干燥技术优势产品——三合一干燥机
三机一体除湿干燥机原理
三机一体除湿干燥机原理
介绍
三机一体除湿干燥机是一种新型的环保型干燥设备，它将除湿机、干燥机和热
泵机组合在一起，能够有效地去除空气中的湿气并实现干燥效果。
本文将详细介绍三机一体除湿干燥机的工作原理。
工作原理
三机一体除湿干燥机的工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 工作流程
设备内部包含除湿机、干燥机和热泵组成的核心部件。
首先，空气被吸入到除
湿机中，除湿机利用冷凝原理将空气中的水分凝结成液态水，并排出设备。
然后，去除水分的空气被送入干燥机中进行干燥处理，使得空气中的湿度继续降低。
最后，通过热泵的工作，将被干燥的空气再次送回到除湿机中，形成循环。
2. 除湿机原理
除湿机主要通过制冷原理去除空气中的水分。
当湿空气经过除湿机内部的蒸发
器时，水分被冷凝成液态水，然后通过管道排出。
3. 干燥机原理
干燥机通过吸附或者除湿剂吸附的方法，进一步降低空气中的湿度。
在干燥机中，湿度较低的空气进入吸附剂中，吸附剂吸收其中的水分，使得空气更加干燥。
4. 热泵原理
热泵是整个系统的核心部件，通过热能转换来使得设备内的温度适宜。
具体来说，热泵工作时会对空气进行升温处理，将干燥后的空气送回除湿机中进行循环使用。
总结
三机一体除湿干燥机通过除湿、干燥和热泵的协同作用，能够高效地去除空气
中的湿分，实现干燥的效果。
这种设备在工业生产和生活中都起到了重要作用，有望成为未来绿色环保干燥设备的重要代表。
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求
干燥机的发展历史和技术创新
干燥机的发展历史和技术创新一、引言干燥机作为一种常见的工业设备，在物料干燥领域具有广泛的应用。
本文将从发展历史和技术创新两个方向来探讨干燥机的演变过程。
二、发展历史1. 早期干燥方法干燥对于早期人类来说，是一种生存必需的技术。
在没有干燥机的时代，人们通过自然晾晒或采用一些简单的方法实现物料的干燥，如在太阳下晒干、使用风力等。
然而，这些方法效率低下，不能满足大规模生产的需求。
2. 机械干燥的发展随着工业革命的到来，人们迫切需要一种能够高效、连续地进行物料干燥的设备。
于是，最早的机械干燥机诞生了。
这种干燥机主要采用蒸汽或燃烧燃料，通过热力传导将物料中的水分蒸发，达到干燥的目的。
尽管这些早期干燥机在技术上还存在一些不足，但其推动了干燥技术的发展。
3. 进一步改良与智能化随着科学技术的进步，干燥机逐渐引入更多的先进技术。
通过改良结构和控制系统，使得干燥机的工作效率、品质和安全性得到了很大提升。
例如，采用循环气流技术将废气进行回收利用，有效提高了能源利用率，减少了环境污染。
三、技术创新1. 微波干燥技术微波干燥技术是近年来的一项重大创新。
相比传统干燥方法，微波干燥技术具有许多优势，如短时间内加热干燥、能耗低、对物料质量影响小等。
微波干燥技术已在食品、药品等行业得到广泛应用，并取得了良好的效果。
2. 超声波干燥技术超声波干燥技术利用超声波的机械振动作用，改变物料内部的温度和湿度分布，加速水分的蒸发过程。
相比传统干燥方法，超声波干燥技术具有干燥速度快、能耗低、对物料质量影响小等优势。
它在纺织、陶瓷等领域的应用逐渐扩大。
3. 进口智能控制系统随着信息技术的发展，先进的智能控制系统被引入到干燥机中，使其具备更高的自动化程度和智能化水平。
通过传感器和控制器的配合，干燥机能够实现对温度、湿度、物料流量等参数的实时监测和调节，从而达到最佳的干燥效果。
四、结论干燥机的发展历史经历了从简单的自然干燥到机械干燥再到技术创新的过程。
(三合一)产品使用说明书
过滤、洗涤、干燥机（罐式三合一）产品使用说明书温州亚光机械制造有限公司一、设备用途LXG型过滤、洗涤、干燥机（又称罐式三合一），广泛用于制药、化工、农药、食品等行业的固液分离、固体洗涤、固体干燥和固体卸料可实现全过程为封闭的连续操作，是上述行业过滤洗涤干燥首选设备。
二、设备结构简介该设备为不锈钢制立式容器，由罐体装置、搅拌装置、轴端密封装置、升降机构、液压装置、罐底座（固定或可拆式）、加热装置、传动机构、过滤装置、卸料装置、取样装置、洗涤（清洗）灭菌装置、行程指示装置、触摸屏与手动操作控制装置、液压泵站、主电控柜（包括变频器、CPU等），及其它电器附件等部件组成。
实现机、电、仪一体化。
三、设备工艺特点在同一容器内完成过滤、洗涤、干燥全过程连续操作。
1.过滤：在加压或真空状态下操作，实现固液分离。
过滤时滤饼平整，固液分离效果好。
2.洗涤：在容易内侧装有特制360°旋转喷淋装置，使清洗（洗涤）液均匀分布于容器内，可实现容器内部清洗和物料桨化洗涤。
通过升降桨叶搅拌将滤饼和洗涤液混合，使浆状结晶及滤饼得到充分洗涤。
3.干燥：滤饼被搅拌桨叶逐层刮松，设备加热装置均匀对滤饼加热，在真空状态下用热气体对湿物料加热，加速蒸发，达到干燥目的。
4.取样：滤饼干燥适当时间后，进行在线取样分析滤饼湿份，达到产品内控质量要求，即可冷却，为卸料作准备。
5.卸料：刮松物料，通过搅拌叶推动从罐壁侧面出料口自动卸料。
四、设备技术参数及规格1．技术参数：.40μm（由用户工艺选用）2、设备规格2.1LXG××─×W型过滤洗涤干燥机（无菌型）规格：2.2LXG××─×型过滤洗涤干燥机（工业原料型）规格：注：其它设备规格可根据用户工艺要求设计非标准型号2.3管口设置清洗口、洗涤（sip）口、气体进口、捕集器真空口、反吹口、平衡口、温度计口、取样口、出料口、零压口、压力表口、放空口、手孔（人孔）、视镜口、灯镜口、滤液口、加热（冷却）口等。
三合一设备简介
▲三合一设备简介三合一指把过滤、洗涤、干燥三道工序合在同一设备中进行，在医药行业非常具有代表性。
三合一设备在上世纪90年代以后发展迅速，根据设备形式又分为带式、罐式、离心式等几种类型。
带式三合一又有步进式和连续式两种，主要是滤带的前进方式不同，工作流程完全相同物料由加料器均匀地铺在滤带上，滤带由传动装置拖动在干燥机内移动。
在洗涤、抽滤段进行溶媒洗涤，真空冷抽回收溶媒母液；干燥段热空气进入，真空排除并冷凝回收溶媒。
用于大产量成批生产，适用于透气性较好的颗粒物料的干燥，成品干燥均匀，在我国维生素C 和青霉素行业应用很广。
由于此设备相对密闭性较差，不能很好地安排在线清洗和在线灭菌，因此只适合于非无菌原料药和药用中间体的干燥。
此设备加料器和滤带纠偏装置对设备正常运行起着关键作用，另外配套设施如加热器、真空系统对设备产率也有很大影响。
用于医药行业的此类设备主要是进口的或进口主要部件自行组装，国产的此类设备只应用在化工、食品中药等行业，近年在药机行业也有公司进行仿制，但在制药行业成功的应用并不多见。
罐式三合一设备的罐体类似一个大型抽滤器，底盘为金属烧结板滤网、支撑板和加热板组合而成，罐身有夹套用于加热和冷却，罐内有可上下运动的搅拌器，搅拌器为中空结构，通入介质用于加热和冷却，在干燥阶段起主要作用。
物料进入设备后先进行抽滤，然后加入洗涤介质浸泡一定时间，冷抽或加压抽滤到一定程度，搅拌、底盘、夹套同时通入加热介质，同时抽真空进行干燥，根据经验并取样合格后停止干燥，由出料口出料。
此设备的搅拌密封和烧结板最为关键，配套设备有液压系统、真空系统、加热和冷却单元等。
由于此设备是全密闭的，如再增加自动排料系统，设备完全可以做到CIP和SIP，所以非常适用于无菌原料药的生产。
近几年此类设备已大量应用于青霉素钠盐和半合抗生产。
进入21世纪，随着GMP认证步伐的加快，我国药机行业大力开发或仿制同类进口设备，但由于加工精度和工序控制方面的差距，国产的三合一设备主要应用在非无菌原料药的生产上。
制药行业干燥技术与设备的简述
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医 药 与 保ｌ ｌｌ ｌ 健
薛 殿 辉 ຫໍສະໝຸດ 制 药 行业 干燥 技 术 与设 备 的简述
（ 药集 团制 药 总厂 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
摘 要： 干燥技 术由来已久， 但其飞速发展是近 ２ 年 内的事情 ， ０ 它是一项古老而又新兴的工程技术 。
关 键 词 ： 药行 业 ； 燥 技 术 ； 备 制 干 设
