CN113164978A - 离心分离系统和方法 - Google Patents

Abstract

本文中公开一种离心分离系统(200)。系统包括离心分离器(202)、液体进料混合物导管(204)、轻相导管(206)、重相导管(208)和流动控制系统(210)。流动控制系统包括控制单元(226)、连接到重相导管(208)的反压生成布置(260)、液体进料混合物测量装置(220)以及轻相测量装置(222)和/或重相测量装置(223)。反压生成布置包括重相接收器皿(232)和连接到器皿的重相压力控制布置(262)。控制单元配置成基于来自液体进料混合物测量装置的测量值且基于来自轻相测量装置和/或重相测量装置的测量值来控制重相压力控制布置，以便控制重相出口通路中的重相反压。

Description

离心分离系统和方法

技术领域

本发明涉及一种离心分离系统，该离心分离系统尤其包括离心分离器，且涉及一种控制离心分离系统的方法。

背景技术

在使用机械气密密封的离心式分离器期间，分离器内部不存在空气，并因此在分离器内部不形成液/气界面(interface)。因此，轻相的入口和/或出口和/或重相的出口之一处的压力变化将影响入口和/或出口中的另一个入口处的压力。换句话说，机械气密密封的离心分离器的入口和出口形成连通的器皿。

WO 2011/093784和EP 2868210公开包括机械气密密封的离心分离器的系统。

WO 2011/093784公开一种系统，其包括密封的离心分离器，其中该分离器包括转子，该转子包括分离室、用于待分离的组分的混合物的入口通路、用于接收至少一个分离的轻组分的第一出口通路，以及用于接收至少一种分离的重组分的第二出口通路。系统还包括用于分离的重组分从所述第二出口通路再循环到所述分离室部分的再循环装置；监测在所述第二出口通路中流动的重组分的密度、流速或其组合的第一监测装置；以及响应于来自所述第一监测装置的控制信号来控制再循环流速的第一控制装置。系统即使在为分离器供给不同含量的进料时也能控制分离的重组分的特性。

EP 2868210公开一种用于柑橘类水果加工的方法，该方法包括以下步骤：将待加工的液体柑橘类水果材料经由入口引入到离心分离器中，该离心分离器在入口和液体出口处机械地气密密封；在分离器中分离柑桔水果材料，以至少获得液体重相和液体轻相，其中液体重相的密度高于液体轻相的密度；经由分离器的液体重相出口排放液体重相，并通过液体轻相出口排放液体轻相；测量排放的液态重相和/或液态轻相的至少一个参数，其中该参数与液态轻相中重相的浓度有关，反之亦然；以及根据所述测量值，调节液相重相出口相对于液体轻相出口的反压，反之亦然，以便控制从分离器排放的液体轻相中的重相的浓度，反之亦然。

发明内容

一些液体进料混合物和从这种液体进料混合物中分离的重相比其它的对例如剪切力更敏感。

因此，本发明的目的在于提供一种分离系统，该分离系统提供用于温和处理分离的重相的条件。为了解决这个问题，提供一种离心分离系统，其具有在独立权利要求之一中限定的特征。

根据本发明的一方面，该目的通过一种离心分离系统来实现，该离心分离系统包括离心分离器、液体进料混合物导管、轻相导管、重相导管和流动控制系统。离心分离器包括构造成围绕旋转轴线旋转并设有分离空间的转子、布置在分离空间内的分离盘堆叠、布置在转子的第一轴向端处的第一静止部，以及可选的布置在转子的第二轴向端处的第二静止部。入口通路经由第一静止部或第二静止部延伸到分离空间，轻相出口通路经由第一静止部或第二静止部从分离空间延伸，并且重相出口通路经由第一静止部或第二静止部从分离空间延伸。重相出口通路包括至少一个通道，该至少一个通道在转子内从分离空间的径向外部朝向转子的中心部延伸。入口通路、轻相出口通路和重相出口通路中的每个均机械地气密密封在转子与第一静止部或第二静止部之间。入口通路在R0处在旋转轴线上居中地进入转子，重相出口通路在第一半径R1处离开转子，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子，径向关系为R1≥R2≥R0且R1>R0。流动控制系统包括控制单元、连接到重相导管的反压生成布置、液体进料混合物测量装置以及轻相测量装置和/或重相测量装置。反压生成布置包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置。控制单元配置成基于来自液体进料混合物测量装置的测量值且基于来自轻相测量装置和/或重相测量装置的测量值来控制重相压力控制布置，以便控制重相出口通路中的重相反压。

由于入口通路和出口通路均采用机械气密密封，并且入口通路从中心进入转子，由于流动控制系统包括连接到重相导管、液体进料混合物测量装置和轻相测量装置和/或重相测量装置的反压生成布置，由于反压生成布置包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置，并且由于控制单元配置为基于来自液体进料混合物测量装置的测量值且基于来自轻相测量装置和/或重相测量装置的测量值来控制重相压力控制布置，以便控制重相出口通路中的重相反压，提供离心分离系统，其中提供重相经历温和处理的条件。结果，实现上述目的。

本发明的另一个目的在于提供一种控制离心分离系统的方法，该方法提供对分离的重相进行温和处理的条件。为了解决这个问题，提供一种具有在独立权利要求之一中限定的特征的方法。

因此，根据本发明的另一方面，该目的通过一种控制离心分离系统的方法来实现，该离心分离系统包括离心分离器、液体进料混合物导管、轻相导管、重相导管和流动控制系统。离心分离器包括构造成围绕旋转轴线旋转并设有分离空间的转子、布置在分离空间内的分离盘堆叠、布置在转子的第一轴向端处的第一静止部，以及可选的布置在转子的第二轴向端处的第二静止部。入口通路经由第一静止部或第二静止部延伸到分离空间，轻相出口通路经由第一静止部或第二静止部从分离空间延伸，并且重相出口通路经由第一静止部或第二静止部从分离空间延伸。重相出口通路包括至少一个通道，该至少一个通道在转子内从分离空间的径向外部朝向转子的中心部延伸。入口通路、轻相出口通路和重相出口通路中的每个均机械地气密密封在转子与第一静止部或第二静止部之间。入口通路在R0处在旋转轴线上居中地进入转子，重相出口通路在第一半径R1处离开转子，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子，其中R1≥R2≥R0且R1>R0。流动控制系统包括连接到重相导管的反压生成布置、液体进料混合物测量装置以及轻相测量装置和/或重相测量装置。反压生成布置包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置。该方法包括以下步骤：

-旋转转子，

-经由所述液体进料混合物导管和入口通路将液体进料混合物流引入分离空间中，

-在分离空间中将液体进料混合物分离为重相和轻相，

-测量液体进料混合物流，

-测量轻相流和/或重相流，以及

-基于在测量液体进料混合物流的步骤中获得的测量值且基于在测量轻相流和/或重相流的步骤中获得的测量值来控制重相压力控制布置，以便控制重相出口通路中的重相反压。

由于入口通路和出口通路均采用机械气密密封，入口通路从中心进入转子，由于流动控制系统包括连接到重相导管、液体进料混合物测量装置和轻相测量装置和/或重相测量装置的反压生成布置，由于反压生成布置包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置，并且由于该方法包括以下步骤：

-测量液体进料混合物流，

-测量轻相流和/或重相流，以及

-基于在测量液体进料混合物流的步骤中获得的测量值且基于在测量轻相流和/或重相流的步骤中获得的测量值来控制重相压力控制布置，以便控制重相出口通路中的重相反压，提供一种控制离心分离系统的方法，其中提供重相经历温和处理的条件。结果，实现上述目的。

更特别地，在旋转轴线处具有其入口的机械气密密封的离心分离器提供待分离的液体进料混合物温和进入离心分离器中。从重相出口通路到重相接收器皿的途中对分离的重相的温和处理由包括重相接收器皿的反压生成布置提供。即，由于机械气密密封的离心分离器的入口和出口形成连通器皿，在离心分离系统中分离液体进料混合物期间，在重相导管中不需要流动控制装置。因此，在重相导管中不需要提供将使重相受到剪切力的流动限制。因此，提供当重相流向重相接收器皿时对重相进行温和处理的措施。

离心分离器是高速离心分离器，其中转子通过包括例如电动马达的驱动布置来旋转。转子可以以数千RPM的速度旋转，使得液体进料混合物可能经历大的G力。分离盘提供液体进料混合物高效分离为轻相和重相。

至少一个通道可由一个或多个管形成，管在径向外部越接近旋转轴线就具有基本相同的截面积。备选地，至少一个通道可由一个或多个通路形成，这些通路在径向外部的截面积大于朝旋转轴线更近处的截面积。

入口通路和出口通路的机械气密密封由密封部件提供。值得注意的是，与包括例如布置在配对室内的配对盘和/或浸入式保持盘的液压密封相比，机械气密密封在离心分离器的旋转部分和静止部分之间形成了完全不同的界面。机械气密密封件包括在转子的一部分与静止部之间的邻接。液压密封件在可旋转的转子和离心分离器的静止部分之间不包括邻接。

如上文指示的，离心分离器可包括布置在转子的一个或多个轴向端处的一个或两个静止部。如果离心分离器仅包括布置在转子的第一轴向端处的第一静止部，则入口通路以及轻相出口通路和重相出口通路都布置在第一静止部中。如果离心分离器包括布置在转子的第一轴向端处的第一静止部和布置在转子的第二轴向端处的第二静止部两者，则入口通路可经由第一静止部或第二静止部延伸到分离空间中，轻相出口通路可经由第一静止部或第二静止部从分离空间延伸，而重相出口通路可烃油第一静止部或第二静止部从分离空间延伸。换句话说，入口通路经由第一静止部或可选的第二静止部延伸进入分离空间，轻相出口通路经由第一静止部或可选的第二静止部从分离空间延伸，而重相出口通路经由第一静止部或可选的第二静止部从分离空间延伸。

