CN107056882B - 一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，由乙醇储存系统、乙醇分配系统及储罐构成，所述乙醇储存系统包括用于控制所述储罐中乙醇储量的储罐乙醇补加系统及用于实现所述储罐内压力平衡的储罐呼吸系统；所述乙醇分配系统包括用于控制乙醇温度、乙醇压力的乙醇循环系统及根据添加需求向使用点进行乙醇添加的多个乙醇添加系统。本发明结构合理，使用简单方便，其克服了现有人工添加乙醇方法造成的工作量大、操作复杂及添加过程不可控因素多的问题，极大的减少了工人的劳动强度及工作负荷，乙醇在乙醇储存系统、乙醇分配系统中不断循环，实现了乙醇在整个系统内质量特性均一，保证添加到反应体系的乙醇温度及添加速度都符合工艺要求。

Description

一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统

技术领域

本发明涉及乙醇添加系统，尤其涉及一种用于血液制品生产的全自动及高精度乙醇添加系统。

背景技术

目前，对于血液制品中的蛋白分离主要采用低温乙醇法，其原理是往蛋白溶液中加入乙醇，降低水分子的活度，降低溶液介电常数，从蛋白分子周围排斥水分子，使蛋白分子之间通过极性基团的相互作用，在范德华力作用下，发生凝聚。该法中的乙醇浓度、溶液温度都是蛋白分离反应中极其重要的因素。

乙醇在反应体系的添加效果极其重要，乙醇在一定浓度下会造成蛋白质的变性，而且在稀释时会放热，使周围溶液温度升高。血浆蛋白对乙醇的浓度和温度都非常敏感，所以乙醇添加温度和添加速度非常重要。目前，行业通常采用喷雾添加，此种方式对喷射装置中的乙醇温度和压力有一定要求。乙醇添加后的溶液体系必须要始终保持适当的低温和乙醇浓度，否则会造成蛋白的变性，导致产品杂质增加和产品得率降低。所以乙醇的添加既要确保添加的乙醇在一定的温度之下，又要控制合适的添加速度。添加速度通过控制喷射装置中的乙醇压力来实现，喷射装置中的乙醇压力过小，则难以形成喷雾，造成液滴滴落，反应体系中局部乙醇浓度过大，导致血浆蛋白变性。压力过大，则喷雾过快，也同样会造成反应体系中局部乙醇浓度过大。

另外现有血液制品企业普遍采用人工添加乙醇，即将乙醇冷却到规定温度，由储罐转移至反应罐旁，通过蠕动泵或活塞泵向罐内添加乙醇，并通过喷淋球、喷淋管等喷射加入反应体系。但是该种添加方法工作量较大，且乙醇添加量和温度在不同批次间可能有较大偏差，不符合现有制药生产的要求。

发明内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其克服了现有人工添加乙醇方法产生的工作量大、操作复杂，添加过程不可控的问题，省时省力，大大降低了工人的工作负荷，实现了乙醇在整个体系内的质量特性均一。

本发明所采用的技术方案如下：

一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，由乙醇储存系统、乙醇分配系统及储罐构成，所述乙醇储存系统包括用于控制所述储罐中乙醇储量的储罐乙醇补加系统及用于实现所述储罐内压力平衡的储罐呼吸系统；所述乙醇分配系统包括用于控制乙醇温度、乙醇压力的乙醇循环系统及根据添加需求向使用点进行乙醇添加的多个乙醇添加系统。

其进一步技术方案在于：

所述储罐乙醇补加系统包括进液泵，所述进液泵的进口通过进液管路与乙醇库连接，所述进液泵的出口通过进液管路按序串联进液换热器及进液阀，所述进液阀的出口通过进液管路伸入所述储罐内；

所述储罐呼吸系统包括与所述储罐连通的汇总管路，所述汇总管路未与所述储罐连通的一端分流形成进气管路及排气管路，所述进气管路的进口与惰性气体装置连接，在所述进气管路上分别设置第一气体过滤器及进气阀；所述排气管路的出口伸入尾气处理装置内，在所述排气管路上分别设置第二气体过滤器及排气阀；

