体结构的实用性和结构稳定性，优选地，相邻两个灭菌罐出料口的中心间隔为200mm～2000mm。

加热源从加热夹层5的夹层进口流入加热夹层、从夹层出口流出，加热源在加热夹层5内流动的过程中不断与灭菌罐本体13之间进行热交换，在热交换过程中加热源的温度不断降低，使得加热夹层5内不同位置处的加热源的温度不同，影响灭菌均匀性。基于此，加热夹层上夹层进口的数量可以为一个、两个或多个，和/或加热夹层上夹层出口的数量可以为一个、两个或多个。通过增加夹层进汽口和/或夹层出汽口的数量能够减小加热夹层内加热源的温度差，提高灭菌均匀性。例如，可以在灭菌罐本体13的罐体侧壁上设置至少一个夹层进口和/或至少一个夹层出口、在灭菌罐本体13的上盖上设置至少一个夹层进口4和/或至少一个夹层出口14，当灭菌罐本体13较高或灭菌罐本体13内上方与下方的温度差较大时，采用这种结构能提高灭菌罐本体13内的温度均一性，提高灭菌效果。

灭菌装置可以进一步包括：电控箱8。电控箱8可以固定在灭菌罐本体13侧壁上，也可以通过支架7固定在灭菌罐本体13的外侧。电控箱8接收外部输入的灭菌参数。例如，电控箱8接收外部输入的灭菌参数，并根据灭菌参数控制加热夹层的加热温度和时间，或者根据灭菌参数选择通入加热夹层的加热源的种类和温度。本发明中，灭菌参数包括灭菌温度和灭菌时间所述灭菌参数包括灭菌温度和灭菌时间。

进一步优选地，本发明的灭菌装置还可以包括在线清洗单元。灭菌结束或者接收到外部输入的清洗指令时，电控箱向在线清洗单元发送清洗指令；在线清洗单元根据所述清洗指令在线清洗灭菌罐本体和/或气流混合装置。

与现有技术相比，本发明的灭菌装置能够应用于固体物料灭菌，防止物料在灭菌罐本体内板结和产生二次污染，物料受热均匀，灭菌效果好。

虽然参照示例性实施方式对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明并不局限于文中详细描述和示出的具体实施方式，在不偏离权利要求书所限定的范围的情况下，本领域技术人员可以对所述示例性实施方式做出各种改变。

Claims (10)

1.一种气动混合灭菌装置，其特征在于包括：灭菌罐本体、气流混合装置、物料循环管道、加热夹层和热源管道；其中，

灭菌罐本体的上端设置灭菌罐进料口、灭菌罐本体的下端设置灭菌罐出料口；加热夹层设置在灭菌罐本体的外侧，包括夹层进口和夹层出口；

热源管道包括进介质管道和出介质管道，进介质管的两端道分别与加热源和夹层进口连接，用于为加热夹层提供加热源；出介质管道的两端分别与夹层出口和回收热源连接，用于回收加热夹层中的加热介质；

气流混合装置上设置混合装置进料口和混合装置出料口；混合装置进料口与物料循环管道的出料口连接，混合装置出料口与灭菌罐进料口连通；气流混合装置开启时，物料在灭菌罐本体、物料循环管道和气流混合装置内部循环流动。

2.如权利要求1所述的灭菌装置，其特征在于，灭菌罐出料口包括：设置在灭菌罐本体底部的第一出料口和设置在灭菌罐本体侧壁上的第二出料口，第一出料口和/或第二出料口的数量为一个、两个或更多个；和/或，

加热夹层上的夹层进口和/或夹层出口的数量为一个、两个或更多个。

3.如权利要求2所述的灭菌装置，其特征在于，灭菌罐出料口的数量为两个或更多个、相邻两个灭菌罐出料口的中心间隔为200mm～2000mm。

4.如权利要求2所述的灭菌装置，其特征在于，气流混合装置包括：真空源、进料混合仓、过滤器和阀门；

真空源与进料混合仓连接，过滤器设置在真空源与进料混合仓之间；

进料混合仓上设置混合装置进料口和混合装置出料口，阀门设置在混合装置出料口处。

5.如权利要求4所述的灭菌装置，其特征在于，灭菌罐本体通过气流混合装置的混合装置进料口上料；或者，灭菌罐本体的上侧设置上料口，灭菌罐本体通过所述上料口上料；

上料过程中，通过气流混合装置将物料送入灭菌罐本体；或者，将灭菌罐本体的内部抽成负压，通过所述负压将物料吸入灭菌罐本体。

6.如权利要求5所述的灭菌装置，其特征在于进一步包括：设置在灭菌罐本体内的搅拌单元，用于搅拌灭菌罐本体内的物料。

7.如权利要求6所述的灭菌装置，其特征在于，搅拌单元包括：搅拌桨和减速电机；其中，

减速电机设置在灭菌罐本体的上端，搅拌桨固定在灭菌罐本体的内部，搅拌桨的搅拌轴的上端与减速电机的输出端连接。

8.如权利要求1所述的灭菌装置，其特征在于，减速电机与灭菌罐本体之间设置有隔热层。

9.如权利要求1-8任一所述的灭菌装置，其特征在于，进一步包括：电控箱；

电控箱接收外部输入的灭菌参数，电控箱根据所述灭菌参数选择加热源的种类和温度、和/或电控箱根据所述灭菌参数确定加热温度和时间；所述灭菌参数包括灭菌温度和灭菌时间。

10.如权利要求9所述的灭菌装置，其特征在于进一步包括：在线清洗单元：

灭菌结束或者接收到外部输入的清洗指令时，电控箱向在线清洗单元发送清洗指令；

在线清洗单元根据所述清洗指令在线清洗灭菌罐本体和/或气流混合装置。