重相接收器皿可为用于存储从一批液体进料混合物中分离的重相的容器。可选地，重相接收器皿可为用于在分离系统之后继续进行进一步处理之前用于重相的中间或部分存储的容器。

轻相出口通路和重相出口通路可为转子的仅有出口。

布置入口通路，使得其在旋转轴线上居中地进入转子，提供液体进料混合物从入口通路到旋转的转子的温和过渡。将重相出口通路布置在从转子的轻相出口通路的出口的大于半径R2的半径R1离开转子处，不需要或需要低的外部进料压力就能够将液体进料混合物输送入分离空间并将重相和轻相输送出分离空间。离心分离器的转子可至少在分离的重相上施加泵送动作。

流动控制系统配置成用于控制液体进料混合物在分离系统中分离成轻相和重相。特别地，流动控制系统配置成控制液体进料混合物以及轻相和重相通过离心分离器的流动。控制该流动的主要装置是反压力产生布置，其包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置。根据一些实施例，包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置的反压生成布置可形成控制液体进料混合物以及轻相和重相通过离心分离器的流动的唯一装置。

重相压力控制布置配置成控制重相接收器皿内的压力。由于重相接收器皿经由重相导管与重相出口通路连通，因此重相接收器皿内的压力直接影响重相出口通路中的压力，即分离的重相所经历的反压。

将液体进料混合物进料到离心分离器中，例如通过使液体进料混合物经受压力和/或通过离心分离器的转子在重相和轻相上充当泵，将液体进料混合物吸入分离空间中。控制重相压力控制布置以在轻相出口通路中提供清洁的轻相，以及在重相出口通路中连续流动的重相。清洁的轻相是基本不含重相和/或颗粒的轻相。

这意味着，分离空间内的轻相和重相之间的界面(所谓的E线)的径向位置由流动控制系统和重相压力控制布置控制，以使分离的清洁轻相到达轻相出口通路，且分离的重相到达在分离空间的径向外部的至少一个通道。E线(平衡线)是轻相和重相之间独特界面的中间区的简化。实际上，中间区中存在浓度梯度。

液体进料混合物由轻相和重相的混合物形成。轻相是液体。重相可为密度高于轻相的液体。备选地，重相可包括悬浮在液体中的颗粒，例如，悬浮在形成轻相的液体中的颗粒。颗粒可为细胞。这些细胞可为哺乳动物细胞，如CHO(中国仓鼠卵巢细胞)。液体进料混合物可为细胞培养混合物，并且分离的轻相可包含在发酵期间由细胞表达的细胞外生物分子。重相可为含有高浓度细胞的液体。在分离一批液体进料混合物之后，可将含有高浓度细胞的液体再用于发酵过程中。即，由于在从重相出口通路到重相接收器皿的途中对重相的温和处理，含有高浓度细胞的液体中的细胞可能处于适于在随后的发酵期间表达细胞外的生物分子的状态。

根据实施例，重相接收器皿可为气密器皿，且重相压力控制布置可包括压缩气体源，该压缩气体源构造成用于提供重相接收器皿内的气体压力。以此方式，重相接收器皿内的气体压力可用于控制重相出口通路中的反压。因此，可控制液体进料混合物以及轻相和重相通过离心分离器的流动，以及液体进料混合物在分离系统中分离成轻相和重相。

根据实施例，重相导管可连接到重相接收器皿的下端，并且重相压力控制布置可包括构造成用于升高和降低重相接收器皿的提升布置。以此方式，可控制重相接收器皿内的液位和重相出口通路上方的液位高度，以用于控制重相出口通路中的反压。因此，可控制液体进料混合物以及轻相和重相通过离心分离器的流动，以及液体进料混合物在分离系统中分离成轻相和重相。

根据实施例，在离心分离器的操作期间以及在液体进料混合物进入入口通路的标准流量下，离心分离器在入口通路与重相出口通路之间生成至少+100 mbar的压力差。以此方式，离心分离器，并且特别是其转子可用于将重相和轻相从离心分离器的分离空间中泵出，并且因此也可用于将液体进料混合物吸入到分离空间中。

本文中，用语液体进料混合物的标准流量是指在离心分离器的设计流量范围内的液体进料混合物流。

根据实施例，液体进料混合物导管可构造成连接到加压液体进料混合物源。以此方式，液体进料混合物可经由液体进料混合物导管进料到离心分离器中。可以以许多备选实施例的形式提供加压液体进料混合物源。

根据一些实施例，包括重相接收器皿和连接到重相接收器皿的重相压力控制布置，以及连接到液体进料混合物的加压液体进料混合物源的反压生成布置可形成控制液体进料混合物以及轻相和重相通过离心分离器的流动的唯一装置。

根据一些实施例，离心分离系统可包括布置在液体进料混合物导管中的进料泵。以此方式，液体进料混合物可由进料泵经由液体进料混合物导管进料到离心分离器中。因此，进料泵可形成加压液体进料混合物源的一部分。

根据一些实施例，离心分离系统可包括液体进料混合物容器和连接到液体进料混合物容器的液体进料混合物压力控制布置。以此方式，液体进料混合物可经由液体进料混合物导管进料到离心分离器中。因此，这样的加压液体进料混合物容器可形成加压液体进料混合物源。

根据实施例，在重相从重相出口通路流向重相接收器皿期间，重相导管可形成从离心分离器到重相接收器皿的不受限制的通路。以此方式，当重相从离心分离器流向重相接收器皿时，重相不经受任何实质性的剪切力。因此，重相可从离心分离器温和地流向重相接收器皿。当重相包括细胞时，温和的流动可能是特别有利的。实际上，这可能伴随重相导管缺少将提供受限制的流动通路的任何节流控制装置。

重相导管可包括用于切断通过重相导管的重相流的装置。然而，如上所述，在重相从重相出口通路流向重相接收容器期间，重相导管形成了不受限制的通路。当有重相流通过切断装置时，用于切断重相流的装置不影响重相。

根据实施例，离心分离系统可包括布置在重相导管中的截止阀。以此方式，当关闭截止阀时，可防止流过重相导管的流动。因此，截止阀仅具有两个备选位置，其中没有流可通过截止阀的完全关闭位置，以及流可不受限制地通过截止阀的完全打开位置。因此，截止阀不是节流控制装置。截止阀是用于切断重相流的装置的示例。

例如，当离心分离系统正在启动时并且在分离空间中分离出第一量的重相之前，液体进料混合物和/或仅部分分离的重相流经重相导管的流动可能不是期望的。因此，截止阀可在启动期间保持关闭。一旦在分离空间中分离出一定量的重相，就可打开截止阀以允许重相流通过重相导管。

当一批液体混合物的分离结束时，或当填充重相接收器皿时，可关闭截止阀以防止重相接收器皿中的重相流回到离心分离器中。

根据该方法的实施例，其中离心分离系统包括布置在重相导管中的截止阀，该方法可包括以下步骤：

-在轻相与重相之间的界面在分离空间内形成的同时，在分离一批液体进料混合物的初始分离阶段期间，保持截止阀关闭，以及

-在形成了界面时，在分离一批液体进料混合物的主要分离阶段期间，保持截止阀完全打开。以此方式，可在截止阀打开之前在分离空间内分离一定量的重相。因此，可避免液体进料混合物和/或仅部分分离的重相通过重相导管的流动。

根据该方法的实施例，其中离心分离系统包括截止阀，该方法可包括以下步骤：

-在分离一批液体进料混合物的主要分离阶段结束后，保持截止阀关闭。以此方式，可避免分离的重相通过重相导管流回到离心分离器。

根据实施例，离心分离器可包括可更换的分离插入物。可更换的分离插入物可包括转子壳，以及布置在转子壳的第一轴向端处的第一静止部，以及可选的布置在转子壳的第二轴向端处的第二静止部。转子壳可形成离心分离器的转子的一部分，并且可包括分离空间、分离盘和至少一个通道。以此方式，离心分离系统可适于分离单批液体进料混合物或有限数量批次的液体进料混合物。在分离一批或多批液体进料混合物之后，可将可更换的分离插入物从离心分离器移除，并用新的可更换的分离插入物代替。例如，当液体进料混合物是细胞培养混合物时，这可能是有利的。细胞培养混合物的处理，例如细胞培养混合物的分离，可能必须在无菌环境中进行。通过在离心分离器中使用可更换的分离插入物，可通过提供无菌的可更换的分离插入物为液体进料混合物和分离的轻相和重相提供无菌的内部，即无菌的流路。

根据实施例，转子可包括可旋转部件和可更换的分离插入物的转子壳。转子壳可接合于可旋转部件的内部空间中。以此方式，可更换的分离插入物的转子壳可与可旋转部件一起旋转。

当要用新的可更换的分离插入物替换当前使用的可更换的分离插入物时，当前使用的可更换的分离插入物的转子壳脱离与可旋转部件的接合以提供替换。

根据实施例，离心分离系统可包括液体进料混合物容器。搅拌部件可布置在液体进料混合物容器内。以此方式，可确保液体进料混合物容器内液体进料混合物的均匀浓度。液体进料混合物的均匀浓度的提供可提供离心分离系统且特别地用于离心分离器的基本稳定的操作条件。此外，利用关于液体进料混合物中轻相和重相的比例的了解，液体进料混合物的均匀浓度可为控制设置提供基础，以供控制单元使用。