所述乙醇循环系统包括与储罐进液口及出液口连通的循环回路，在所述循环回路上顺序设置循环泵、用于控制乙醇温度的循环换热器、用于监控所述循环换热器冷却效果的换热器出口温度传感器、用于监控流经所述循环回路乙醇温度的回罐温度传感器及用于监控流经所述循环回路乙醇压力的回罐压力传感器；

所述乙醇添加系统包括在管路上按序设置的加液开关阀、加液流量计、加液调节阀及加液喷淋装置，于所述加液开关阀与所述加液流量计连接的管路上还连接惰性气体开关阀；

于所述储罐乙醇补加系统的进液管路上还分别设置进液流量计及进液温度传感器；

所述惰性气体装置由钢瓶与汇流排组合或由惰性气体发生器与气体储罐组合构成；

于所述储罐上还设置用于监控储罐压力的储罐压力传感器、用于所述储罐的超压或低压保护的压力安全装置及用于监控所述储罐内部乙醇液位的储罐液位传感器；

所述储罐呼吸系统包括与所述储罐连通的汇总管路，在所述汇总管路上设置用于阻止外界火焰进入所述储罐的阻火器，所述汇总管路未与所述储罐连接的一端分流形成所述进气管路及排气管路，所述进气管路的进气端连通室内空气，在所述进气管路上分别设置第一气体过滤器及进气阀；所述排气管路的出气端连接安全区域，在所述排气管路上分别设置第二气体过滤器及排气阀；

于所述乙醇循环系统中循环回路与所述储罐进液口的连接处、在所述循环回路上还设置用于保证循环回路内部压力的回罐调节阀；

于所述储罐内部还设置用于对所述储罐内部清洗及消毒的喷淋球；

所述乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀、加液流量计、加液调节阀及加液喷淋装置；

所述乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀、加液流量计、加液调节阀、喷淋装置加液开关阀及加液喷淋装置。

本发明的有益效果如下：

本发明结构合理，使用简单方便，其克服了现有人工添加乙醇方法造成的工作量大、操作复杂及添加过程不可控因素多的问题，极大的减少了工人的劳动强度及工作负荷，乙醇在乙醇储存系统、乙醇分配系统中不断循环，实现了乙醇在整个系统内质量特性均一，不仅保障了系统各传感器监控数据及控制的精确及时，还使添加到反应体系的乙醇温度及添加速度都符合工艺要求，实现了血液制品生产中乙醇添加的精准性、重复性及可追溯性。在本发明中设置惰性气体吹扫开关阀能进行吹扫及呼吸，保证系统的使用安全，避免了乙醇爆炸的风险。

在本发明中，储罐内部乙醇的储量由乙醇补加系统控制，从而实现储罐内乙醇储量的稳定。储罐呼吸系统能保障储罐内压力的平衡，乙醇循环系统保障各管路内乙醇的温度及压力，减少了乙醇储量补加时对循环系统的影响，从而实现了乙醇特性均一，乙醇循环系统中乙醇温度由换热器出口温度传感器、回罐温度传感器监控，并通过循环换热器控制在合理的温度内。乙醇循环系统中的乙醇压力由储罐压力传感器、回罐压力传感器监控，乙醇添加系统能保证各使用点的添加需求，其能以合适的流量和喷雾方式添加乙醇，实现血液制品中乙醇的高精度自动添加。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的局部结构示意图Ⅰ。

图3为本发明的局部结构示意图Ⅱ。

图4为本发明的局部结构示意图Ⅲ。

其中：1、储罐；101、汇总管路；102、进气管路；103、排气管路；104、循环回路；2、进液泵；3、进液流量计；4、进液换热器；5、进液温度传感器；6、进液阀；7、储罐液位传感器；8、惰性气体装置；9、第一气体过滤器；10、进气阀；11、排气阀；12、第二气体过滤器；13、尾气处理装置；14、压力安全装置；15、储罐压力传感器；16、循环泵；17、循环换热器；18、换热器出口温度传感器；19、回罐温度传感器；20、回罐压力传感器；21、回罐调节阀；22、加液开关阀；23、加液流量计；24、加液喷淋装置；25、加液调节阀；26、惰性气体吹扫开关阀；27、储罐喷淋球；28、阻火器；29、喷淋装置加液开关阀。

