CN111467989A - 一种新型循环式动态在线混合器 - Google Patents

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刘庆友
刘根水
韩海峰
范大双
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Abstract

一种新型循环式动态在线混合器，包括静态混合器、液体循环装置、检测装置、控制单元等；该发明可以实现实时在线混匀液体、检测液体的电导、pH等工艺参数的功能，具有混合效果更均匀、混合溶液平衡时间短等优点。

Description

一种新型循环式动态在线混合器
技术领域
本发明涉及一种液体混合装置，具体涉及一种实现液体在线自动混匀和在线自动检测功能的动态混匀装置，属于生物制药技术领域。
背景技术
目前我国生物制药行业处于快速发展阶段，包括单抗、血制品、重组蛋白等行业的规模都有了大幅度提升，每个批次产品纯化都需要使用大量的缓冲液；缓冲液的配置主要有以下几种方法：第一种，人工手动配置，这种方法目前使用较多，需要大量的配液人员、储液罐和大面积的配液间，配液合格率低、一致性差、易污染、成本高效率低；第二种，采用静态混合器配液，同时配有pH和电导检测等实现在线配液，但是静态混合器是利用液体的自然属性混合，平衡时间长、液体混合不匀；第三种，采用机械搅拌或者磁力搅拌进行液体混合，专利《一种液体原料混匀装置》（专利申请号201711099174.8）、《一种用于液体混匀的节能搅拌设备》（专利申请号201811345058.4）都是采用电机带动搅拌桨来混匀液体，《一种动态混合器》（专利申请号201822130327.7）采用磁力混匀液体，机械搅拌和磁力搅拌都存在不能实时检测、混匀液体的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供新型循环式动态在线混合器，能有效提高配液质量和效率、减少平衡时间、降低配液成本、减小配液间面积。
本发明采用的技术方案如下：
一种新型循环式动态在线混合器，包括流量计、静态混合器、检测装置、控制单元、2个出液阀，所述在线混合器上设有混合器入口，其特征在于所述动态在线混合器还包括液体循环装置，所述静态混合器和液体循环装置通过循环管路串联成闭环，所述检测装置一端通过管路连接在静态混合器和液体循环装置之间，另一端通过线路与控制单元相连，所述检测装置的后面并连2个出液阀，2个出液阀后面各设有1个出液口，控制单元通过线路与液体循环装置、流量计、2个出液阀相连，所述液体循环装置的流速大于混合器入口处的流速。
本发明的进一步改进在于所述液体循环装置为循环泵，所述循环泵可以为离心泵、隔膜泵、柱塞隔膜泵、柱塞泵，优选为磁悬浮离心泵。
本发明的进一步改进在于还包括压力检测器，压力检测器通过管路连接在流量计和静态混合器之间，同时通过线路连接在控制单元上。
本发明的进一步改进在于所述检测装置为电导检测器和/或pH检测器。
本发明的进一步改进在于控制单元为独立的控制单元，或者集成于配液系统、层析系统，控制单元可以根据入口处流量计的流速调节循环泵的流速。
本发明的进一步改进在于所述2个出液阀1个为废液阀，1个为出口阀；所述2个出液口1个为废液口、1个为混合器出口。
本发明的有益效果是：
本发明采用静态混合器和液体循环装置相结合的方法对需要混合的液体进行混匀，可以实时监测混匀液体的电导和pH等工艺参数是否符合需求，从而视情况调整混合次数，这样溶液混合更均匀，提高了混合效率，缩短了混合溶液平衡时间，且大大减少了用于配液用的缓冲罐数量和配液间的面积。
附图说明：
图（1）为本发示意图。
图中具体代号如下：
1.混合器入口 2.流量计 3.静态混合器 4.电导检测器 5.pH检测器 6.废液阀 7.出口阀 8. 混合器出口 9.废液口 10.循环泵 11.循环管路 12.控制单元 13.压力检测器。
具体实施方式：
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。
结合图（1）对本发明方案作进一步详细描述，如图1所示的一种新型循环式动态在线混合器由混合器入口（1）、流量计（2）、静态混合器（3）、电导检测器（4）、pH检测器（5）、废液阀（6）、 出口阀 （7）、 混合器出口（8）、废液口（9）、循环泵（10）（可以为离心泵、隔膜泵、柱塞隔膜泵、柱塞泵、磁悬浮离心泵）、循环管路（11）、控制单元（12）、压力检测器（13）组成。
混合器入口（1）通过管路依次连接流量计（2）、压力检测器（13）、静态混合器（3），循环泵（10）通过循环管路（11）与静态混合器（3）串联成闭环，电导检测器（4）、pH检测器（5）的一端通过管路串联在静态混合器（3）和循环泵（10）之间，另一端通过线路与控制单元（12）相连，电导检测器（4）、pH检测器（5）的后面串连废液阀（6）和出口阀（7），废液阀（6）连接废液口（9），出口阀（7）连接混合器出口（8），控制单元（12）通过线路与流量计（2）、废液阀（6）、出口阀（7）、压力检测器（13）相连，控制单元（12）用于监测和控制流路中各个部件。
具体应用时，两种或多种溶液从混合器入口（1）进入，流量计（2）对其流量进行检测，流量检测后经过静态混合器（3）进行初步混合，初步混合后的溶液经电导检测器（4）和pH检测器（5）在线检测，检测的电导值和pH值实时反馈给控制单元（12），控制单元（12）对反馈值进行处理判断并记录和显示实时数据。当混合溶液的pH、电导率检测值不能稳定在所需范围内，控制单元（12）则加大循环泵（10）的转速提高流量以增加需混合溶液经静态混合器（3）的混合次数，直到检测值稳定在所需范围内。当混合溶液的pH、电导率检测值符合要求后先打开废液阀（6）经废液口（9）排出管路前端的废液，然后打开出口阀（7）经混合器出口（8）供给层析系统所需合格的混合溶液；工作中控制单元（12）根据流量计（2）、电导检测器（4）和pH检测器（5）的检测值实时控制循环泵（10）的转速，使流出混合器出口（8）混合溶液始终符合设定要求，压力监测器（13）实时检测压力。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型循环式动态在线混合器，包括流量计、静态混合器、检测装置、控制单元、2个出液阀，所述在线混合器上设有混合器入口，其特征在于所述动态在线混合器还包括液体循环装置，所述静态混合器和液体循环装置通过循环管路串联成闭环，所述检测装置一端通过管路连接在静态混合器和液体循环装置之间，另一端通过线路与控制单元相连，所述检测装置的后面并连2个出液阀，2个出液阀后面各设有1个出液口，控制单元通过线路与液体循环装置、流量计、2个出液阀相连，所述液体循环装置的流速大于混合器入口处的流速。
2.根据权利要求1所述的一种新型循环式动态在线混合器，其特征在于：所述液体循环装置为循环泵，所述循环泵为离心泵、隔膜泵、柱塞隔膜泵、柱塞泵，优选为磁悬浮离心泵。
3.根据权利要求1所述的一种新型循环式动态在线混合器，其特征在于：还包括压力检测器，压力检测器通过管路连接在流量计和静态混合器之间，同时通过线路连接在控制单元上。
4.根据权利要求1所述的一种新型循环式动态在线混合器，其特征在于：所述检测装置为电导检测器和/或pH检测器。
5.根据权利要求1所述的一种新型循环式动态在线混合器，其特征在于：控制单元为独立的控制单元，或者集成于配液系统、层析系统。
6.根据权利要求1所述的一种新型循环式动态在线混合器，其特征在于：所述2个出液阀1个为废液阀，1个为出口阀；所述2个出液口1个为废液口、1个为混合器出口。
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