根据实施例，来自液体进料测量装置的测量值可涉及液体进料混合物流，并且来自轻相测量装置和/或重相测量装置的测量值可涉及轻相流和/或重相流。控制单元可配置成朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制重相出口通路中的重相反压。以此方式，可实现期望的重相浓度和/或期望的轻度澄清度。

根据该方法的实施例，其中重相接收器皿是气密器皿，且其中重相压力控制布置包括压缩气体源，控制重相压力控制布置的步骤可包括以下步骤：

-控制从压缩气体源向重相接收器皿提供的气体压力。以此方式，可控制重相出口通路中的反压，且因此可控制离心分离器内的分离。

根据所述方法的实施例，其中重相导管连接到所述重相接收器皿的下端，且其中重相压力控制布置包括构造成用于升高和降低重相接收器皿的提升布置，控制重相压力控制布置的步骤可包括以下步骤：

-控制提升布置以将重相接收器皿定位在重相出口通路上方的特定高度处。以此方式，可控制重相出口通路中的反压，且因此可控制离心分离器内的分离。

根据实施例，控制重相压力控制布置的步骤可包括以下步骤：

-朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制由反压生成布置生成的重相反压。以此方式，可实现期望的重相浓度和/或期望的轻度澄清度。

液体进料混合物流与轻相流或重相流之间的期望关系可由分离系统的使用者设定。可基于例如期望的重相浓度、液体进料混合物中的轻相和重相的比例、期望的轻相澄清度和液体进料混合物的颗粒含量中的一种或多种来选择期望的关系，如液体进料混合物的填充细胞体积PCV。

液体进料混合物的浓度在一批液体进料混合物的分离的基本整个持续时间内可为恒定的。利用关于液体进料混合物中的重相含量的了解，可设置流动控制系统设置以控制反压生成布置，以控制重相流来获得期望的关系。

当一批液体进料混合物具有均匀的浓度时，例如由于液体进料混合物来自液体进料混合物容器，其中液体进料混合物由搅拌部件搅拌，则可预见由反压生成布置的仅很小的控制调节。如果一批液体进料混合物具有不均匀的浓度，则可能必须在更大的范围内调节反压生成布置。

在后一种情况下，液体进料混合物的浓度可在一批液体进料混合物的分离的至少一部分持续时间内变化。仍然，利用关于液体进料混合物中的瞬时重相含量的了解，可设置流动控制系统以控制反压生成布置，以控制轻相流来实现期望的关系。

当控制单元朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制反压生成布置时，可利用来自液体进料混合物测量装置的测量值以及来自轻相测量装置和/或重相测量装置的测量值。例如，期望的轻相流或期望的重相流可形成设定点，反压生成布置朝该设定点控制重相流。以此方式，控制单元可控制反压生成布置以实现液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系。

由于离心分离器的机械气密密封入口和出口造成该入口和出口形成连通器皿，因此重相流由液体进料混合物流与轻相流之间流量上的差异构成。因此，可通过轻相测量装置间接地测量重相流，反之亦然，可通过重相测量装置间接地测量轻相流。控制单元可应用如PID控制算法之类的控制算法来控制反压生成布置。

期望的关系可为期望的轻相流是液体进料混合物流的百分比或在百分比范围内。备选地，期望的关系可为期望的重相流是液体进料混合物流的百分比或在百分比范围内。

根据一些实施例，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量可为体积流量。

根据一些实施例，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量可为质量流量。

根据该方法的实施例，将液体进料混合物流引导到分离空间中的步骤可包括以下步骤：

-使包括细胞培养混合物的液体进料混合物流引导到分离空间中。以此方式，该方法可用于控制细胞培养混合物分离成含有细胞培养混合物的细胞的重相和基本不含细胞培养混合物的细胞的轻相。

当研究所附权利要求书和以下详细描述时，本发明的进一步特征和优点将变得明显。

附图说明

包括其它特定特征和优点的本发明的各种方面和/或实施例将容易从在以下详细描述和附图中论述的示例性实施例中理解，在附图中：

图1、1a和1b示意性地示出离心分离系统的实施例，

图2示意性地示出根据实施例的穿过离心分离器的一部分的截面，

图3示意性地示出根据实施例的穿过可更换的分离插入物的截面，

图4示意性地示出根据实施例的穿过离心分离器的截面，

图5示出根据实施例的控制离心分离系统的方法，以及

图6示出根据实施例的计算机可读存储介质。

具体实施方式

现在将更全面地描述本发明的方面和/或实施例。在各处，相似的数字表示相似的元件。为了简明和/或清楚，众所周知的功能或构造将不必详细描述。

图1、1a和1b示意性地示出离心分离系统200的实施例。示意性地，离心分离器202的导管、构件和截面视图在图1中示出。图1a和1b示出离心分离系统200的一部分的备选实施例。

离心分离系统200包括离心分离器202、液体进料混合物导管204、轻相导管206、重相导管208和流动控制系统210。离心分离器202构造成用于将液体进料混合物分离成轻相和重相。液体进料混合物导管204构造成用于将液体进料混合物引导至离心分离器202。轻相导管206构造成用于引导从离心分离器202分离的轻相。重相导管208构造成用于引导从离心分离器202分离的重相。流动控制系统210配置成用于至少控制来自离心分离器202的轻相流和重相流。流动控制系统210还可配置成用于控制液体进料混合物到离心分离器202的流动。

离心分离器202包括构造成围绕旋转轴线20旋转的转子212。转子212可由例如包括电动马达和变速器的驱动布置(未示出)驱动以旋转。因此，驱动布置可使转子212绕旋转轴线20旋转。在这些实施例中，离心分离器202包括布置在转子212的第一轴向端22处的第一静止部84和布置在转子212的第二轴向端24处的第二静止部86。

转子212可旋转地安装在离心分离器202的壳体213内部。另外，第一静止部84和第二静止部86安装在壳体213中。第一静止部84和第二静止部86相对于壳体213静止。在离心分离器202的使用期间，第一静止部84布置在转子212上方，而第二静止部86布置在转子212下方。

转子212设有分离空间88。分离盘92的堆叠90布置在分离空间88内。

在转子212的分离空间88中的液体进料混合物的分离期间，分离的轻相在分离盘92之间的分离空间88中朝旋转轴线20沿径向向内流动，而分离的重相朝分离空间88的外围沿径向向外流动。

在所示的实施例中，入口通路214经由第二静止部86延伸到分离空间88中。轻相出口通路216经由第二静止部86从分离空间88延伸。重相出口通路218经由第一静止部84从分离空间88延伸。

备选地，入口通路可经由第一静止部84延伸进入分离空间88，和/或轻相出口通路可经由第一静止部84从分离空间88延伸，和/或重相出口通路可经由第二静止部86从分离空间88延伸。

根据另外的备选实施例，离心分离器可仅包括布置在转子212的第一轴向端22处的第一静止部84。在这样的实施例中，入口通路经由第一静止部84延伸到分离空间88中，并且轻相出口通路和重相出口通路经由第一静止部84从分离空间88延伸。

返回图1的实施例，入口通路214连接到液体进料混合物导管204或形成液体进料混合物导管的一部分。轻相出口通路216连接到轻相导管206或形成轻相导管的一部分。重相出口通路218连接到重相导管208或形成重相导管的一部分。

轻相出口通路206和重相出口通路208形成转子212的唯一出口。即，转子212在转子212的径向外部没有设置连续打开的喷嘴，或没有间歇打开的喷嘴。

重相出口通路218包括至少一个通道102，该至少一个通道在转子212内从分离空间88的径向外部朝向转子212的中心部延伸。在所示的实施例中，呈管形式的两个通道102示为示例。所述管在其径向外端处具有与在其径向内端处基本相同的截面积。下面参看图4，示出包括通路形式的通道的备选实施例。

入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218中的每个在转子212与第一静止部84和第二静止部86各自之间机械气密密封。通过密封部件(未示出)提供机械气密密封。

在一般实施例中，入口通路214和出口通路216,218的半径的关系可表示为R1≥R2≥R0且R1>R0。入口通路214在旋转轴线20上居中地进入转子212，即以包括旋转轴线20的半径R0处。自然地，入口通路214必须具有径向延伸，但是其包括轴线20。重相出口通路218在第一半径R1处离开转子212。轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212。第一半径R1大于或等于R2。第二半径R2大于入口通路214的半径R0。

根据一些实施例，入口通路214和出口通路216,218的半径的关系可具有关系R1>R2>R0。即，重相出口通路218的径向位置R1(其离开转子212的位置)布置在轻相出口通路216的径向位置R2(其离开转子212的位置)的径向外侧。重相出口通路218也可包括轴线20，但是在任何情况下，R1都大于R2。轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212。第二半径R2大于半径R0。

在离心分离系统200的使用期间，布置在转子212的旋转轴线20上的入口通路214使液体进料混合物温和地进入分离空间88。而且，机械气密密封的入口通路214提供液体进料混合物到分离空间88中的无空气进入。即，在离心分离器202的使用期间，在分离空间88的中心不形成气液界面，并且在分离空间88内不存在空气。另外，这提供液体进料混合物在分离空间88内的缓慢进入和加速。另外，由于设有机械气密密封的重相出口通路218，因此没有配对盘，从而使分离的重相从转子212温和地排出。因此，离心分离器202本身构造成用于温和地处理液体进料混合物和分离的重相。

仅作为示例提及，分离空间88可具有80 mm的半径，并且分离盘92可具有70 mm的半径。第一半径R1可在10-20 mm的范围内。第二半径R2可在3-10 mm的范围内。入口通路的半径R0可为3 mm。