成真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品 多种形式 ， 生产过程和罐式三合—基本相 同， 只不 加热到指定温度，水分即开始蒸发并随抽真空逐 过把抽干变为离 溯 干，可大大降低单批料的生 渐抽走。 此设备易于控制， 可冷凝回收被蒸发的溶 产时间， 但受离心棚 容积限制， 枪 单批生产能力 媒。 干燥过程中 药品不易被污染， 可以用在药品干 有 限，比皎适合中、小批量无菌原料药的生产使 燥、 包材灭菌及热处理上。在上世纪 ８ 年代原料 用 。由于此设备可以 ０ 外 设备检修不需进入无菌室 ， 生产使 药行业多用此设备为主要干燥器 ，但由于不易对 无菌室内、 ， 料盘进行在线清洗和在线灭菌， 干燥速度慢 ， 工人 用很方便。 而且为实现药品均—性 ， 干燥后还要 ２ 气流干燥装置。 ４ 气流干燥适用于易脱水的 型的药品生产 中被广泛的使用。在制药行业中干 劳动强度大， 现原料药大生产上已很少应用 ， 颗粒 、 粉末状物料 ， 可迅速除去物料水分（ 主要是 燥设备必须符合 ＧＭＰ要求 ， 保证药品生产过程的 经混粉装置混合， 合理、 产品均一 、 无积料 、 可以满足在线清洗要求 多用于中， 小试生产或包材热处理。 表面水分 ） 。在气流干燥中， 由于物料在干燥器内 使干燥成品的品质得到最佳的控制。 等，用于无菌原料药上 的干燥装置还要满足在线 ２ 真空回转彳 器。 回 ． ２ 操 ． 真空 转干ｊ器 源自 桑 双 停留时间短 ， 锥混合器， 多为圆柱形器身 、 两头锥形 ， 俗称双锥 湿物料通过加料器与热气流充分混合 ， 在干燥 的 灭菌 的要 求 。 干燥器。 锥体中部有两中空悬轴 ， 设备旋转支 同时在风力吸引下进 入 用以 干燥管进一步均匀干燥。 １ 干燥技术的原理 干鬃技术是利用热能除去物料中的水分（ 或 撑和真空、 热水的通道。 药品在干燥器中边干燥边 风力无法吸引的湿重颗粒在干燥器内继续被撞 对整批药物的均— 性有 良 好保证。 热介质由 击、 破碎、 ， 干燥 直到能被风吸起进 入 干燥管 ， 干燥 溶剂 ） ，并利用气流或真空等带走 汽化 了的水分 转动， （ 或溶剂） ， 从而获得干燥物品的工艺操作技术。 干 端 中空管进入夹套 ， 器内热气随另一端中空管 管末端为旋风分离器。此设备在制药行业主要用 燥是制药行业生产中不可缺少的基本操作，不同 中的排气管排出， 并经冷凝回收挥发的溶媒。 此设 于土霉素和部分保缝器的生产。 ２ 喷雾干燥器。 ． ５ 此设备干燥过程类似于气流 的剂型、 设备 、 以及操作方法 ， 环境 干燥的情况往 备后来又出现子单轴回转干燥器、多维旋转干燥 往有很大的差别，于是在长期的科学研究和生产 器、 倾斜式回转干燥器等类似产品。该 设备的配 干燥 ， 空气初滤后由加热器加热 ， 的热空气经 产生 套装备有真空系统 、 溶媒回收系统、 清洗灭菌系统 若 干级过滤（ 按药品等级选用 ）然后于 干燥室顶 ， 实践中， 出影响干燥的几个因素： 总结 间歇生产易于调节 、 可 部蜗壳通道由热风分配器产生均匀旋转的气流进 １ 被干燥物料的性质 ， ． １ 被干燥物料本身的性 等 。由于此设备操作简单、 质是影 响干燥的最主要因素 ， 物料 的形状、 大小 、 以进行在线清洗和在线灭菌 ，因此成为中小型抗 入干燥室内。物料经过滤通过离 式雾化盘或压 力喷嘴 ， 产生分散、 微细的料雾 ， 料雾与旋流的热 料的堆积厚度、 水分的结合方式 、 化学特性等都会 生素原料药企业的首选干燥器。 水分迅速蒸发， 在极短的时间内物料得 ２ 三合一设备。 － ３ 三合—指把过滤、 洗涤、 干燥 空气接触， 影响干燥速率 ； 在 乳浊液、 悬浊液、 糊状 １ ２干燥介质的温度 、 湿度与流速 ， 在一定范 三道工序合在同一设备中进行， 医药行业非常 到干燥。经设备适合于溶液、 围内， 提高空气的温度 ， 降低空气 的清晰度 ， 增大 具有代表性， 此种设备在上世纪 ９ ０年代 以后发展 液等流动性好的液状料干燥。 迅速 ， 由设备形式又分为带式、 罐式 、 离心式等几 空气的流速， 可使物料干燥加快； ２ 沸腾床。此设备 ６ 药品从床身上部加入 ， 热 种类型。 风从底部吹人，并穿过多孔分布板与一定料层厚 ｉ ３干燥速度和干燥方法 ； １ ｌ ４压力， 压力与蒸发量成反 比， 减压可提高 带式三合一又有步进式和连续式两种， 主要 度的物料接触， 物料呈流化、 沸腾状态 ， 在气流中 互相混合与碰撞，气固之间接触面积 干燥效率。 是滤带前进方式不同， 工作流程完全相 同， 物料由 上下 翻动、 以上几个 ， 于我们选择干燥设备 、 对 优化制 加料器均匀地铺在滤带上 ，滤带由传动装置拖动 大， 进行剧烈的传热传质 ， 较大地提高了干燥速度 是—种理想的干燥设备。对一些较湿 药工艺、 解决生产难题 、 提高产品质量等都有很大 在干燥机内 移动。在洗涤 、 抽滤段进行溶媒洗涤 ， 和干燥效率， 的帮助 。 真空冷抽 回收溶媒母液； 干燥段热空气进入， 真空 的物料可一次干燥达到要求的水分指标。流化沸 ２干燥技术和干燥设备的分类 排除并冷凝回收溶媒。用于大产量 生产 ， 适用 腾状态热效率高。 停留时间可以 调节 ， 易于得到低 成品干燥均匀。 水分的成品。大小颗粒在床面 Ｅ 可得到分级 ， 粗粒 干燥技术的分类方法有多种 ， 根据加热方式 于透气性较好的颗粒物料的干燥 ， 细粉由集尘器排出。有的物料 ， 布 的原理不同 ， 可以大致分为以下几种 ： 常压干燥 、 由于此设备相对密闭性较差，不能很好地安排在 可从床身排出， 减压（ 真空） 、 干燥 喷雾干燥、 流化干燥、 冷冻干燥 、 线清洗和在线灭菌 ， 因此只适合于非无菌原料药 袋除尘可做在主机内（ 内置式 ） ， 占地面积 ， 节约 结 微波干燥以及远红处干燥等。 和药用中间体 的干燥。 构简单 ， 投资少， 此设备适合于粉 、 颗粒和丝 、 条状 罐式三合一 ，罐体类似—个大型抽滤器， 底 物料干燥，设备全密闭 ， 可以进行在线清洗和灭 常压干燥设备 主要分为两大类对流烘干和 热传导干燥设备 ，其中对流烘干设备是应用对流 盘为金属烧结板滤网、 支撑板和加热板组合而成 ， 菌 ， 在制药行业 中 抗生素和 半合抗生产上应用很 传热的原理对被干燥的物料进行加热的设备它利 罐身有夹套用于加热和冷却，罐内有可上下运动 广 。 挑肥拣瘦器为中空结构， 通人介质用于 ２ 流化床。此设备有流化床和振动流化床。 ＿ ７ 用热空气为载体通过对流的方式将热量传递给被 的搅拌器， 干燥的物料 ， 以蒸发水分 。热传导干燥设备 ， 要求 加热和冷却， 在干燥阶段起主要作用。物料进 ＾设 药品干燥受流动性影响大多选用振动流化床。干 被干燥的物料与干燥设备相接触 ，热量传递不需 备后先进行抽滤 ， 然后加入洗涤介质浸泡—定时 燥器由振动电机产生激振力使机器振动 ，物料在 间， 冷抽或加压抽滤到一定程度， 、 搅拌 底盘、 夹套 给定方向的激振力作用下跳跃前进 ，同时床底输 中间介质， 热效率较高。 目前 ，我国原料药干燥设备类型比较多， 大 同时通人加热介质 ， 同时抽真空进行干燥 ， 根据经 入热风使物料处于流化状态，物料颗粒与热风充 致有真干燥箱 、 真空 回转干燥 器、 三合一、 气流干 验取样合格后停止干燥 ， 由出料 口出料。此设备的 分接触 ， 进行剧烈的传热传质过程， 此时热效率最 燥器、 喷雾干燥器、 沸腾床、 流化床 、 冷冻干燥机等 搅拌密封和烧结板最为关键 ， 配套设备有液压系 高。 匕 腔处于微负压状态 ， 湿空气由引风机引出 ， 几大类。下面分别就其各 自特点和适用条件进行 统 、 真空系统 、 加热和冷却单元等。由于此设备是 干料由排料口排出， 从而达到理想的干燥效果。此 简 要论述 。 全密闭的， 如再增加 自动排料系统， 设备完全可以 设备流化均匀 ， 无死角， 温度分布均匀， 热效率高。 Ｚ 真空干燥箱。 １ 真空干燥箱为较古老的干燥 做到在线清洗（ Ｉ
干燥机简介介绍
使用注意事项与安全操作规程
操作培训
对操作人员进行培训，确保他们了解 干燥机的操作流程和安全注意事项。
02
安全防护ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ施
确保设备周围有安全防护装置，如防 护栏、紧急停止按钮等。
01
03
运行监控
在设备运行过程中，对关键参数进行 监控，如温度、压力、物料状态等。
异常处理
在遇到异常情况时，操作人员应立即 停机并报告相关部门进行排查和处理 。
产业发展建议
企业应注重技术研发和创新，提高产品技术 和质量水平；加强产业链上下游合作，推动 产业协同发展；同时政府和企业应共同推动 干燥机标准的制定和实施，促进产业健康发 展。