具体实施方式

下面说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统由乙醇储存系统、乙醇分配系统及储罐1构成，乙醇储存系统包括用于控制储罐1中乙醇储量的储罐乙醇补加系统及用于实现储罐1内压力平衡的储罐呼吸系统；乙醇分配系统包括用于控制乙醇温度、乙醇压力的乙醇循环系统及根据添加需求向使用点进行乙醇添加的多个乙醇添加系统。

如图1所示，上述储罐乙醇补加系统包括进液泵2，进液泵2的进口通过进液管路与乙醇库连接，进液泵2的出口通过进液管路按序串联进液换热器4及进液阀6，进液阀6的出口通过进液管路伸入储罐1内。于储罐乙醇补加系统的进液管路上还分别设置进液流量计3及进液温度传感器5。

如图1所示，储罐呼吸系统第一种实施例包括与储罐1连通的汇总管路101，汇总管路101未与储罐1连通的一端分流形成进气管路102及排气管路103，进气管路102的进口与惰性气体装置8连接，在进气管路102上分别设置第一气体过滤器9及进气阀10；排气管路103的出口伸入尾气处理装置13内，在排气管路103上分别设置第二气体过滤器12及排气阀11。上述惰性气体装置8由钢瓶与汇流排组合或由惰性气体发生器与气体储罐组合构成。于储罐1上还设置用于监控储罐压力的储罐压力传感器15、用于储罐1的超压或低压保护的压力安全装置14及用于监控储罐1内部乙醇液位的储罐液位传感器7。

如图2所示，第二种实施例的储罐呼吸系统包括与储罐1连通的汇总管路101，在汇总管路101上设置用于阻止外界火焰进入储罐的阻火器28，汇总管路101未与储罐1连接的一端分流形成进气管路102及排气管路103，进气管路102的进气端连通室内空气，在进气管路102上分别设置第一气体过滤器9及进气阀10；排气管路103的出气端连接安全区域，在排气管路103上分别设置第二气体过滤器12及排气阀11。

如图1所示，乙醇循环系统包括与储罐1进液口及出液口连通的循环回路104，在循环回路104上顺序设置循环泵16、用于控制乙醇温度的循环换热器17、用于监控循环换热器17冷却效果的换热器出口温度传感器18、用于监控流经循环回路104乙醇温度的回罐温度传感器19及用于监控流经循环回路104乙醇压力的回罐压力传感器20。在上述乙醇循环系统中循环回路104与储罐1进液口的连接处、在循环回路104上还设置用于保证循环回路104内部压力的回罐调节阀21。

如图1所示，第一种实施例的乙醇添加系统包括在管路上按序设置的加液开关阀22、加液流量计23、加液调节阀25及加液喷淋装置24，于加液开关阀22与加液流量计23连接的管路上还连接惰性气体吹扫开关阀26。

如图3所示，第二种实施例的乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀22、加液流量计23、加液调节阀25及加液喷淋装置24。

如图4所示，第三种实施例的乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀22、加液流量计23、加液调节阀25、喷淋装置加液开关阀29及加液喷淋装置24。

于上述储罐1内部还设置用于对储罐1内部清洗及消毒的储罐喷淋球27，在本发明的各管路中要流经清洗液和消毒液进行清洗和消毒，储罐喷淋球27的设置可以对储罐1的内部进行清洗和消毒。

本发明系统均为低温系统，因此上述设备及管路均需要覆盖绝热材料进行保冷，减少热量的散失。

上述储罐乙醇补加系统的工作过程如下：如图1所示，当储罐1内乙醇液位达到设定低位时，该液位进液阀6打开，进液泵2启动并向储罐1内以较低的流速持续添加乙醇，同时还通过管路中的进液换热器4使进入储罐1内的乙醇冷却到合适温度。当储罐1内的乙醇液位到达设定高位时，进液泵2停止工作，进液阀6关闭，通过上述控制使储罐1内的乙醇液位维持在合理范围值，利用进液流量计3及进液温度传感器5来监控和记录乙醇的流量及温度，为进液换热器4的温度控制提供依据。