流动控制系统210包括控制单元226、连接到重相导管208的反压生成布置260、液体进料混合物测量装置220以及轻相测量装置222和/或重相测量装置223。

可选地，根据一些实施例，流动控制系统210可包括布置在轻相导管206中的流动控制阀224，如图1中用虚线所指示的。

反压生成布置260包括重相接收器皿232和连接到重相接收器皿232的重相压力控制布置262。重相接收器皿232可为用于存储与一批液体进料混合物分离的重相的容器。可选地，重相接收器皿可为用于在分离系统之后继续进行进一步处理之前用于重相的中间或部分存储的容器。在图1和1b中，示出反压生成布置260的备选实施例，进一步参见下文。

控制单元226配置成基于来自液体进料混合物测量装置220的测量值且基于来自轻相测量装置222和/或重相测量装置223的测量值来控制重相压力控制布置262，以便控制重相出口通路218中的重相反压。

因此，重相压力控制布置262经由重相导管208，在控制单元226的监督下控制在重相出口通路218中提供的背压。重相压力控制布置262具有控制范围，在该控制范围内，可控制重相导管208中的背压以及相应的流动。

控制单元226包括流动控制系统210的计算单元。计算单元可采取基本任何合适类型的可编程逻辑电路、处理器电路或微型计算机的形式，例如，用于数字信号处理的电路、数字信号处理器、DSP、中央处理单元CPU、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路ASIC、微处理器或其它可转译和执行指令的处理逻辑。本文中所利用的表述计算单元可表示包括多个处理电路的处理电路，例如上述的任一个、一些或全部。控制系统210可包括存储单元。计算单元连接到存储单元，该存储单元向计算单元提供例如所存储的程序代码和/或所存储的数据，计算单元需要该存储的程序代码和/或所存储的数据才能进行计算。计算单元还可适于将计算的部分或最终结果存储在存储单元中。存储单元可包括物理装置，该物理装置用于临时地或永久地存储数据或程序，即指令序列。控制单元226尤其连接到反压生成布置260、液体进料混合物测量装置220以及轻相测量装置222和/或重相测量装置223，这取决于分离系统200中存在哪些。因此，控制单元226可从测量装置220,222,223接收测量值，并且可将控制信号发送到反压生成布置260。

本发明尤其基于该思想来提供一种分离系统200，其中以温和方式处理分离的重相。因此，在分离系统200中，避免了重相导管208中的实质性流动限制。因此，反压生成布置260包括重相接收器皿232和由控制单元226控制的重相压力控制布置262。因此，在分离系统200的操作期间，由反压生成布置260以及通过控制单元226的控制来实现对通过离心分离器202和分离系统200的至少一部分的液体的流动的控制。由于离心分离器202的入口和出口由于它们的机械气密密封而形成连通器皿，因此不仅将控制重相导管208中分离的重相流，而且还可经由反压生成布置260间接地控制分离的轻相流。

重相导管208延伸到重相接收容器232。合适地，重相导管208形成从离心分离器202到重相接收容器232的不受限制的通路。即，在重相从重相出口通路218流到重相接收容器232期间，由重相导管208提供的通路不受限制。本文中用语无限制是指重相导管208具有基本恒定的截面积，并且不经历任何急剧的弯曲。因此，流过重相导管208的重相中的剪切力可保持最小。

离心分离系统200可包括布置在重相导管208中的截止阀234。截止阀234仅具有两个备选位置：其中没有流可通过截止阀234的完全关闭位置，以及其中重相流可不受限制地通过截止阀234的完全打开位置。因此，当截止阀234打开时，在重相导管208中提供重相不受限制的流动。

在离心分离系统200启动期间，可通过关闭截止阀234来防止液体进料混合物和/或仅部分分离的重相通过重相导管208的流动。一旦在离心分离器202中分离出一定量的重相，就可打开截止阀234。

备选地或附加地，当一批液体混合物的分离结束时，或当重相接收器皿232填充时，截止阀234可用于关闭重相导管208。通过关闭截止阀234，可防止重相从重相接收器皿232流回到离心分离器。

液体进料混合物导管204连接到加压液体进料混合物源228。在离心分离系统200的使用期间，加压液体进料混合物源228可构造成将液体进料混合物进料到离心分离器202中。由加压液体进料混合物源228产生的压力水平可使得不仅液体进料混合物进料到离心分离器202中，而且取决于由离心分离器202的旋转转子212提供的泵送量，用于分别经由轻相导管206和重相导管208将分离的轻相和重相从离心分离器202中送出。

离心分离器202可构造成在离心分离器202的操作期间以及在液体进料混合物进入入口通路214的标准流量下，在入口通路214与重相出口通路218之间生成至少+100 mbar的压力差。因此，在离心分离器202的操作期间，旋转的转子212可提供泵送作用。

重相出口通路218在比转子的轻相出口通路216的半径R2更大的半径R1处的布置提供至少施加在分离的重相上的泵送作用。根据一种非限制性的示例，在离心分离器202的操作期间以及在液体进料混合物进入入口通路214的标准流量下，在入口通路214与重相出口通路218之间生成至少+100 mbar的压力差可通过以下实现：

包括半径为80 mm的分离空间88的离心分离器，其中布置了包括50个分离盘92的堆叠，每个分离盘的半径为70 mm。R1=20 mm，且R2=15 mm，并且转子以3000 rpm的转速旋转，液体进料混合物的标准流量为1 l/min，并且进料密度为1005 kg/m³。

轻相导管206中的轻相流和重相导管208中的重相流之间的平衡由连接到重相导管208的反压生成布置260提供的反压量来设定。

更特别地，由反压生成布置260以及通过控制单元226的控制来实现对通过离心分离器202和分离系统200的至少一部分的液体的流动的控制。由于离心分离器202的入口和出口由于其机械气密密封而形成了连通器皿，因此可经由反压生成布置260间接地控制分离的轻相在轻相导管206中的流动。

通过控制由重相导管208中的反压生成布置260产生的背压，可相对于液体进料混合物导管204中的来自加压液体进料混合物源228的液体进料混合物流和轻相导管206中的轻相流来控制重相导管208中的重相流。控制单元226控制反压生成布置260以实现轻相和重相的期望流量。例如，来自液体进料混合物测量装置220的测量值和来自轻相测量装置222的测量值向控制单元226提供，且形成用于由控制单元226控制反压生成布置260的基础。

加压液体进料混合物源228可采取不同的形式。在图1和1a中示出两个示例性实施例。

根据图1所示的实施例，离心分离系统200可包括布置在液体进料混合物导管204中的进料泵230。进料泵230形成加压液体进料混合物源228的一部分。加压液体进料混合物源228还包括液体进料混合物容器236。进料泵230在来自液体进料混合物容器236的液体进料混合物中提供至少足以将液体进料混合物进料到离心分离器202的压力。根据一些实施例，进料泵230还可有助于将分离的轻相和重相从离心分离器202中进料。进料泵230由控制单元226控制。因此，控制单元226可控制进料到离心分离器202中的液体进料混合物的压力。

根据图1a所示的实施例，离心分离系统200可包括液体进料混合物容器236和用于控制液体进料混合物容器236内的压力的装置238。用于控制液体进料混合物容器236内的压力的装置238包括如压缩机240和压力传感器242之类的加压气体源。压力传感器242连接至控制单元226。控制单元226配置成基于来自压力传感器242的压力测量来控制压缩机240。因此，控制单元226可控制进料到离心分离器202中的液体进料混合物的压力。在这些实施例中，液体进料混合物容器236形成加压液体进料混合物源228的部分。

在图1a的实施例中，液体进料混合物导管204从液体进料混合物容器236延伸到离心分离器202。再者，液体进料混合物测量装置220连接到液体进料混合物导管204。液体进料混合物导管204中不需要进料泵。

加压液体进料混合物源的另一实施例可为相对于离心分离器202悬挂在升高的位置处的液体进料混合物容器236。

如图1a中指示的，搅拌部件237可布置在液体进料混合物容器236内。因此，通过利用搅拌部件237搅拌液体进料混合物容器236内的液体进料混合物，可确保液体进料混合物容器238内的液体进料混合物的均匀浓度。例如，在液体进料混合物容器238中以细胞培养混合物的形式生产液体进料混合物期间，均匀的浓度可能是有利的。另外，在离心分离系统200用于分离液体进料混合物期间，均匀的浓度对于控制流动控制阀224和轻相导管206中的流动可能是有利的，进一步参见下文。

可在每个实施例中提供搅拌部件237，其包括液体进料混合物容器236。

根据另一实施例，没有提供任何加压进料液体源。取而代之的是从非加压源和离心分离器202提供进料液体，并且利用其旋转转子212将进料液体通过进料混合物导管204进料至离心分离器202，并且分离的轻相和重相离开离心分离器202，如上文所述。

在下文中，将论述流动控制系统210的实施例，且特别是反压生成布置260的实施例。

根据图1所示的实施例，重相接收器皿232是气密器皿，且重相压力控制布置262包括压缩气体源264，该压缩气体源264构造成用于提供重相接收器皿232内的气体压力。压缩气体源264可包括连接到重相接收器皿232的压缩机或加压储箱，例如气瓶。重相压力控制布置262还包括连接到重相接收器皿232的泄压阀268。

压力传感器265可连接到重相接收器皿232，并且可配置成测量重相接收器皿232内的压力。压力传感器265可形成流动控制系统210的一部分。气体压力源264和泄压阀用于在流动控制系统210的控制单元226的控制下调节重相接收器皿232内的气体压力。

由于重相接收器皿232经由重相导管208连接到重相出口通路218，因此调节重相接收器皿232内的气体压力将控制重相出口通路218中的反压。通过控制重相出口通路218中的反压，可控制重相从分离空间88流出。如上所述，由于重相出口通路218、轻相出口通路216和入口通路214形成连通器皿，因此可通过重相出口通路218中的反压来控制轻相流入分离空间88和液体进料混合物流入该分离空间。