06
干燥机案例展示与效果分析
案例一
要点一
总结词
高效、节能、环保、安全
要点二
详细描述
制药工业中，干燥机的应用非常广泛，主要用于药品的原 料、中间体和成品的干燥。现代化的干燥机采用先进的干 燥技术，如微波干燥、真空干燥等，确保药品在干燥过程 中不发生结构变化，保证药品的质量。同时，干燥机的高 效节能设计也为企业降低了生产成本。
节能减排、环保达标、资源回收
详细描述
环保领域中，干燥机的应用也十分广泛。例 如，干燥机可以用于废气的处理和排放，如 水泥、钢铁等企业的废气处理。同时，干燥 机还可以用于废水的处理和回收利用，如生 活污水和工业废水的处理。通过干燥机的应 用，可以有效地实现节能减排和环保达标的
双重目标，同时还可以回收利用资源。
作用
干燥机的主要作用是去除物料中的水分，使其变得更加干燥，便于储存、运输 和使用。同时，干燥过程也可以起到杀菌、消毒等作用，提高物料的品质和安 全性。
干燥机的种类与特点
三合一过滤洗涤干燥机工作原理
三合一过滤洗涤干燥机工作原理三合一过滤洗涤干燥机是一种新型的家用电器，它集清洗、过滤、洗涤、漂洗、脱水、干燥等多种功能于一体，让清洗和烘干衣物变得更加简单、方便和快速。
本文将详细介绍三合一过滤洗涤干燥机的工作原理。
第一部分：三合一过滤洗涤干燥机的结构三合一过滤洗涤干燥机由以下五个部分组成：1、洗涤室：用于装载衣物并进行洗涤、漂洗和脱水操作。
2、主控模块：用于控制整个机器的运行，包括电机、泵、风机、阀门等各种电器元件的控制。
3、过滤器：用于过滤污水，防止脏水回流。
4、专用热泵干燥器：用于对衣物进行干燥处理。
5、罐底废水排放装置：用于排放洗涤室中的废水。
第二部分：三合一过滤洗涤干燥机的工作原理三合一过滤洗涤干燥机的整个工作流程如下：1、洗涤阶段用户把衣物放入洗涤室中，加入适量的洗涤剂和水，然后启动机器，它会自动进行洗涤、漂洗和脱水的操作。
在洗涤阶段，机器的主控模块会控制电动机、泵和其他电器元件的运行，通过洗涤剂和水的喷淋、摩擦、旋转和脱水，对衣物进行清洗和去除多余的水分。
2、过滤阶段洗涤阶段结束后，进入过滤阶段。
过滤器会对污水进行过滤，过滤出的水流经专门的管道进入罐底废水排放装置，而过滤出的污渍和杂物则会存放在过滤器里。
在过滤阶段，机器的主控模块会关闭洗涤室底部的出水口，同时打开过滤器上的出水口，污水通过重力流入罐底废水排放装置，在排水过程中，洗涤机还会利用一些特殊的材料，过滤出一些污渍和杂物，以保证排出的水是相对干净的。
3、干燥阶段干燥阶段是整个工作流程的最后一步，专用热泵干燥器被启动，其内部的热泵将良好的空气引入设备，然后经过过滤技术和烘干操作，在产生丰富的干燥热量的对衣物进行干燥处理。
在干燥阶段，机器会自动控制热泵的风机和加热器的运作。
高温的空气会通过定向的烘干管道轻松地进入衣物内部、表面进行干燥处理，实现衣物的快速干燥。
三合一过滤洗涤干燥机的工作原理是通过洗涤、过滤、干燥三个环节，将衣物进行彻底清洗、过滤污水、干燥处理，从而实现全方位的清洁和干燥。
新颖多功能干燥设备的特点与应用
能否有另一种设备可选择呢？能否有一种既继承
结晶类原料药设备不完善之处的提出，分析了无锡市 传统干燥设备的特点，又能把多种结晶类原料药生产 无锡市张华医药设备有 张华医药设备有限公司近期研发的新颖多功能干燥设 设备特点集于一体的设备呢？ 备特点， 并通过二个应用方案阐明其应用原理。
、 、 、 、 罐、 浓缩罐、 压滤机、 离心机、 过滤器等工序， 再通过干燥 抽真空接口 ｌ进料快开接口２ 防爆箱 ３ 喷淋装置 ４ 、 夹套和保温材料 ６ 单抽滤 、 箱或双锥回转干燥 等设备才能生产 出产 品。其 须经多 烧结网抽真空滤棒 ５内胆、
机电 信息 ２０ 年第 ８ ０６ 期总第 １６ ２ １期 １
３ 多功 能 干 燥设 备 的应 用 方 案
３１ 应用方 案 １ ．
图 １ 多功 能下燥 设各 结构图
见图 ｌ ， 首先， 多功能干燥设备在罐体静止状态下， 物料通过进料管 ２由喷淋装置 ４ 进入罐内进行进料、 反应、 结晶、 浓缩等工序生产， 整个罐体 １ 底部设计为 ６ 圆锥形， 罐内无明显死角。在密闭状态下， 通过搅拌叶
１ ５的旋转对物料 不断翻动 ， 使物料在 反应 、 晶、 结 浓缩 的过程中更均匀。 搅拌 叶 １ ５的形式 可以根据物料与工
艺要求配置不同的叶片， 搅拌转速则通过变频器设置，
也可用调速减速机 １ 手动调速。同时， ３ 搅拌器 由防爆
电机经过减速机驱动， 电源由主轴 ｌ 一端通过防爆箱 ７
与在位灭菌 （Ｉ） 以及对直接接 触药品的材 质也有特 分洗涤， ＳＰ ， 然后过滤， 最后进行脱水干燥。 干燥结束后， 成 殊要求 。 品 由罐壁排料装置 自动排 出，其 中搅拌器浆叶对物料
根据不同的性质和要求，原料药干燥生产大致可 的排出起着助推作用。“ 三合一” 设备的研发成功是结
三合一介绍
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求摘要：从原料药物过滤、洗涤、干燥的“三合一”多功能设备的工作原理出发，对其性能、用途、结构、功能等作阐述，同时对其控制、安装要求作了论述。
关键词：过滤；洗涤；干燥；三合一；原料药物1概述在原料药的生产过程中，无论是无菌药品还是非无菌级药品都会遇到物料（晶体）在生产过程中的转移。
常见的生产工艺过程为：结晶→过滤→洗涤→过滤→干燥等工艺操作。
而以前在原料药生产中沿用老工艺流程为：结晶罐结晶→晶体过滤器或离心机进行固液分离→洗涤剂清洗晶体→抽真空过滤→人工出料→装盘，罩绸布袋→真空干燥箱干燥（或双锥干燥）→人工出料→装原料桶。
其中，物料（晶体）在转移的过程中，由于晶体过滤器内用铲刀翻铲晶体或压碾晶体滤饼时会产生龟裂缝，而在出料挖晶体（粉）装盘的操作过程中，晶体暴露时间长，人为污染因素多，同时劳动强度又大，这种老工艺已很难满足GMP对药品生产的要求。
然而，近年研发的“三合一”（过滤、洗涤、干燥）多功能设备集晶体的固液分离、洗涤过滤和低温真空干燥于一体，在一个密封的容器内完成上述工艺操作，从而有效地防止人为污染，保证药品内在质量，其工艺流程为：原料药结晶罐结晶→三合一多功能过滤器（过滤－洗涤－干燥）→自动排料。
这种新的操作具有过程简便、密封操作、物料转换方便、生产效率高、产品质量好等特点。
从结晶固液悬浮液进料到原料干燥后自动排出的整个生产过程均在一个容器内完成，使原料药生产设备的总数减少，既降低了投资费用，又缩小厂房的面积。
由于“三合一”设备具备了上述优点，已逐渐为原料药生产厂所采用。
本文以上海森松制药设备有限公司所生产的“三合一”（过滤、洗涤、干燥）多功能设备为分蓝本，对该设备的原理和要求作一详述。
2“三合一”设备的主要结构和工作原理2.1“三合一”设备的主要结构“三合一”设备的内部结构图见（图1），它主要有过滤－洗涤－干燥机组本体、搅拌装置、过滤盘与底座、排料装置、液压装置及控制箱等组成。
过滤洗涤干燥机(三合一)
过滤洗涤干燥机（三合一）制药生产中全密闭生产流程一直是药品制造商追求的最佳生产方式，在这种方式下，药品生产流程中不受外界或人为的杂质、污染等影响，能最有效的保证药品质量，并且生产对环境的影响也最小。
这种生产方式符合世界上清洁生产的发展趋势。
制药工程上的一些新技术、新思想的应用也为药品的全密闭生产提供了技术手段。
过滤洗涤干燥器即通常所称的"三合一"设备时只要生产中常用的关键设备，本文结合三合一机组的一些新技术发展应用情况，说明如何综合利用三合一机组的技术新进展来实现无菌原料药的全密闭生产流程。
无菌原料药一般生产流程一般地，无菌原料药经提炼或合成过程后通过结晶过程来得到最终的药品晶体。
含有药品晶体的结晶悬浮液，首先进行过滤，实现晶体和母液的固液分离，得到滤饼层，然后利用洗涤装置喷洒洗液，对滤饼进行泡洗或淋洗，进行工艺要求的一定洗涤次数后，再次分离母液，然后对晶体进行干燥，（一般是真空加热或真空冷冻干燥），干燥一定时间后取样检验，合格后成为药品成品。
最后进行卸料、运输、定量包装或分装。
目前国内大多数药厂在无菌原料药的生产流程中，生产流程系统从整体上一直没有较为完善可靠的连接及优化。
尤其对于粉状药品物料的运输、传送过程，在实际生产中一直没有很好的衔接输送方式，其物料运转多采用散装物料运送或料桶的运送方式，在卸料和分装工序之间由人工进行搬运。
这种转运方式中，物料一般需跨越多个净化间，在转运过程中容易引起物料的二次污染。
如果采用全密闭输送系统则完全可以避免以上问题，使得生产流程更加符合cGMP要求。