如图1所示，上述第一种实施例储罐呼吸系统的工作过程如下：如图1所示，当储罐1内压力在设定的合适范围时，进气阀10和排气阀11处于关闭状态，从而防止乙醇的挥发损失，减少了爆炸与污染的风险。当储罐1内的压力小于设定低压时，进气管路102上的进气阀10开启，向储罐1内增加惰性气体(例如氮气)，当储罐1内的压力上升至设定的压力范围值后，进气阀10关闭。当储罐1内的压力大于设定高压时，排气阀11开启，将储罐1内的混合气体由汇总管路101、排气管路103进入尾气处理装置13处理并排放至安全区域，待储罐1内的压力降低至设定的压力范围后，排气阀11关闭，储罐1的压力由储罐压力传感器15监控，压力安全装置14(例如爆破片等)用于储罐1的超压或低压保护，防止滤芯被堵塞或阀门故障引起的失控情况。

如图2所示，在上述第二种实施例的储罐呼吸系统中平衡进气管路102、排气管路103及汇总管路101内压力所用的气体为空气，在汇总管路101上设置阻火器28用于阻止外界的火焰通过进气管路102、排气管路103及汇总管路101进入储罐1内发生爆炸，上述第二种实施例的储罐呼吸系统中平衡压力的工作过程与第一种实施例内储罐呼吸系统的工作过程一致。

上述乙醇循环系统的工作过程如下：如图1所示，当储罐1的液位(由储罐液位传感器7监控)高于启泵液位设定值时，循环泵16启动。相反，当储罐1内的液位小于停泵液位设定值时，循环泵16自动停机。循环泵16启动后，储罐1内的乙醇由循环泵16输出并经过循环换热器17，循环换热器17控制系统内的乙醇在合适的温度值，通过换热器出口温度传感器18监控循环换热器17的冷却效果，乙醇在返回储罐1前由压力传感器监控其在循环回路104内部的压力是否达标，通过控制回罐调节阀21的开度或循环泵16的运行频率保证循环回路104内的压力是否符合要求。

如图1所示，上述第一种实施例的乙醇添加系统的工作过程如下：系统在循环状态下时，当各使用点出现乙醇添加需求时，如果系统循环温度(由回罐温度传感器19监控)和压力(由回罐压力传感器20监控)符合要求时，加液开关阀22打开，加液流量计23监控瞬时流量和总加液量，加液调节阀25通过加液流量计23反馈的数据进行流量调节，调节后的流量通过加液喷淋装置24添加到反应体系中。若在添加过程中发生温度或压力不达标、加液请求取消等情况，加液开关阀22关闭停止加液。加液完成后加液调节阀25开度开至最大，惰性气体吹扫开关阀26打开进行惰性气体吹扫，吹扫完毕后惰性气体吹扫开关阀26及加液调节阀25均关闭。

如图3所示，上述第二种实施例的乙醇添加系统的工作过程如下：

当加液完成后加液开关阀22关闭，此时加液调节阀25开度至最大，通过重力作用使残留的乙醇通过加液喷淋装置24添加至反应体系中，然后加液调节阀25关闭，从而实现依靠重力作用排尽残留乙醇。

如图4所示，上述第三种实施例的乙醇添加系统的工作过程如下：

在系统调试完成后加液开关阀22一直打开，为加液调节阀25提供合适的流体压力，当具有特殊需要例如用户对某些使用点暂停使用并进行维修或改造，而在此期间又不想关停整个系统而影响其他使用点的正常使用时，加液开关阀22关闭。喷淋装置加液开关阀29控制加液喷淋装置24的开启和关闭，在该种系统中其在添加乙醇的过程中不排尽残留乙醇。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明的基本结构的情况下，本发明可以作任何形式的修改，本发明可以适用于任何和乙醇物理性质和化学性质相近似的液体。