如果从分离空间88流出的分离的重相流太高或从分离空间88流出的分离的轻相流太低，则重相出口通路218中的反压会通过增加重相接收器皿232内的压力而增加。为了增加重相接收器皿232中的压力，在控制单元226的控制下并可选地利用压力传感器265，将来自气体压力源264的加压气体引入重相接收器皿232。

如果从分离空间88流出的分离的重相流太低，或从分离空间88流出的分离的轻相流太高，则可通过降低重相接收器皿232内的压力来减小重相出口通路218中的反压。为了降低重相接收器皿232中的压力，在控制单元226的控制下并可选地利用压力传感器265，通过泄压阀268从重相接收器皿232释放气体。

图1b示出反压生成布置260的备选实施例。图1b所示的重相导管208可连接至图1所示的截止阀234。

根据图1b的实施例，重相导管208连接到重相接收器皿232的下端，并且重相压力控制布置262包括提升布置266，提升布置构造成用于升高和降低重相接收器皿232。提升布置266可包括由控制单元226控制的绞盘或起重机。重相导管208的至少一部分是柔性的，以便允许重相接收器皿232升高和降低。

压力传感器265可连接到重相导管208或重相接收器皿232的下端，并且可配置成测量压力。压力传感器265可形成流动控制系统210的一部分。

提升布置266用于在流动控制系统210的控制单元226的控制下调节重相导管208内的压力。

由于重相接收器皿232经由重相导管208连接到重相出口通路218，因此可通过升高和降低重相接收器皿232来控制重相出口通路218中的反压。再者，通过控制重相出口通路218中的反压，可控制重相和轻相从分离空间88流出以及液体进料混合物流入分离空间。

如果从分离空间88流出的分离的重相流太高或从分离空间88流出的分离的轻相流太低，则重相出口通路218中的反压会通过升高重相接收器皿232而增加。提升布置266在控制单元226的控制下并且可选地利用压力传感器265来升高重相接收器皿232。

如果从分离空间88流出的分离的重相流太低或从分离空间88流出的分离的轻相流太高，则通过降低重相接收器皿232来减小重相出口通路218中的反压。提升布置266在控制单元226的控制下并且可选地利用压力传感器265来降低重相接收器皿232。

在下文中，将参照图1-1b论述在离心分离系统200中将液体进料混合物分离成轻相和重相的控制。

如上所述，控制单元226配置成基于来自液体进料混合物测量装置220的测量值以及来自轻相测量装置222和/或重相测量装置223的测量值来控制重相压力控制布置262。适当地，在离心分离系统200中仅设置了轻相测量装置222和重相测量装置223之一。

来自液体进料测量装置220的测量值可涉及液体进料混合物流。来自轻相测量装置222和/或重相测量装置223的测量值可涉及轻相流和/或重相流。

控制单元226配置成朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制重相压力控制布置262。液体进料混合物流由液体进料混合物测量装置220测量。如果离心分离系统200包括轻相测量装置222，则轻相流由轻相测量装置222测量。如果离心分离系统200包括重相测量装置223，则重相流由重相测量装置223测量。

备选地，代替测量液体进料混合物、轻相或重相的特定流量，可基于另外两个流量来计算该特定流量。例如，重相流可通过液体进料混合物流和轻相流之间流量上的差异来计算。

根据一些实施例，在液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量之间的期望关系中，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量是体积流量。

因此，根据一些实施例，液体进料混合物测量装置220是体积流量计。

另外，曾经存在于分离系统200中的轻相测量装置222和/或重相测量装置223可为体积流量计。

体积流量计可例如是超声波型流量计。超声波型流量计不会使流经其中的液体受到机械应力(如剪切力)的影响。因此，提供液体温和地通过体积流量计的通路。

根据一些实施例，在液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量之间的期望关系中，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量是质量流量。

根据一些实施例，液体进料混合物测量装置220是质量流量计。

某些类型的质量流量计也可确定体积流量。因此，根据一些实施例，可确定液体进料混合物导管204中液体进料混合物的质量流量和体积流量两者。

备选地，在其中液体进料混合物测量装置220是体积流量计的实施例中，离心分离系统200可包括布置在液体进料混合物导管204中的质量流量计244。以此方式，可确定液体进料混合物导管204中液体进料混合物的体积流量和质量流量两者。

在其中液体进料混合物测量装置220是质量流量计或其中另外的质量流量计244的实施例中，可以以例如科里奥利流量计的形式来提供这样的流量计。备选地，可提供秤，并且随时间变化的重量提供质量流量。例如，可将秤与如液体进料混合物容器236之类的容器一起提供。

分离系统200中液体进料混合物的分离的控制可如下进行：

控制单元226基于液体进料混合物流与轻相流或重相流之间的期望关系来控制连接至重相导管208的重相压力控制布置262。即，重相压力控制布置262由控制单元226控制以控制重相出口通路218中的重相反压以达到或维持期望关系。期望的关系由离心分离系统200的操作者选择。例如，期望的关系可为轻相流是液体进料混合物流的90％。这导致在轻相和重相之间液体进料混合物流的90/10分配。液体进料混合物流量与轻相流量或重相流量之间的期望关系可应用于体积流量以及质量流量。

在其中液体进料混合物包含悬浮在液体中的颗粒的实施例中，如细胞培养混合物，重相的期望浓度，如重相中的期望颗粒含量可为例如70％。从液体进料混合物容器236获得的液体进料混合物的样品可显示出液体进料混合物的颗粒含量为例如7％。因此，如果假设离心分离器202的分离效率为100％，即分离的轻相不包含任何颗粒，则重相中70％的颗粒含量将导致计算：

7% / 0.70 = 10%

也就是说，在该示例中，重相流为液体进料混合物流的10％，将具有70％的颗粒含量。因此，轻相流是液体进料混合物流的90％，并且控制单元226设置为控制重相压力控制布置262以提供轻相流为液体进料混合物流的90％的期望关系。这也对应于重相流为液体进料混合物流的10％的期望关系。控制单元226配置成基于由液体进料混合物测量装置220和轻相测量装置222和/或重相测量装置223提供的流动测量值，将重相压力控制布置262控制为朝轻相流和重相流之间的90/10分流。

在与液体进料混合物为细胞培养混合物的上述示例的情况下，颗粒含量为细胞培养混合物的填充细胞体积PCV，并且重相的颗粒含量可称为重相的生物含量。

控制单元226可应用已知的控制算法，如PI或PID控制算法，用于控制重相压力控制布置262，以控制重相出口通路218中的重相反压，以保持液体进料混合物流与轻相流或重相流之间的期望关系。期望的轻相流或期望的重相流可在控制单元226中形成设定点，控制单元226朝该设定点控制流动控制阀224，以实现液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系。

在液体进料混合物测量装置220和轻相测量装置222和/或重相测量装置223是体积流量计的情况下，为了使上述控制方法正常工作，在从液体进料混合物容器236分离一批液体进料混合物的持续时间的主要部分中，液体进料混合物导管204中的液体进料混合物的重相含量(如在此情况下是颗粒含量)应该基本恒定。提供在逐渐清空液体进料混合物容器236的同时搅拌液体进料混合物的搅拌部件237，可确保在分离一批液体的持续时间的至少主要部分中液体进料混合物的浓度均匀。自然地，该控制途径可备选地使用质量流量而不是体积流量在均匀浓度的液体进料混合物上实施。

其中液体进料混合物测量装置220是质量流量计或其中在液体进料混合物导管204中提供附加的质量流量计244的实施例中，可考虑液体进料混合物的变化质量流量。即，可考虑重相含量变化的液体进料混合物流。即是说，质量流量计不仅提供质量流量m'的测量值，而且还提供液体进料混合物的密度ρ和体积流量V'的测量值。这些参数之间的关系为：

m' = ρ(t) * V'

因此，也可使用质量流量计来获得体积流量。随着液体进料混合物的密度变化，可能必须调节液体进料混合物流与轻相流或重相流之间的期望关系。因此，基于密度测量，控制单元226将配置成计算和更新用于控制重相压力控制布置262的期望关系并控制重相压力控制布置262。例如，继续以上示例，其中重相中的期望颗粒含量为70％，液体进料混合物的密度可上升至10％颗粒含量。这将导致计算：

10% / 0.70 = 14.3%

因此，为了保持70％的颗粒含量，重相的体积流量必须增加到14.3％。然后，轻相的体积流量为液体进料混合物的体积流量的85.7％，并且控制单元226设置为控制重相压力控制布置262以提供轻相体积流量为液体进料混合物流量的85.7％的期望关系。这也对应于重相的体积流量为液体进料混合物体积流量的14.3％的期望关系。

因此，利用液体进料混合物流量与轻相流量或重相流量之间的期望关系，并基于液体进料混合物导管204和轻相导管206和/或重相导管208中的体积流量的以上论述的控制途径仍可利用。然而，随着进料混合物的密度的变化，期望的关系必须相应地进行调节。

在其中使用质量流量计且其中期望对分离的重相进行温和处理的实施例中，适当地，由于质量流量计可能使流过其中的液体经受剪切力，因此在重相导管208处不设置质量流量计。因此，在这样的实施例中，从设有质量流量计的离心分离器202引出的唯一导管可为轻相导管206。即，在此情况下，轻相位测量装置222是质量流量计。

然而，如从上面的论述所理解的，当液体进料混合物测量装置220是质量流量计或当附加质量流量计244设在液体进料混合物导管204中时，离心分离器的出口侧上的流量计仍可为体积流量计。