传统的散装物料运送方式在运输容器（箱子、筒或PE袋）与生产设备（干燥器、混合器、分装器等）之间的上料或卸料过程中很难严格保证无菌要求.。
由于在制药企业卫生、环保、洁净级别的要求是非常严格的，特别是在制药行业中的无菌制剂产品或含有某些活性成分的产品的生产中，这种要求就更加严格。
如何选择合适的上料、卸料方式非常重要。
组合式干燥机
组合式干燥机产品说明将电源送至控制箱内，按下ON/OFF按钮开关的ON键，运转指示灯指示，机台接触器吸合，压缩机运转。
此时冷媒低压表指针应指示在60~85Psig范围内。
如果负荷超过此范围，请根据《蒸发压力调节》进行调节。
压缩机运转平稳后冷媒高压表的压力上升至120~240Psig之间。
当冷媒高压压力高于此范围，请检查冷凝器散热是否良好、空压机入口温度及环境温度是否过高。
当低于140Psig防冻开关动作，冷凝风扇停止运转，以提升压力保证机台的正常运行。
如果机台长期运行于低压力状态下请检查制冷系统是否泄漏、环境温度是否过低。
为避免压缩机因频繁起动造成压缩机的损坏。
停机后重新开机需等三分钟以上。
机台上的阀门出厂时已调好，如非专业人员请勿调节，以免造成机台不必要的损坏。
〖海诺斯HIROSS〗是我公司打造压缩空气净化行业高端品牌，以满足高要求、高品质需求用户②、冷媒低压表①、空气压力表安装在仪表盘上，用于显示机台压缩空气的压力。
表上由若干刻度组成，表内下方Mpa和中Kg/CM2代表的是压力的单位值。
读取压力数值时，观察表上指针对应的刻度值加上其相对的单位值即可。
②、冷媒低表安装在仪表盘上，用于显示冷冻系统的低压端的压力或温度，表上由若干刻度组成，读法与高压表相同。
备注：机台型号不同仪表数量、型式配置有所不同，实际配置以实物为准。
4、主要控制器①、ON/OFF按鈕開關安裝在機台的儀錶盤上，用於控制機台的運行與停止。
②、冷凍系統高低壓保護開關安裝在機台內，用於控制冷凍系統高壓端及低壓端的壓力，避免機台的壓力超過使用範圍而造成設備的損壞。
③、化霜电磁阀安裝在機台內，用於控制機台的冷凝壓力，避免機台冷凝壓力過低，造成蒸發器冰堵5、冷冻式干燥机主要零配件①、压缩机冷干机使用的制冷压缩机目前大多采用中高温型全密封往复式压缩机，其特点是：结构紧凑、体积小、重量轻、振动小、噪声低，能效比高。
由于全密封压缩机的电动机与压缩机主体密封在一钢制壳体内，电动机处在冷媒气态环境中运行，冷却条件较好，寿命较长。
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求S毫圆过滤,洗涤,干燥"三合一"设备周立法(上海森松制药设备肯限公司,上海201208)的原理及要求摘要:从原料药物过滤,洗涤,干燥的"三合一"多功能设备的工作原理出发,对其性能,用途,结构,功能等分别阐述,同时对其控制,安装要求作了论述.关键词:过滤;洗涤;干燥;三合一;原料药物1概述在原料药的生产过程中,无论是无菌药品还是非无菌级药品都会遇到物料(晶体)在生产过程中的转移.常见的生产工艺过程为:结晶一过滤一洗涤一过滤一千燥等工艺操作.而以前在原料药生产中沿用老工艺流程为:结晶罐结晶一晶体过滤器或离心机进行固液分离一洗涤剂清洗晶体一抽真空过滤一人工出料一装盘,罩绸布袋一真空干燥箱干燥(或双锥干燥)一人工出料一装原料桶.其中,物料(晶体)在转移的过程中,由于晶体过滤器内用铲刀翻铲晶体或压碾晶体滤饼时会产生龟裂缝,而在出料挖晶体(粉)装盘的操作过程中,晶体暴露时间长,人为污染因素多,同时劳动强度又大,这种老工艺己很难满足GMP对药品生产的要求.然而,近年研发的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备集晶体的固液分离,洗涤过滤和低温真空干燥于一体,在一个密封的容器内完成上述工艺操作,从而有效地防止了人为污染,保证了药品内在质量,其工艺流程为:原料药结晶罐结晶一三合一多功能过滤器(过滤一洗涤一千燥)一自动排料.这种新的操作具有过程简便,密封操作,物料转换方便,生产效率高,产品质量好等特点.从结晶固液悬浮液进料到原料干燥后自动排出的整个生产过程均在一个容器内完成,使原料药生产收稿日期:2005—02—05作者简介:周立法(1941一),上海人,上海森松制药设备有限公司技术顾问(原上海先锋药业有限公司),高级工程师,研究方向:制药工程及制药装备应用技术.设备的总数减少,既降低了投资费用,又缩小了厂房的面积.由于"三合一"设备具备了上述优点,己逐渐为原料药生产厂所采用.本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,对该设备的原理和要求作一详述.2"三合一"设备的主要结构和工作原理2.1"三合一"设备的主要结构"三合一"设备的内部结构图见(图1),它主要有过滤一洗涤一干燥机组本体,搅拌装置,过滤盘与底座,排料装置,液压装置及控制箱等组成.2.1.1过滤一洗涤一干燥机组本体机组本体又称为"简体",是一个带有夹套装置的受压容器(夹套可以是半管夹套或蜂窝夹套).由椭圆形封头及圆柱形简体焊接而成,封头项部配有搅拌装置接口,(人/手)孔,灯视镜,(压力/真空)表口,进料口,清洗剂或洗涤液的进料口,旋转喷淋球安装口,真空或压缩气体(净化或惰性气体)口及安全阀口等:筒体侧面有排料口(兼取样与验证用).夹套外面有保温层,最外层为304板材装饰保持本体,便于表面清洁.2.1.2搅拌装置(1)搅拌装置由电机,减速机,轴封装置,搅拌轴,搅拌浆叶和变频器组成.(2)电机:常用的为防爆电机,这是因为在工艺操作中使用有机溶媒.(3)减速机:齿轮减速箱体宜整体铸造,齿轮应选择机电信息2005年第8期总第92期19}=:孕机电荡喜做成多种形式非无菌级或化工级设备可做成平浆式, 图1"三合一"设备的内部结构图优质合金经渗碳淬火处理以提高齿面硬度,增强减速机的承载能力.(4)轴封装置:非无菌级的设备可以选用填料密封或单端面机械密封,可用油渍石墨填料,聚四氟乙烯及特氟隆填料.但对医药级(无菌级)设备,因为有卫生及洁净度的要求,应采用机械密封(均采用双端面机械密封).又因搅拌主轴穿过筒体,上下移动,为了防止泄漏, 在主轴外面加一道不锈钢(3l6L)波纹管套,其两端头固定在机械密封装置与搅拌浆叶上,防止万一有异物进入及泄漏也不会进入本体内部,从而达到GMP的要求.(5)搅拌轴:根据需要可制作成实心轴或空芯轴,在机组中起到带动浆叶正/反转和上下移动的作用.空芯轴中间可以通入热媒介质使之与空芯浆叶连通,在筒体内起到对物料干燥时的加热作用.当搅拌轴顺时针(正转)运转时,可以搅起物料,使物料混合均匀;当搅拌轴逆时针(反转)运转时,可以压碾及抹平物料表面,杜绝滤饼龟裂现象,克服断路,保障过滤操作的顺利进行. (6)搅拌浆叶:根据不同的工艺要求,搅拌浆叶可以20机电信息2005年第8期总第92期并可以在下面带有钉钯式刮刀:无菌级设备浆叶常做成"S"型(双浆叶或三浆叶),浆叶形状可以加工成类似三角形式梯形.如果不需要进行内部加热可选择实芯浆叶,若需要内部加热,可制成空芯浆叶.浆叶的数目也可以根据过滤面积的大小而定,一般在2m以下设备常用"S"型双浆叶(见图2),过滤面积若大于3m可选用三浆叶形式.(7)变频器,安装于控制箱内,用来控制搅拌轴的转速.图2双桨叶外形图2.1-3过滤盘与底座过滤盘与底座组件由过滤板,支撑环,底盘(座)及脚轮组成.2.1.3.1过滤板(Yc):又称过滤介质,有织物介质(UP用合成纤维编织成的网状物),还有固体性的多孔物质烧结而成的烧结板,烧结金属网(见图3)或用聚合物烧结的过滤板,烧结金属网可分单层网和多层网.常用多层为4～6层烧结而成,这种烧结网,钢性好,孔径准确,可以反复清洗,长期使用,经常被药厂选用的孔径为5～50um(孔径可以依据物料性状而决定).(1)过滤板的材质:金属为304,3l6L;特殊材料为哈氏合金,磷铜网,黄铜网:聚合物为合成纤维编织网, 尼龙,聚四氟乙烯,聚丙烯等.S燕固图3烧结金属网板图(2)过滤烧结板的层数:可为单层网板,也可做成多层网板.同时,也可以做成不同孔径,分上,下两层孔径不同的烧结板.(3)过滤烧结板的包边:烧结板大部分为圆形片状结构,周边的包边材料可以选用铝合金,铜镀镍或不锈钢,无菌级设备的过滤板包边大部分为不锈钢包边.不锈钢烧结网过滤板直径与过滤面积经验对照如表l所示.2.1.3.2支撑环:支撑环由过滤花板及支撑架组成,用来支撑烧结过滤板,二者焊接或三者焊接,然后固定在表1过滤板直经与过滤面积对照底盘上.2.1.3.3底盘与支腿脚轮:底盘下置夹层可通入热媒对干燥物料起加热作用,而过滤板(片)支撑环花板则全部与底盘联结,底盘再通过卡箍与"三合一''机组本体相连结(tg可通过螺栓与本体连结).