Claims (6)

1.一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：由乙醇储存系统、乙醇分配系统及储罐(1)构成，所述乙醇储存系统包括用于控制所述储罐(1)中乙醇储量的储罐乙醇补加系统及用于实现所述储罐(1)内压力平衡的储罐呼吸系统；所述乙醇分配系统包括用于控制乙醇温度、乙醇压力的乙醇循环系统及根据添加需求向使用点进行乙醇添加的多个乙醇添加系统；所述储罐乙醇补加系统包括进液泵(2)，所述进液泵(2)的进口通过进液管路与乙醇库连接，所述进液泵(2)的出口通过进液管路按序串联进液换热器(4)及进液阀(6)，所述进液阀(6)的出口通过进液管路伸入所述储罐(1)内；所述储罐呼吸系统包括与所述储罐(1)连通的汇总管路(101)，所述汇总管路(101)未与所述储罐(1)连通的一端分流形成进气管路(102)及排气管路(103)，所述进气管路(102)的进口与惰性气体装置(8)连接，在所述进气管路(102)上分别设置第一气体过滤器(9)及进气阀(10)；所述排气管路(103)的出口伸入尾气处理装置(13)内，在所述排气管路(103)上分别设置第二气体过滤器(12)及排气阀(11)；所述乙醇循环系统包括与储罐(1)进液口及出液口连通的循环回路(104)，在所述循环回路(104)上顺序设置循环泵(16)、用于控制乙醇温度的循环换热器(17)、用于监控所述循环换热器(17)冷却效果的换热器出口温度传感器(18)、用于监控流经所述循环回路(104)乙醇温度的回罐温度传感器(19)及用于监控流经所述循环回路(104)乙醇压力的回罐压力传感器(20)；所述乙醇添加系统包括在管路上按序设置的加液开关阀(22)、加液流量计(23)、加液调节阀(25)及加液喷淋装置(24)，于所述加液开关阀(22)与所述加液流量计(23)连接的管路上还连接惰性气体吹扫开关阀(26)；于所述储罐乙醇补加系统的进液管路上还分别设置进液流量计(3)及进液温度传感器(5)。

2.如权利要求1所述的一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：所述惰性气体装置(8)由钢瓶与汇流排组合或由惰性气体发生器与气体储罐组合构成。

3.如权利要求1所述的一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：于所述储罐(1)上还设置用于监控储罐压力的储罐压力传感器(15)、用于所述储罐(1)的超压或低压保护的压力安全装置(14)及用于监控所述储罐(1)内部乙醇液位的储罐液位传感器(7)。

4.如权利要求1所述的一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：所述储罐呼吸系统包括与所述储罐(1)连通的汇总管路(101)，在所述汇总管路(101)上设置用于阻止外界火焰进入所述储罐(1)的阻火器(28)，所述汇总管路(101)未与所述储罐(1)连接的一端分流形成进气管路(102)及排气管路(103)，所述进气管路(102)的进气端连通室内空气，在所述进气管路(102)上分别设置第一气体过滤器(9)及进气阀(10)；所述排气管路(103)的出气端连接安全区域，在所述排气管路(103)上分别设置第二气体过滤器(12)及排气阀(11)。

5.如权利要求4所述的一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：于所述乙醇循环系统中循环回路(104)与所述储罐(1)进液口的连接处、在所述循环回路(104)上还设置用于保证循环回路(104)内部压力的回罐调节阀(21)。

6.如权利要求1所述的一种用于血液制品生产的全自动乙醇添加系统，其特征在于：于所述储罐(1)内部还设置用于对所述储罐(1)内部清洗及消毒的储罐喷淋球(27)，或于所述乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀(22)、加液流量计(23)、加液调节阀(25)及加液喷淋装置(24)，或于所述乙醇添加系统包括在管路上按序串联设置的加液开关阀(22)、加液流量计(23)、加液调节阀(25)、喷淋装置加液开关阀(29)及加液喷淋装置(24)。

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