图2示意性地示出根据实施例的穿过离心分离器202的一部分的截面。离心分离器202可在如上参考图1所论述的离心分离系统200中使用。

再者，离心分离器202包括设有分离空间88的转子212、布置在分离空间88内部的分离盘92的堆叠90、第一静止部84和第二静止部86。入口通路214经由第二静止部86延伸到分离空间88，轻相出口通路216经由第二静止部86从分离空间88延伸，重相出口通路218经由第一静止部84从分离空间88延伸。

再者，重相出口通路218包括至少一个通道102，其在转子212内从分离空间88的径向外部朝向转子212的中心部延伸。在这些实施例中，提供一种管形式的通道102。

再者，入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218中的每个机械气密密封在转子212与第一静止部84和第二静止部86中相应一个之间。入口通路214和出口通路216,218的机械气密密封由密封部件246提供。密封部件246包括布置在转子212中的旋转部分以及布置在第一静止部84和第二静止部86中的静止部分。

再者，入口通路214在R0处在旋转轴线20上居中地进入转子212，重相出口通路218在第一半径R1处离开转子212，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212，其中R1≥R2≥R0，且其中R1>R0。

转子212可旋转地安装在离心分离器202的壳体213内部。转子212轴颈连接在轴承248中。包括电动马达34和变速器48的驱动布置构造成使转子212围绕旋转轴线20旋转。

在这些实施例中，离心分离器202是模块化离心分离器202。模块化离心分离器202包括两个主要部分：基部单元4和可更换的分离插入物6。基部单元4包括用于支承和旋转可更换的分离插入物6的基础构件。可更换的分离插入物6构造成用于在其中进行液体进料混合物的实际分离。

可更换的分离插入物6包括转子壳82以及布置在转子壳82的相应轴向端120,122处的第一静止部84和第二静止部86。转子壳82在其中包括分离空间88、分离盘92和至少一个通道102。

根据备选实施例，可更换的分离插入物6可仅包括一个静止部，如第一静止部84。在这样的实施例中，入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218经由第一静止部84延伸。

下面参照图3进一步论述可更换的分离插入物6。

转子212包括可旋转部件16和可更换的分离插入物6的转子壳82。

在图2中，示出可更换的分离插入物6安装在基部单元4中。可更换的分离插入物6的转子壳82接合于可旋转部件16的内部空间26中。可更换的分离插入物6的第一静止部84延伸穿过可旋转部件16的第一开口28，而可更换的分离插入物6的第二静止部86延伸穿过可旋转部件16的第二开口30。

转子壳82可以以多种不同方式接合于可旋转部件16内部。例如，可旋转部件16可包括盖35和转子本体32。当盖35与转子本体32接合时，其在其中接合转子壳82。可旋转部件16的内部可设置有突起，并且转子壳82可设有对应的凹部等。

第一静止部84的至少一部分布置在转子212的外侧。因此，第一静止部84可与壳体213接合，以确保第一静止部84在模块化离心分离器202的操作期间保持静止。

第二静止部86的至少一部分布置在转子212的外部。因此，第二静止部86可与壳体213或基部单元4的另一部分接合，以确保第二静止部86在模块化离心分离器202的操作期间保持静止。

壳体213包括罩54。

通过打开壳体213的罩54并打开可旋转部件16的盖35，可进入可旋转部件16的内部空间26，以在其中放置可更换的分离插入物6，或更换其中可更换的分离插入物6。

可旋转部件16的第一开口28和第二开口30以及壳体213中的对应开口提供可更换的分离插入物6在可旋转部件16中的便利安装，其中导管204,206,208通向入口通路214，并且来自轻相出口通路216和重相出口通路218。

由于模块化离心分离器202与可更换的分离插入物6一起使用，因此离心分离器202中液体进料混合物的分离适于分离单批液体进料混合物或有限批次的液体进料混合物。在分离一批或多批液体进料混合物之后，将用过的可更换的分离插入物更换为新的可更换的分离插入物6。

将模块化离心分离器202与可更换的分离插入物6一起使用提供无菌内部，即离心分离器202内的无菌流路。

适当地，在分离系统200中，还可利用其它可更换构件为液体进料混合物以及分离的轻相和重相提供无菌流路，见图1。仅作为示例提及，液体进料混合物容器236、液体进料混合物导管204、轻相导管206、重相导管208和重相接收容器232可为可更换的构件，以用于分离单批液体进料混合物或有限批次的液体进料混合物。

图3示意性地示出根据实施例的穿过可更换的分离插入物6的截面。可更换的分离插入物6可形成模块化离心分离器的一部分，如以上结合图2论述的模块化离心分离器202。

可更换的分离插入物6包括转子壳82、第一静止部84和第二静止部86。转子壳82可围绕旋转轴线20旋转。转子壳82具有第一轴向端部120和第二轴向端部122。转子壳82布置在第一静止部86和第二静止部84之间。在模块化离心分离器的操作期间，第一静止部84布置在可更换的分离插入物6的上轴向端处，而第二静止部86布置在可更换的分离插入物6的下轴向端处。

转子壳82在其中限定分离空间88。可更换的分离插入物6包括布置在分离空间88中的截头圆锥形分离盘92的堆叠90。堆叠90中的分离盘92布置有在第二静止部86处和/或指向第二静止部86的假想顶点。堆叠件90可包括至少25个分离盘92，或至少50个分离盘92，如至少100个分离盘92，如至少150个分离盘92。作为示例提及，分离盘92可具有在100-400mm的范围内的外径、在15-100 mm的范围内的内径，以及在35-40度的范围内的在旋转轴线20与盘92的内表面之间的角度α。出于清楚的原因，在图3中仅示出几个盘92。

入口通路214经由第二静止部86延伸到分离空间88，轻相出口通路216经由第二静止部86从分离空间88延伸，并且重相出口通路218经由第一静止部84从分离空间88延伸。

入口通路214在R0处在旋转轴线20上居中地进入转子212，重相出口通路218在第一半径R1处离开转子212，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212，其中R1≥R2≥R0。

入口通路214连接到液体进料混合物导管204或形成液体进料混合物导管的一部分。轻相出口通路216连接到轻相导管206或形成轻相导管206的一部分。重相出口通路218连接到重相导管208或形成重相导管208的一部分。液体进料混合物导管204、轻相导管206和重相导管208可形成可更换的分离插入物6的一部分。因此，在将每个新的可更换的分离插入物6安装在离心分离系统200的离心分离器2中的情况下，参见图1，还替换液体进料混合物导管204、轻相导管206和重相导管208的至少一部分。

液体进料混合物导管204、轻相导管206和重相导管208可包括管路，例如塑料管路。

重相出口通路218包括至少一个通道102，该至少一个通道在转子212内从分离空间88的径向外部朝向转子212的中心部延伸。在这些实施例中，提供一种管形式的通道102。

取决于管的数量以及例如重相的密度和/或粘度，呈一个或多个管形式的这样的一个或多个通道102可各自具有在2-10 mm范围内的内径。在包括多于一个管的实施例中，可提供例如两个管，或至少三个或至少五个管，它们均匀地分布在转子壳82的圆周上。

第一静止部84在第一轴向端部120处邻接转子壳82。第二静止部86在第二轴向端部122处邻接转子壳82。机械气密密封件246设置在相应的第一静止部84和第二静止部86与转子壳82之间。每个密封件246包括形成转子壳82的一部分的旋转密封表面和形成静止部分86,84的一部分的静止密封表面。在密封件处，第一静止部86和第二静止部84分别邻接转子壳82。

机械气密密封件246在转子壳82与第一静止部84和第二静止部86之间的相应过渡中，将入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218密封。

密封件246可设有流体入口109和流体出口，用于供应和抽取流体，如冷却液体。因此，密封件246可冷却。在图3中，在上密封件246处示出一个流体入口109。然而，同样在下部密封件处可设置至少一个流体入口，在两个密封件处可设置另外的流体入口，并且可在两个密封件处都提供一个或多个流体出口。

图4示意性地示出根据实施例的穿过离心分离器202的截面。离心分离器202可在如上参考图1所论述的离心分离系统200中使用。

再者，离心分离器202包括设有分离空间88的转子212、布置在分离空间88内部的分离盘92的堆叠、第一静止部84和第二静止部86。在图4中，仅示出几个分离盘92。堆叠可例如包含超过100个分离盘92，如超过200个分离盘92。

再者，入口通路214经由第二静止部86延伸到分离空间88中，轻相出口通路216经由第二静止部86从分离空间88延伸，重相出口通路218从分离空间88经由通过第一静止部84延伸。

再者，重相出口通路218包括至少一个通道102，其在转子212内从分离空间88的径向外部朝向转子212的中心部延伸。在这些实施例中，至少一个通道102由多个通路形成，这些通路在径向外部的截面积大于朝向分离空间88的中心部分的截面积。

再者，入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218中的每个机械气密密封在转子212与第一静止部84和第二静止部86中相应一个之间。入口通路214和出口通路216,218的机械气密密封由密封部件246提供。密封部件246包括布置在转子212中的旋转部分以及布置在第一静止部84和第二静止部86中的静止部分。

再者，入口通路214在R0处在旋转轴线20上居中地进入转子212，重相出口通路218在第一半径R1处离开转子212，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212，其中R1≥R2≥R0。

离心分离器202包括框架250、中空主轴40，中空主轴由框架250可旋转地支承在底部轴承33b和顶部轴承33a中。转子212邻接于主轴40的轴向上端，以与主轴40一起绕旋转轴线20旋转。框架250的壳体213包围转子212。