当底盘从本体卸下来后,可以用支腿脚轮从简体下面移出来,完成滤盘的清洗工作,除去积存在滤板上的少量物料,完成批次间的清场工作.2.1.4排料装置:多数"三合一"设备在本体圆筒下侧面设置排料阀,并与设备本体内壁紧密吻合.其中,阀杆外面套有波纹管,材质可用316L或聚四氟乙烯,在阀腔中配置自动清洗装置,而阀腔下方出料口配有卡箍式快开盲板,平时闷住排料阀出口,出料时打开.排料阀可全自动液压开/闭,也可以手动操作,无菌级设备的排料阀应具备CIP和SIP功能.2.1.5液压装置:液压系统由液压缸,分流阀,电机,油泵,引导止逆阀,流量阀,滤油器空气滤清器,压力表组, 油箱,油路板及油路管组成.若采用人工操作,则除了搅拌轴的升降使用液压外其余可以不配置液压系统.液压系统用于自动打开或关闭底盘及排料阀,控制底盘的上升/下降,同时用于搅拌轴在垂直方向的上升/下降.2.1.6控制箱:控制箱一部分置于配电机中,一部分放在机组周围,便于操作控制.2.2"三合一"设备的工作原理2.2.1"三合一"设备的工作原理:"三合一"设备是在一个密闭容器中把结晶后的固液混合物利用滤饼前后的压力差为推动力进行固液分离,并在同一设备完成过滤一清洗一再过滤一再清洗一过滤或压滤一干燥等工艺过程.因此,无论是初过滤还是清洗后的再过滤,都是滤饼方式的过滤,即在一个压力差为推动力的作用下, 使结晶后的晶体与液体的固液混合悬浮液经过多孔烧结网板,使晶体(固体状的颗粒)被截流在过滤介质的上面,而母液(液体)则经过介质而分离出来.2.2.2过滤速率的计算:"三合一"设备的过滤原理为滤饼过滤,在过滤的过程中,晶体颗粒被截留在过滤介质的一侧,而不断增厚的滤饼层也逐渐形成了一个过滤介质层,而在介质的另一侧是滤出的清液.由于滤饼的可压缩性,随着滤饼层厚度的增加使其也越来越紧密,与之产生的过滤阻力也随之增大,而对滤饼两侧外加的压力差(或用压缩气体或抽真空)即为过滤过程的推动力, 因此,可由下列公式中推算出过滤速率:过滤速率=其中,过滤速率指的是在单位时间通过单位过滤面积所得的过滤后的液体量.推动力△P可由施加于过滤介质两侧的压差计算机电信息2005年第8期总第92期21n"OH如OOO●1223456368O5O5OOOOOOO●12234566O2468O368OO●●1●●2222m加如∞机电荡亳出来;阻力来自于两个方面,一是过滤网介质层的阻力,另一个是滤饼层的阻力.各类结晶在过滤过程中形成的滤饼层的阻力可以经过小样试验求出.2.2_3洗涤与洗涤时间:晶体洗涤的作用是把残留在滤饼中的滤液或者把溶于洗涤剂中的可溶物逐步置换掉, 保证药物晶体的纯度,它的原理是置换作用.然而,洗涤时间也可先做小样试验再决定.洗涤阶段一般分3个阶段,初始洗涤阶段,清洗出大部分母液; 中间洗涤阶段,其洗涤剂中的母液含量越来越少;后洗涤阶段,滤饼中大部分母液已被置换出来,滤饼层中的结晶颗粒为纯净的药物结品固形物.洗涤时间不是越长越好,而是从小样试验中找出一个最经济合适的时间及洗涤次数.2.2.4滤饼厚度:在选择"三合一"设备(尤其在决定过滤面积大小)时,应先推算一下晶体滤饼的厚度,根据下列经验公式可以估算出滤饼的厚度.4Wd/92×了【式中湿滤饼的厚度(指未干燥前厚度),mm;一湿滤饼的重量(可由小样试验),kg;卜湿滤饼的比容,g/ml,可由小样试验求出.拟选定的"三合一"过滤板的有效直径D,m;其中,W,d可以做小样试验得出,计算出来的滤饼厚度可与下列表(参考数值)中经验数值比对,如果厚度值靠近选定的规格,则说明选择正确.若有偏差则再选择其他数值的直径,计算后进行比对,找出最佳滤板直径.除了结晶非常松散极易过滤的物料外,当滤饼厚度超过500mm以上,由于在滤饼层产生阻力也越来越大,过滤时间加长,过滤效率下降,因此建议不宜随意增大滤饼的厚度.(具体比照见表2)3"三合一"设备的主要特点和功能3.1"三合一"设备的主要特点3.1.1多功能一体化操作"三合一"设备把搅拌,过滤,洗涤,干燥等工艺过程在同一台密闭设备内完成,因此避免了物料在转移过程22机电信息2005年第8期总第92期表2滤饼厚度选择中异物的混入和微生物的污染,使产品质量得到充分的保证.3.1.2自动控制,操作方便,减轻劳动强度,工艺控制更稳定"三合一"设备可以全自动进行晶体搅拌,过滤,滤饼的清洗,压碾龟裂缝隙,进行物料的干燥以及物料的自动排出等所有操作采用液压控制,操作稳定.3.1_3具备在位清洗和在位灭菌功能凡与物料接触的部件均可以进行全自动在位清洗,包括本体,管道,管接件,排料阀等,在自动清洗后,可以不移动及拆开零部件的状态下进行在位灭菌,便于做好设备的清洗验证和空罐的灭菌验证.3.1.4设备结构简单,生产环境得以改善"三合一"设备从进料开始到干燥后成品排出的全部过程在一台装置中完成,所需工艺设备的总数大幅度减少,起到一台顶多台常规过滤设备的作用.由十整个操作均在密封状态下进行,无论是液体,气体,粉尘均不排放在洁净室内,无污染和危害人体的因素存在,从而减少洁净区域的面积,降低工程总的投资费用.3.1.5符合GMP对原料药生产设备的要求在同一台设备中分别完成搅拌,过滤,洗涤,压碾,脱液,干燥和物料自动排出等单元操作,降低避免了环境对物料可能产生的污染,减少物料暴露时间,保证了产品内在质量,使该类型设备符合GMP的要求.3.2"三合一"设备的"五大"功能(见图4)3.2.1搅拌过滤功能:结晶罐中结晶后的物料(固液混悬物)进行搅拌均匀,然后过滤进行晶体与母液的固液分离.3.2.2滤饼清洗过滤功能:又称滤饼的淋洗或置换清洗,对易清洗的物料,可以不翻起晶体的滤饼层进行清翻S熏圆醯鞋鱼搅拌,过滤滤饼清洗脱液,延展干燥,it}出在线清洗与流消毒图4"三合一"设备的"五大"功能图洗,过滤.对于难于清洗的物料,可搅起晶体的滤饼层,用洗涤剂进行置换清洗及过滤,可进行一次,也可以反复进行几次,直到清洗干净,达到工艺要求为止.3.2.3脱液延展功能:对滤饼进行压碾,除去滤饼中的龟裂缝,克服过滤中的断路现象,用压空或真空方式,使过滤顺利进行,固液分离清晰.3.2.4干燥出料功能:低温真空干燥达到干燥标准指标后,可以自动出料.真空干燥时,抽真空可由罐体上面抽,也可以从罐体滤板下方抽,同时在简体夹套,搅拌轴,浆叶通入恒温热水对物料进行加热,从而达到干燥的目的.干燥后,开启搅拌阀和排料阀进行自动出料.3.2.5CIP和SIP功能:工艺操作结束后,在简体内和排料阀腔中对整个简体和排料阀进行在位清洗(内部均安装旋转喷淋球)清洗后再用蒸汽灭菌,完成CIP和SIP功能过程.4"三合一"设备的主要技术要求无菌级(化工级)产品,而自动操作式用于生产无菌级产品的设备.随着机电一体化的普及和模块化操作方式的发展,目前单纯采用手工操作方式的很少采用,大部分设备都采用机电一体化的模块式控制来完成整套工艺操作.非无菌级,无菌级两类不同要求设备在结构中的区别如表3所示.4.2对"三合一"设备的使用的工艺要求在选择使用"三合一"设备时,首先要弄清楚下列几表3非无菌级和无菌级设备的要求4.1"三合一"设备的选用要求"三合一"设备按用途可以分为二种,一种为非无菌级设备(化工级),即产品不需微生物指标检测;另一种为无菌级产品的设备,即产品需要检测无菌,热原,澄明度等指标."三合一"设备按操作方式来区分也有二种(手动操作和自动操作),在常规情况下,手动式用于非个工艺方面的要求:4.2.1处理对象(物料)的理化性状,即结晶后的固液混合悬浮液中的固含量.处理时的温度,料液的粘度,比重,pH值,每批处理量,结晶固体的形状和粒径等要求, 这样可以便于过滤板孔径和材质的选择.4.2.2所需洗涤剂(液)的种类,清洗方法,洗涤次数,温度,用量及DH值.机电信息2005年第8期总第92期23机电荡霉4.2-3对设备的具体工艺要求,如工作压力,工作温度, 加热方式,过滤方式等.4.2.4对电气配件及防爆等级的要求.4.2.5工艺过程设置的要求.以上基本要求清楚后,结合小样试验的数据,选择一款适用的型号设备,用于原料药物的生产.4.3"三合一"设备的制造与控制要求4.3.1"三合一"设备的制造要求4.3.1.1筒体材质与表面处理:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光到表面平均粗糙度Ra~<0.8um;对无菌级设备,则宜全部选用316L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.2筒体内部设置的清洗球,搅拌轴,浆叶,搅拌轴套(耐压波纹管)及功能管接口的材质与表面处理要求:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢,表面处理Ra≤0.8um;对无菌级设备,则选用316L不锈钢,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.3自动卸料阀为无积液结构,无菌级设备材质为316L不锈钢表面处理(机械抛光+电抛)Ra~<0-3m, 阀杆套可选用聚四氟波纹管或耐压不锈钢波纹管;化工级设备可选用304不锈钢制造Ra≤0.8um.4.3.1.4设备上部的搅拌装置(电机,减速器等),材质可选用304不锈钢或普通钢材.电机减速器为固定式为好,仅仅使搅拌轴可以上下移动(也有的设备是轴,电机减速器上下一齐移动).固定部分用304不锈钢外罩壳包起来,便于清洁,使其更加符合GMP规范中无菌管理的清洁卫生制度的要求.4.3.1.5过滤板,盘,支撑架,无菌级设备用3l6L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra<~0.4lam;化工级的设备可用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光Ra≤0.8um.4.4"三合一"设备的控制要求4.4.1"三合一"设备的控制配置及安装"三合一"设备的控制性能对使用性能的影响很大,一般的控制系统常采用可编程控器(PLC)集中控制,同时有些用户会配备并采用集散控制系统(DCS)或现场24机电信息2005年第8期总第92期总线系统(FCS)."三合一"设备在进行自控设计时要优先配置(DCS)或(FCS)的接口,以便用户可以联机,联网集中控制."三合一"设备控制部分按常规配置,分为两部分,一是控制箱,另一个是操作箱,为便于现场(在洁净室内)操作及临场控制,系统也可以采用触摸控制(HMI), 对工艺操作和整个机组进行监控.常规做法是:控制箱放在现场(洁净区)防爆区域内,所以必须使用防爆结构,如果把触摸屏放在洁净区内进行操作,则触摸屏也必须是防爆型产品.控制柜一般放在非防爆区域,采用非防爆结构.4.4.2"三合一"设备的控制目的与操作方式"三合一"设备的控制系统可控制搅拌浆叶的正转(jml~时针)/反转(逆时针),而浆叶的转速调整则由机组的变频调速器进行直接控制.搅拌浆叶的升降,过滤板盘的升降,卡箍的开/关,排料阀的开/关等工艺操作过程均由PLC控制的液压系统中的电磁阀来完成.在控制系统中设有手动和自动控制功能.在手动状况下,电机,电磁阀均可以按工艺过程进行控制和操作. 在安装完毕初期调试时,必须先用手动操作,对各类工艺参数进行测试,调整.另外,当设备正常自动运行遇到意外情况时,需紧急停车,即可用手动方式对故障进行排除.整个控制过程包括:搅拌,过滤,清洗碾压,抹平,干燥,排料及排料阀的清洗等过程.在自动控制时,也应该对工艺中每个工序都能有效地控制操作,而每个工序也可以进行组合,连续运行.4.5"三合一"设备的安装与系统配置要求4.5.1"三合一"设备的安装要求4.5.1.1无菌级设备安装于l万级洁净厂房,与结晶罐邻近分开安置(也可以同置于一室),并由卫生级管路连结.凡进入"三合一"设备中的物料,如晶体与母液混合浮悬液,压缩气体纯化水,注射用水,清洗剂(溶剂)等均需进行无菌过滤后方可加入简体里面.4.5.1.2化工级(非无菌级)设备可安装于一般生产区域或l0万级区域.4.5.2"三合一"设备的系统配置要求国S煮圃详见系统安装流程图(见图5),主要外接口有原料液进入,空气及氮气进入口,真空抽出管道,滤液排出管道,热水进出管道及固体物料排出,此外还可以根据工艺要求配备一定种类的外接管道.对晶体物料的表面进行机械性压碾,开始搅拌按逆时针旋转,一边压碾晶体表面,平整并修复滤饼上的裂纹;一边继续进行加压过滤或抽真空过滤.4.6.6干燥,真空干燥或加热空气干燥图5"三合一"设备的安装流程图4.6"三合一"设备的操作要求4.6.1进料过程开启容器上部的进料阀,把已经在结晶罐或反应罐中结晶好的物料放入"三合一"简体内,并搅拌均匀.4.6.2过滤甩干过程可以选用加压方式过滤或抽真空方式进行抽滤,同时也把搅拌浆叶降到晶体滤饼表面, 进行压碾并过滤.4.6.3淋洗晶体(物料)由容器上部的清洗球中加入规定的清洗球(液),喷淋球到晶体滤饼的表面进行抽滤清洗(又称置换清洗).4.6.4搅拌清洗淋洗后可以再从清洗喷淋球中加入清洗剂(液),并开启搅拌顺时针方向旋转,把晶体滤饼粉碎松开使其与清洗液充分混合呈糊状,并通过搅拌对晶体进行搅拌清洗.4.6.5压碾过滤,脱液开启真空阀门对筒体内进行减压,同时开夹套加热循环系统(简体,筒底,搅拌轴,浆叶),按工艺规定的温度进行真空干燥,届时也可以开搅拌,顺时针转动粉碎松开滤饼加快干燥,或更换方式用通入干燥的热空气对物料进行热空气干燥.4.6.7物料的排出,自动卸料按生产工艺规定的条件(时间,温度,真空度,水分)进行物料干燥,符合质量标准后,顺时针启动搅拌使干燥好的物料通过旋转的浆叶移到排出口,经排料阀自动排出.4.6.8在位清洗与在位灭菌卸料完毕后,即可对简体,排料阀进行在位清洗与在位灭菌.5小结本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,通过对该设备的特点与功能,结构与工作原理以及技术要求的详述,可体会到该设备在原料药生产中的运用价值,了解到设备运用的技术要求,这对推动国内原料药生产走向新的高点均有一定现实意义.上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"设备系日本技术产品,其溶入了世界先进洁净设备制造技术,在结构上着力对无菌产品应用的研发,故特别适用于无菌原料药的制备.【参考文献】[I]周立法."三合一"过滤洗涤干燥机组实施设备GMP验证的技术要求.制药机械,2004[2]化工原理.中国化学工业出版社机电信息2005年第8期总第92期25。
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求S毫圆过滤,洗涤,干燥"三合一"设备周立法(上海森松制药设备肯限公司,上海201208)的原理及要求摘要:从原料药物过滤,洗涤,干燥的"三合一"多功能设备的工作原理出发,对其性能,用途,结构,功能等分别阐述,同时对其控制,安装要求作了论述.关键词:过滤;洗涤;干燥;三合一;原料药物1概述在原料药的生产过程中,无论是无菌药品还是非无菌级药品都会遇到物料(晶体)在生产过程中的转移.常见的生产工艺过程为:结晶一过滤一洗涤一过滤一千燥等工艺操作.而以前在原料药生产中沿用老工艺流程为:结晶罐结晶一晶体过滤器或离心机进行固液分离一洗涤剂清洗晶体一抽真空过滤一人工出料一装盘,罩绸布袋一真空干燥箱干燥(或双锥干燥)一人工出料一装原料桶.其中,物料(晶体)在转移的过程中,由于晶体过滤器内用铲刀翻铲晶体或压碾晶体滤饼时会产生龟裂缝,而在出料挖晶体(粉)装盘的操作过程中,晶体暴露时间长,人为污染因素多,同时劳动强度又大,这种老工艺己很难满足GMP对药品生产的要求.然而,近年研发的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备集晶体的固液分离,洗涤过滤和低温真空干燥于一体,在一个密封的容器内完成上述工艺操作,从而有效地防止了人为污染,保证了药品内在质量,其工艺流程为:原料药结晶罐结晶一三合一多功能过滤器(过滤一洗涤一千燥)一自动排料.这种新的操作具有过程简便,密封操作,物料转换方便,生产效率高,产品质量好等特点.从结晶固液悬浮液进料到原料干燥后自动排出的整个生产过程均在一个容器内完成,使原料药生产收稿日期:2005—02—05作者简介:周立法(1941一),上海人,上海森松制药设备有限公司技术顾问(原上海先锋药业有限公司),高级工程师,研究方向:制药工程及制药装备应用技术.设备的总数减少,既降低了投资费用,又缩小了厂房的面积.由于"三合一"设备具备了上述优点,己逐渐为原料药生产厂所采用.本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,对该设备的原理和要求作一详述.2"三合一"设备的主要结构和工作原理2.1"三合一"设备的主要结构"三合一"设备的内部结构图见(图1),它主要有过滤一洗涤一干燥机组本体,搅拌装置,过滤盘与底座,排料装置,液压装置及控制箱等组成.2.1.1过滤一洗涤一干燥机组本体机组本体又称为"简体",是一个带有夹套装置的受压容器(夹套可以是半管夹套或蜂窝夹套).