待分离的液体进料混合物通过分配器23进入分离空间88。在这些实施例中，入口通路214包括延伸穿过主轴40的中心管道41，中心管道41因此采取中空管状部件的形式。因此，液体进料混合物从转子212的底部引入到转子212中。主轴40进一步经由气密密封件246之一连接到离心分离器202的下轴向端处的静止的液体进料混合物导管204，使得待分离的液体进料混合物可输送到中心管道41，例如借助于进料泵。在这些实施例中，分离的轻相经由主轴40中的外部环形管道42排放。

布置在主轴40的下端处的机械气密密封件246将中空主轴40相对于第二静止部86轴向密封。气密密封件246包括布置在主轴40的底端的部分和布置在第二静止部86的部分。该气密密封件246是同心双密封件，其将中心管道41密封到液体进料混合物导管204，并且将外部环形管道42密封到轻相导管206。另一个机械气密密封件246在第一静止部84处密封重相出口通路218。

离心分离器202包括驱动布置，该驱动布置包括电动马达34。例如，电动马达34可包括静止元件和可旋转元件，该可旋转元件包绕且连接到主轴40，使得其在操作期间将驱动转矩传递至主轴40，且因此传递至转子212。备选地，离心分离器202可包括驱动布置，该驱动布置包括经由传动装置连接至主轴40的电动马达。传动装置可为蜗轮的形式，其包括小齿轮和连接到主轴40的元件，以便接收驱动转矩。传动装置可备选地采取螺旋轴、传动带等的形式，或电动马达可备选地直接连接至主轴40。

图5示出根据实施例的控制离心分离系统的方法300。离心分离系统可为根据本文中论述的方面和/或实施例中的任一个的离心分离系统200。因此，在下面也参考图1-4。

如上所述，离心分离系统200包括离心分离器202、液体进料混合物导管204、轻相导管206、重相导管208和流动控制系统210。离心分离器202包括构造成围绕旋转轴线20旋转并设有分离空间88的转子212、布置在分离空间88内的分离盘92的堆叠90、布置在转子212的第一轴向端22处的第一静止部84，以及可选的布置在转子212的第二轴向端24处的第二静止部86。入口通路214经由第一静止部84或第二静止部86延伸进入分离空间88，轻相出口通路216经由第一静止部84或第二静止部86从分离空间88延伸，重相出口通路218经由第一静止部84或第二静止部86从分离空间88延伸。入口通路214、轻相出口通路216和重相出口通路218中的每个均机械地气密密封在转子212与第一静止部84或第二静止部86之间。入口通路214在R0处在旋转轴线20上居中地进入转子212，重相出口通路218在第一半径R1处离开转子212，并且轻相出口通路在第二半径R2处离开转子212，其中

R1≥R2≥R0且R1>R0。流动控制系统210包括连接到重相导管208的反压生成布置260、液体进料混合物测量装置220以及轻相测量装置222和/或重相测量装置223。反压生成布置260包括重相接收器皿232和连接到重相接收器皿232的重相压力控制布置262。

方法300包括以下步骤：

-使转子212旋转302，

-将液体进料混合物流经由液体进料混合物导管204和入口通路214引导304到分离空间88中，

-将液体进料混合物在分离空间88中分离306为重相和轻相，

-测量308液体进料混合物流，

-测量310轻相流和/或重相流，以及

-基于在测量308液体进料混合物流的步骤中获得的测量值且基于在测量310轻相流和/或重相流的步骤中获得的测量值来控制312重相压力控制布置262，以便控制重相出口通路218中的重相反压。

类似于本文中先前的论述，机械气密密封件、半径R0,R1和R2的特定布置，其中R1≥R2≥R0且R1>R0，以及基于在测量308液体进料混合物流的步骤中获得的测量值且基于在测量310轻相流和/或重相流的步骤中获得的测量值来控制312重相压力控制布置262以便控制重相出口通路218中的重相反压，提供控制离心分离系统200的方法300，其中提供使重相经受温和处理的条件。

适当地，测量308液体进料混合物流、测量310轻相流和/或重相流以及控制312重相压力控制布置262的步骤基本在分离一批液体进料混合物的整个周期内执行。

根据该方法的实施例，其中重相接收器皿232是气密器皿，且其中重相压力控制布置262包括压缩气体源264，控制312重相压力控制布置262的步骤可包括以下步骤：

-控制314从压缩气体源264向重相接收器皿232提供的气体压力。因此，如以上参考图1所论述的，可控制重相出口通路218中的反压以及重相和轻相从分离空间88流出。

根据所述方法的实施例，其中重相导管208连接到所述重相接收器皿232的下端，且其中重相压力控制布置262包括构造成用于升高和降低重相接收器皿232的提升布置266，控制312重相压力控制布置262的步骤可包括以下步骤：

-控制316提升布置266以将重相接收器皿232定位在重相出口通路上方的特定高度处。因此，如以上参考图1b所论述的，可控制重相出口通路218中的反压以及重相和轻相从分离空间88流出。

根据实施例，使转子212旋转302的步骤可包括以下步骤：

-在液体进料混合物进入入口通路214的标准流量下，在入口通路214和重相出口通路218之间生成318至少+100 mbar的压力差。以此方式，可确保至少重相泵出分离空间88。

根据实施例，方法300可包括以下步骤：

-控制320液体进料混合物的压力。以此方式，可控制液体进料混合物向离心分离器202的进料。以上论述的测量308液体进料混合物流的步骤以及测量310的轻相流和/或重相流的步骤仍将提供控制312重相压力控制布置262的基础。

根据方法300的实施例，控制320液体进料混合物的压力的步骤可包括以下步骤：

-控制322布置在液体进料混合物导管204中的进料泵230。以此方式，可借助于由进料泵230提供的压力来控制将液体进料混合物进料至离心分离器202。以上论述的测量308液体进料混合物流的步骤以及测量310的轻相流和/或重相流的步骤仍将提供控制312重相压力控制布置262的步骤的基础。

根据方法300的实施例，且其中离心分离系统200包括液体进料混合物容器236，控制320液体进料混合物的压力的步骤可包括以下步骤：

-控制324液体进料混合物容器236内的压力。以此方式，可借助于液体进料混合物容器236内部的压力来控制液体进料混合物向离心分离器202的进料。以上论述的测量308液体进料混合物流的步骤以及测量310的轻相流和/或重相流的步骤仍将提供控制312重相压力控制布置262的步骤的基础。

根据方法300的实施例，其中离心分离系统200包括布置在重相导管208中的截止阀234，方法300可包括以下步骤：

-在轻相与重相之间的界面在分离空间88内形成的同时，在分离一批液体进料混合物的初始分离阶段期间，保持326截止阀234关闭，以及

-在形成了界面时，在分离一批液体进料混合物的主要分离阶段期间，保持328截止阀234完全打开。

因此，在截止阀234打开之前可在分离空间88内分离一定量的重相。因此，直到在分离空间88内分离出重相才开始通过重相导管208的流动。

例如，可在分离步骤306开始时并且在测量步骤308之前执行保持326截止阀234关闭，以及保持328截止阀234完全打开的步骤。因此，控制312重相压力控制布置262的步骤可在截止阀234打开之后首先开始。

分离一批液体进料混合物同时在轻相和重相之间形成界面的初始分离阶段发生在分离一批液体进料混合物的开始时。在分离出的重相可用于流过重相导管208之前，一定量的液体进料混合物必须有时间流入分离空间88并且有时间分离成轻相和重相。当界面形成时，分离一批液体进料混合物的主要分离阶段发生在初始分离阶段之后。适当地，在主分离阶段期间，在导入分离空间88中的液体进料混合物与分离的轻相和重相的流动之间处于稳定状态。控制312重相压力控制布置262的步骤确保分离的轻相和重相离开分离空间88的流动相对于进入分离空间88的液体进料混合物流之间的平衡。

控制离心分离系统200的方法300可用于控制以细胞培养混合物的形式的液体进料混合物分离成包含来自细胞培养混合物的细胞的重相和包含细胞培养混合物液体的主要部分的轻相。因此，将液体进料混合物流引入304分离空间88的步骤可包括以下步骤：使包括细胞培养混合物的液体进料混合物流引导332入分离空间88。

根据方法300的实施例，控制312重相压力控制布置262的步骤可包括以下步骤：

-朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制334由反压生成布置260生成的重相反压。

上面参考图1-1b论述了如何将由反压生成布置260生成的重相反压控制为朝期望的关系的示例性实施例。

根据方法300的实施例，其中离心分离系统200包括截止阀234，方法300可包括以下步骤：

-在分离一批液体进料混合物的主要分离阶段结束之后，保持330截止阀234关闭。因此，可防止在重相接收器皿232中分离的重相流经重相导管208流回到离心分离器202。

上面尤其参考图1论述了朝着液体进料混合物流与轻相流和/或重相流之间的期望关系来控制重相压力控制布置(262)的不同方面。

根据方法300的实施例，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量可为体积流量。

根据方法300的备选实施例，液体进料混合物流量和轻相流量和/或重相流量可为质量流量。

本领域技术人员将理解，可通过编程指令来实现控制离心分离系统200的方法300。这些编程指令通常由包括指令的计算机程序构成，当在计算机或控制单元中执行指令时，这些指令确保计算机或控制单元执行期望的控制，例如方法步骤302-334。控制单元可为如本文中论述的控制单元226。该计算机程序通常是计算机程序产品90的一部分，该计算机程序产品包括在其上存储计算机程序的合适的数字存储介质。