由椭圆形封头及圆柱形简体焊接而成,封头项部配有搅拌装置接口,(人/手)孔,灯视镜,(压力/真空)表口,进料口,清洗剂或洗涤液的进料口,旋转喷淋球安装口,真空或压缩气体(净化或惰性气体)口及安全阀口等:筒体侧面有排料口(兼取样与验证用).夹套外面有保温层,最外层为304板材装饰保持本体,便于表面清洁.2.1.2搅拌装置(1)搅拌装置由电机,减速机,轴封装置,搅拌轴,搅拌浆叶和变频器组成.(2)电机:常用的为防爆电机,这是因为在工艺操作中使用有机溶媒.(3)减速机:齿轮减速箱体宜整体铸造,齿轮应选择机电信息2005年第8期总第92期19}=:孕机电荡喜做成多种形式非无菌级或化工级设备可做成平浆式, 图1"三合一"设备的内部结构图优质合金经渗碳淬火处理以提高齿面硬度,增强减速机的承载能力.(4)轴封装置:非无菌级的设备可以选用填料密封或单端面机械密封,可用油渍石墨填料,聚四氟乙烯及特氟隆填料.但对医药级(无菌级)设备,因为有卫生及洁净度的要求,应采用机械密封(均采用双端面机械密封).又因搅拌主轴穿过筒体,上下移动,为了防止泄漏, 在主轴外面加一道不锈钢(3l6L)波纹管套,其两端头固定在机械密封装置与搅拌浆叶上,防止万一有异物进入及泄漏也不会进入本体内部,从而达到GMP的要求.(5)搅拌轴:根据需要可制作成实心轴或空芯轴,在机组中起到带动浆叶正/反转和上下移动的作用.空芯轴中间可以通入热媒介质使之与空芯浆叶连通,在筒体内起到对物料干燥时的加热作用.当搅拌轴顺时针(正转)运转时,可以搅起物料,使物料混合均匀;当搅拌轴逆时针(反转)运转时,可以压碾及抹平物料表面,杜绝滤饼龟裂现象,克服断路,保障过滤操作的顺利进行. (6)搅拌浆叶:根据不同的工艺要求,搅拌浆叶可以20机电信息2005年第8期总第92期并可以在下面带有钉钯式刮刀:无菌级设备浆叶常做成"S"型(双浆叶或三浆叶),浆叶形状可以加工成类似三角形式梯形.如果不需要进行内部加热可选择实芯浆叶,若需要内部加热,可制成空芯浆叶.浆叶的数目也可以根据过滤面积的大小而定,一般在2m以下设备常用"S"型双浆叶(见图2),过滤面积若大于3m可选用三浆叶形式.(7)变频器,安装于控制箱内,用来控制搅拌轴的转速.图2双桨叶外形图2.1-3过滤盘与底座过滤盘与底座组件由过滤板,支撑环,底盘(座)及脚轮组成.2.1.3.1过滤板(Yc):又称过滤介质,有织物介质(UP用合成纤维编织成的网状物),还有固体性的多孔物质烧结而成的烧结板,烧结金属网(见图3)或用聚合物烧结的过滤板,烧结金属网可分单层网和多层网.常用多层为4～6层烧结而成,这种烧结网,钢性好,孔径准确,可以反复清洗,长期使用,经常被药厂选用的孔径为5～50um(孔径可以依据物料性状而决定).(1)过滤板的材质:金属为304,3l6L;特殊材料为哈氏合金,磷铜网,黄铜网:聚合物为合成纤维编织网, 尼龙,聚四氟乙烯,聚丙烯等.S燕固图3烧结金属网板图(2)过滤烧结板的层数:可为单层网板,也可做成多层网板.同时,也可以做成不同孔径,分上,下两层孔径不同的烧结板.(3)过滤烧结板的包边:烧结板大部分为圆形片状结构,周边的包边材料可以选用铝合金,铜镀镍或不锈钢,无菌级设备的过滤板包边大部分为不锈钢包边.不锈钢烧结网过滤板直径与过滤面积经验对照如表l所示.2.1.3.2支撑环:支撑环由过滤花板及支撑架组成,用来支撑烧结过滤板,二者焊接或三者焊接,然后固定在表1过滤板直经与过滤面积对照底盘上.2.1.3.3底盘与支腿脚轮:底盘下置夹层可通入热媒对干燥物料起加热作用,而过滤板(片)支撑环花板则全部与底盘联结,底盘再通过卡箍与"三合一''机组本体相连结(tg可通过螺栓与本体连结).当底盘从本体卸下来后,可以用支腿脚轮从简体下面移出来,完成滤盘的清洗工作,除去积存在滤板上的少量物料,完成批次间的清场工作.2.1.4排料装置:多数"三合一"设备在本体圆筒下侧面设置排料阀,并与设备本体内壁紧密吻合.其中,阀杆外面套有波纹管,材质可用316L或聚四氟乙烯,在阀腔中配置自动清洗装置,而阀腔下方出料口配有卡箍式快开盲板,平时闷住排料阀出口,出料时打开.排料阀可全自动液压开/闭,也可以手动操作,无菌级设备的排料阀应具备CIP和SIP功能.2.1.5液压装置:液压系统由液压缸,分流阀,电机,油泵,引导止逆阀,流量阀,滤油器空气滤清器,压力表组, 油箱,油路板及油路管组成.若采用人工操作,则除了搅拌轴的升降使用液压外其余可以不配置液压系统.液压系统用于自动打开或关闭底盘及排料阀,控制底盘的上升/下降,同时用于搅拌轴在垂直方向的上升/下降.2.1.6控制箱:控制箱一部分置于配电机中,一部分放在机组周围,便于操作控制.2.2"三合一"设备的工作原理2.2.1"三合一"设备的工作原理:"三合一"设备是在一个密闭容器中把结晶后的固液混合物利用滤饼前后的压力差为推动力进行固液分离,并在同一设备完成过滤一清洗一再过滤一再清洗一过滤或压滤一干燥等工艺过程.因此,无论是初过滤还是清洗后的再过滤,都是滤饼方式的过滤,即在一个压力差为推动力的作用下, 使结晶后的晶体与液体的固液混合悬浮液经过多孔烧结网板,使晶体(固体状的颗粒)被截流在过滤介质的上面,而母液(液体)则经过介质而分离出来.2.2.2过滤速率的计算:"三合一"设备的过滤原理为滤饼过滤,在过滤的过程中,晶体颗粒被截留在过滤介质的一侧,而不断增厚的滤饼层也逐渐形成了一个过滤介质层,而在介质的另一侧是滤出的清液.由于滤饼的可压缩性,随着滤饼层厚度的增加使其也越来越紧密,与之产生的过滤阻力也随之增大,而对滤饼两侧外加的压力差(或用压缩气体或抽真空)即为过滤过程的推动力, 因此,可由下列公式中推算出过滤速率:过滤速率=其中,过滤速率指的是在单位时间通过单位过滤面积所得的过滤后的液体量.推动力△P可由施加于过滤介质两侧的压差计算机电信息2005年第8期总第92期21n"OH如OOO●1223456368O5O5OOOOOOO●12234566O2468O368OO●●1●●2222m加如∞机电荡亳出来;阻力来自于两个方面,一是过滤网介质层的阻力,另一个是滤饼层的阻力.各类结晶在过滤过程中形成的滤饼层的阻力可以经过小样试验求出.2.2_3洗涤与洗涤时间:晶体洗涤的作用是把残留在滤饼中的滤液或者把溶于洗涤剂中的可溶物逐步置换掉, 保证药物晶体的纯度,它的原理是置换作用.然而,洗涤时间也可先做小样试验再决定.洗涤阶段一般分3个阶段,初始洗涤阶段,清洗出大部分母液; 中间洗涤阶段,其洗涤剂中的母液含量越来越少;后洗涤阶段,滤饼中大部分母液已被置换出来,滤饼层中的结晶颗粒为纯净的药物结品固形物.洗涤时间不是越长越好,而是从小样试验中找出一个最经济合适的时间及洗涤次数.2.2.4滤饼厚度:在选择"三合一"设备(尤其在决定过滤面积大小)时,应先推算一下晶体滤饼的厚度,根据下列经验公式可以估算出滤饼的厚度.4Wd/92×了【式中湿滤饼的厚度(指未干燥前厚度),mm;一湿滤饼的重量(可由小样试验),kg;卜湿滤饼的比容,g/ml,可由小样试验求出.拟选定的"三合一"过滤板的有效直径D,m;其中,W,d可以做小样试验得出,计算出来的滤饼厚度可与下列表(参考数值)中经验数值比对,如果厚度值靠近选定的规格,则说明选择正确.若有偏差则再选择其他数值的直径,计算后进行比对,找出最佳滤板直径.除了结晶非常松散极易过滤的物料外,当滤饼厚度超过500mm以上,由于在滤饼层产生阻力也越来越大,过滤时间加长,过滤效率下降,因此建议不宜随意增大滤饼的厚度.(具体比照见表2)3"三合一"设备的主要特点和功能3.1"三合一"设备的主要特点3.1.1多功能一体化操作"三合一"设备把搅拌,过滤,洗涤,干燥等工艺过程在同一台密闭设备内完成,因此避免了物料在转移过程22机电信息2005年第8期总第92期表2滤饼厚度选择中异物的混入和微生物的污染,使产品质量得到充分的保证.3.1.2自动控制,操作方便,减轻劳动强度,工艺控制更稳定"三合一"设备可以全自动进行晶体搅拌,过滤,滤饼的清洗,压碾龟裂缝隙,进行物料的干燥以及物料的自动排出等所有操作采用液压控制,操作稳定.3.1_3具备在位清洗和在位灭菌功能凡与物料接触的部件均可以进行全自动在位清洗,包括本体,管道,管接件,排料阀等,在自动清洗后,可以不移动及拆开零部件的状态下进行在位灭菌,便于做好设备的清洗验证和空罐的灭菌验证.3.1.4设备结构简单,生产环境得以改善"三合一"设备从进料开始到干燥后成品排出的全部过程在一台装置中完成,所需工艺设备的总数大幅度减少,起到一台顶多台常规过滤设备的作用.