图6示出根据实施例的计算机可读存储介质90。在这些实施例中，计算机可读存储介质90以CD-ROM盘的形式提供。

可以以携带计算机程序代码的数据载体的任何适当形式来提供计算机可读存储介质，所述计算机程序代码用于在将上述方法300的步骤302-326中的至少一些步骤302-326加载到计算机和/或控制单元的一个或多个计算单元中时执行。数据载体可为例如ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PROM)、闪存、EEPROM(电可擦除PROM)、硬盘、CD ROM光盘、存储棒、光学存储装置、磁性存储装置或任何其它适当的介质(如可以以非暂时方式保存机器可读数据的盘或带)。此外，计算机可读存储介质可作为服务器上的计算机程序代码来提供，并且可例如通过因特网或内联网连接，或经由其它有线或无线通信系统远程下载到计算机和/或控制单元。

将理解的是，前文示出各种示例性实施例，且本发明仅由所附权利要求书限定。本领域技术人员将意识到，在不脱离如所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可对示例性实施例进行修改，并且可将示例性实施例的不同特征进行组合以创建不同于本文中描述的实施例。

Claims (19)

1. 一种离心分离系统(200)，其包括离心分离器(202)、液体进料混合物导管(204)、轻相导管(206)、重相导管(208)和流动控制系统(210)，其中

所述离心分离器(202)包括构造成围绕旋转轴线(20)旋转并设有分离空间(88)的转子(212)、布置在所述分离空间(88)内部的分离盘(92)的堆叠(90)、布置在所述转子(212)的第一轴向端(22)处的第一静止部(84)，以及可选的布置在所述转子(212)的第二轴向端(24)处的第二静止部(86)，其中

入口通路(214)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)延伸到所述分离空间(88)中，轻相出口通路(216)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)从所述分离空间(88)延伸，且重相出口通路(218)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)从所述分离空间(88)延伸，其中

所述重相出口通路(218)包括至少一个通道(102)，其在所述转子(212)内从所述分离空间(88)的径向外部朝所述转子(212)的中心部延伸，其中

所述入口通路(214)、所述轻相出口通路(216)和所述重相出口通路(218)中的每个在所述转子(212)与所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)之间机械地气密密封，其中

所述入口通路(214)在R0处在所述旋转轴线(20)上居中地进入所述转子(212)，所述重相出口通路(218)在第一半径R1处离开所述转子(212)，且所述轻相出口通路(216)在第二半径R2处离开所述转子(212)，径向关系为R1≥R2≥R0且R1>R0，其中

所述流动控制系统(210)包括控制单元(226)、连接到所述重相导管(208)的反压生成布置(260)、液体进料混合物测量装置(220)以及轻相测量装置(222)和/或重相测量装置(223)，其中

所述反压生成布置(260)包括重相接收器皿(232)和连接到所述重相接收器皿(232)的重相压力控制布置(262)，且其中

所述控制单元(226)配置成基于来自所述液体进料混合物测量装置(220)的测量值且基于来自所述轻相测量装置(222)和/或所述重相测量装置(223)的测量值来控制所述重相压力控制布置(262)，以便控制所述重相出口通路(218)中的重相反压。

2.根据权利要求1所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述重相接收器皿(232)是气密器皿，且其中所述重相压力控制布置(262)包括压缩气体源(264)，所述压缩气体源(264)构造成用于提供所述重相接收器皿(232)内的气体压力。

3.根据权利要求1所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述重相导管(208)连接到所述重相接收器皿(232)的下端，且其中所述重相压力控制布置(262)包括提升布置(266)，所述提升布置(266)构造成用于升高和降低所述重相接收器皿(232)。

4. 根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，在所述离心分离器(202)的操作期间以及在液体进料混合物进入所述入口通路(214)的标准流量下，所述离心分离器(202)在所述入口通路(214)与所述重相出口通路(218)之间生成至少+100mbar的压力差。

5.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述液体进料混合物导管(204)构造成连接到加压液体进料混合物源(228)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述离心分离系统(200)包括布置在所述液体进料混合物导管(204)中的进料泵(230)。

7. 根据权利要求1-5中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述离心分离系统(200)包括液体进料混合物容器(236)和连接到所述液体进料混合物容器(236)的液体进料混合物压力控制布置(238)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于

在重相从所述重相出口通路(218)流向所述重相接收器皿(232)期间，所述重相导管(208)形成从所述离心分离器(202)到所述重相接收器皿(232)的不受限制的通路。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述离心分离器(202)包括可更换的分离插入物(6)，其中

所述可更换的分离插入物(6)包括转子壳(82)和布置在所述转子壳(82)的第一轴向端(120)处的所述第一静止部(84)，以及可选的布置在所述转子壳(82)的第二轴向端(122)处的所述第二静止部(86)，且其中

所述转子壳(82)形成所述离心分离器(202)的转子(212)的部分，且包括所述分离空间(88)、所述分离盘(92)和所述至少一个通道(102)。

10.根据权利要求9所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述转子(212)包括可旋转部件(16)和所述转子壳(82)，且其中所述转子壳(82)接合于所述可旋转部件(16)的内部空间(26)中。

11. 根据前述权利要求中任一项所述的离心分离系统(200)，其特征在于，所述离心分离系统(200)包括液体进料混合物容器(236)，其中搅拌部件(237)布置在所述液体进料混合物容器(236)内。

12. 一种控制离心分离系统(200)的方法(300)，所述离心分离系统(200)包括离心分离器(202)、液体进料混合物导管(204)、轻相导管(206)、重相导管(208)和流动控制系统(210)，其中

所述离心分离器(202)包括构造成围绕旋转轴线(20)旋转并设有分离空间(88)的转子(212)、布置在所述分离空间(88)内部的分离盘(92)的堆叠(90)、布置在所述转子(212)的第一轴向端(22)处的第一静止部(84)，以及可选的布置在所述转子(212)的第二轴向端(24)处的第二静止部(86)，其中

入口通路(214)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)延伸到所述分离空间(88)中，轻相出口通路(216)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)从所述分离空间(88)延伸，重相出口通路(218)经由所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)从所述分离空间(88)延伸，其中

所述重相出口通路(218)包括至少一个通道(102)，其在所述转子(212)内从所述分离空间(88)的径向外部朝所述转子(212)的中心部延伸，其中

所述入口通路(214)、所述轻相出口通路(216)和所述重相出口通路(218)中的每个在所述转子(212)与所述第一静止部(84)或所述第二静止部(86)之间机械地气密密封，其中

所述入口通路(214)在R0处在所述旋转轴线(20)上居中地进入所述转子(212)，所述重相出口通路(218)在第一半径R1处离开所述转子(212)，且所述轻相出口通路(216)在第二半径R2处离开所述转子(212)，其中R1≥R2≥R0且R1>R0，其中

所述流动控制系统(210)包括连接到所述重相导管(208)的反压生成布置(260)、液体进料混合物测量装置(220)以及轻相测量装置(222)和/或重相测量装置(223)，其中

所述反压生成布置(260)包括重相接收器皿(232)和连接到所述重相接收器皿(232)的重相压力控制布置(262)，且其中

所述方法(300)包括以下步骤：

-旋转(302)所述转子(212)，

-经由所述液体进料混合物导管(204)和所述入口通路(214)将液体进料混合物流引导(304)到所述分离空间(88)中，

-在所述分离空间(88)中将所述液体进料混合物分离(306)为重相和轻相，

-测量(308)所述液体进料混合物流，

-测量(310)轻相流和/或重相流，以及

-基于在测量(308)所述液体进料混合物流的步骤中获得的测量值且基于在测量(310)所述轻相流和/或所述重相流的步骤中获得的测量值来控制(312)所述重相压力控制布置(262)，以便控制所述重相出口通路(218)中的重相反压。

13.根据权利要求12所述的方法(300)，其特征在于，所述重相接收器皿(232)是气密器皿，其中所述重相压力控制布置(262)包括压缩气体源(264)，且其中

控制(312)所述重相压力控制布置(262)的步骤包括以下步骤：

-控制(314)从所述压缩气体源(264)向所述重相接收器皿(232)提供的气体压力。

14.根据权利要求12所述的方法(300)，其特征在于，所述重相导管(208)连接到所述重相接收器皿(232)的下端，其中所述重相压力控制布置(262)包括提升布置(266)，所述提升布置(266)构造成用于升高和降低所述重相接收器皿(232)，且其中

控制(312)所述重相压力控制布置(262)的步骤包括以下步骤：

-控制(316)所述提升布置(266)以将所述重相接收器皿(232)定位在所述重相出口通路(218)上方的特定高度处。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的方法(300)，其特征在于，所述方法(300)包括以下步骤：

-控制(320)所述液体进料混合物的压力。

16. 根据权利要求12-15中任一项所述的方法(300)，其特征在于，所述离心分离系统(200)包括布置在所述重相导管(208)中的截止阀(234)，且其中所述方法(300)包括以下步骤：

-在所述轻相与所述重相之间的界面在所述分离空间(88)内形成的同时，在分离一批液体进料混合物的初始分离阶段期间，保持(326)所述截止阀(234)关闭，以及

-在形成了所述界面时，在分离所述批的液体进料混合物的主要分离阶段期间，保持(328)所述截止阀(234)完全打开。

17.根据权利要求16所述的方法(300)，其特征在于，所述方法(300)包括以下步骤：

-在分离所述批的液体进料混合物的所述主要分离阶段结束之后，保持(330)所述截止阀(234)关闭。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法(300)，其特征在于，将所述液体进料混合物流引导(304)到所述分离空间(88)中的步骤包括以下步骤：

-使包括细胞培养混合物的液体进料混合物流引导(332)到所述分离空间(88)中。

19.根据权利要求12-18中任一项所述的方法(300)，其特征在于，控制(312)所述重相压力控制布置(262)的步骤包括以下步骤：

-朝着所述液体进料混合物流与所述轻相流和/或所述重相流之间的期望关系来控制(334)由所述反压生成布置(260)生成的所述重相反压。

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