由十整个操作均在密封状态下进行,无论是液体,气体,粉尘均不排放在洁净室内,无污染和危害人体的因素存在,从而减少洁净区域的面积,降低工程总的投资费用.3.1.5符合GMP对原料药生产设备的要求在同一台设备中分别完成搅拌,过滤,洗涤,压碾,脱液,干燥和物料自动排出等单元操作,降低避免了环境对物料可能产生的污染,减少物料暴露时间,保证了产品内在质量,使该类型设备符合GMP的要求.3.2"三合一"设备的"五大"功能(见图4)3.2.1搅拌过滤功能:结晶罐中结晶后的物料(固液混悬物)进行搅拌均匀,然后过滤进行晶体与母液的固液分离.3.2.2滤饼清洗过滤功能:又称滤饼的淋洗或置换清洗,对易清洗的物料,可以不翻起晶体的滤饼层进行清翻S熏圆醯鞋鱼搅拌,过滤滤饼清洗脱液,延展干燥,it}出在线清洗与流消毒图4"三合一"设备的"五大"功能图洗,过滤.对于难于清洗的物料,可搅起晶体的滤饼层,用洗涤剂进行置换清洗及过滤,可进行一次,也可以反复进行几次,直到清洗干净,达到工艺要求为止.3.2.3脱液延展功能:对滤饼进行压碾,除去滤饼中的龟裂缝,克服过滤中的断路现象,用压空或真空方式,使过滤顺利进行,固液分离清晰.3.2.4干燥出料功能:低温真空干燥达到干燥标准指标后,可以自动出料.真空干燥时,抽真空可由罐体上面抽,也可以从罐体滤板下方抽,同时在简体夹套,搅拌轴,浆叶通入恒温热水对物料进行加热,从而达到干燥的目的.干燥后,开启搅拌阀和排料阀进行自动出料.3.2.5CIP和SIP功能:工艺操作结束后,在简体内和排料阀腔中对整个简体和排料阀进行在位清洗(内部均安装旋转喷淋球)清洗后再用蒸汽灭菌,完成CIP和SIP功能过程.4"三合一"设备的主要技术要求无菌级(化工级)产品,而自动操作式用于生产无菌级产品的设备.随着机电一体化的普及和模块化操作方式的发展,目前单纯采用手工操作方式的很少采用,大部分设备都采用机电一体化的模块式控制来完成整套工艺操作.非无菌级,无菌级两类不同要求设备在结构中的区别如表3所示.4.2对"三合一"设备的使用的工艺要求在选择使用"三合一"设备时,首先要弄清楚下列几表3非无菌级和无菌级设备的要求4.1"三合一"设备的选用要求"三合一"设备按用途可以分为二种,一种为非无菌级设备(化工级),即产品不需微生物指标检测;另一种为无菌级产品的设备,即产品需要检测无菌,热原,澄明度等指标."三合一"设备按操作方式来区分也有二种(手动操作和自动操作),在常规情况下,手动式用于非个工艺方面的要求:4.2.1处理对象(物料)的理化性状,即结晶后的固液混合悬浮液中的固含量.处理时的温度,料液的粘度,比重,pH值,每批处理量,结晶固体的形状和粒径等要求, 这样可以便于过滤板孔径和材质的选择.4.2.2所需洗涤剂(液)的种类,清洗方法,洗涤次数,温度,用量及DH值.机电信息2005年第8期总第92期23机电荡霉4.2-3对设备的具体工艺要求,如工作压力,工作温度, 加热方式,过滤方式等.4.2.4对电气配件及防爆等级的要求.4.2.5工艺过程设置的要求.以上基本要求清楚后,结合小样试验的数据,选择一款适用的型号设备,用于原料药物的生产.4.3"三合一"设备的制造与控制要求4.3.1"三合一"设备的制造要求4.3.1.1筒体材质与表面处理:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光到表面平均粗糙度Ra~<0.8um;对无菌级设备,则宜全部选用316L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.2筒体内部设置的清洗球,搅拌轴,浆叶,搅拌轴套(耐压波纹管)及功能管接口的材质与表面处理要求:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢,表面处理Ra≤0.8um;对无菌级设备,则选用316L不锈钢,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.3自动卸料阀为无积液结构,无菌级设备材质为316L不锈钢表面处理(机械抛光+电抛)Ra~<0-3m, 阀杆套可选用聚四氟波纹管或耐压不锈钢波纹管;化工级设备可选用304不锈钢制造Ra≤0.8um.4.3.1.4设备上部的搅拌装置(电机,减速器等),材质可选用304不锈钢或普通钢材.电机减速器为固定式为好,仅仅使搅拌轴可以上下移动(也有的设备是轴,电机减速器上下一齐移动).固定部分用304不锈钢外罩壳包起来,便于清洁,使其更加符合GMP规范中无菌管理的清洁卫生制度的要求.4.3.1.5过滤板,盘,支撑架,无菌级设备用3l6L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra<~0.4lam;化工级的设备可用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光Ra≤0.8um.4.4"三合一"设备的控制要求4.4.1"三合一"设备的控制配置及安装"三合一"设备的控制性能对使用性能的影响很大,一般的控制系统常采用可编程控器(PLC)集中控制,同时有些用户会配备并采用集散控制系统(DCS)或现场24机电信息2005年第8期总第92期总线系统(FCS)."三合一"设备在进行自控设计时要优先配置(DCS)或(FCS)的接口,以便用户可以联机,联网集中控制."三合一"设备控制部分按常规配置,分为两部分,一是控制箱,另一个是操作箱,为便于现场(在洁净室内)操作及临场控制,系统也可以采用触摸控制(HMI), 对工艺操作和整个机组进行监控.常规做法是:控制箱放在现场(洁净区)防爆区域内,所以必须使用防爆结构,如果把触摸屏放在洁净区内进行操作,则触摸屏也必须是防爆型产品.控制柜一般放在非防爆区域,采用非防爆结构.4.4.2"三合一"设备的控制目的与操作方式"三合一"设备的控制系统可控制搅拌浆叶的正转(jml~时针)/反转(逆时针),而浆叶的转速调整则由机组的变频调速器进行直接控制.搅拌浆叶的升降,过滤板盘的升降,卡箍的开/关,排料阀的开/关等工艺操作过程均由PLC控制的液压系统中的电磁阀来完成.在控制系统中设有手动和自动控制功能.在手动状况下,电机,电磁阀均可以按工艺过程进行控制和操作. 在安装完毕初期调试时,必须先用手动操作,对各类工艺参数进行测试,调整.另外,当设备正常自动运行遇到意外情况时,需紧急停车,即可用手动方式对故障进行排除.整个控制过程包括:搅拌,过滤,清洗碾压,抹平,干燥,排料及排料阀的清洗等过程.在自动控制时,也应该对工艺中每个工序都能有效地控制操作,而每个工序也可以进行组合,连续运行.4.5"三合一"设备的安装与系统配置要求4.5.1"三合一"设备的安装要求4.5.1.1无菌级设备安装于l万级洁净厂房,与结晶罐邻近分开安置(也可以同置于一室),并由卫生级管路连结.凡进入"三合一"设备中的物料,如晶体与母液混合浮悬液,压缩气体纯化水,注射用水,清洗剂(溶剂)等均需进行无菌过滤后方可加入简体里面.4.5.1.2化工级(非无菌级)设备可安装于一般生产区域或l0万级区域.4.5.2"三合一"设备的系统配置要求国S煮圃详见系统安装流程图(见图5),主要外接口有原料液进入,空气及氮气进入口,真空抽出管道,滤液排出管道,热水进出管道及固体物料排出,此外还可以根据工艺要求配备一定种类的外接管道.对晶体物料的表面进行机械性压碾,开始搅拌按逆时针旋转,一边压碾晶体表面,平整并修复滤饼上的裂纹;一边继续进行加压过滤或抽真空过滤.4.6.6干燥,真空干燥或加热空气干燥图5"三合一"设备的安装流程图4.6"三合一"设备的操作要求4.6.1进料过程开启容器上部的进料阀,把已经在结晶罐或反应罐中结晶好的物料放入"三合一"简体内,并搅拌均匀.4.6.2过滤甩干过程可以选用加压方式过滤或抽真空方式进行抽滤,同时也把搅拌浆叶降到晶体滤饼表面, 进行压碾并过滤.4.6.3淋洗晶体(物料)由容器上部的清洗球中加入规定的清洗球(液),喷淋球到晶体滤饼的表面进行抽滤清洗(又称置换清洗).4.6.4搅拌清洗淋洗后可以再从清洗喷淋球中加入清洗剂(液),并开启搅拌顺时针方向旋转,把晶体滤饼粉碎松开使其与清洗液充分混合呈糊状,并通过搅拌对晶体进行搅拌清洗.4.6.5压碾过滤,脱液开启真空阀门对筒体内进行减压,同时开夹套加热循环系统(简体,筒底,搅拌轴,浆叶),按工艺规定的温度进行真空干燥,届时也可以开搅拌,顺时针转动粉碎松开滤饼加快干燥,或更换方式用通入干燥的热空气对物料进行热空气干燥.4.6.7物料的排出,自动卸料按生产工艺规定的条件(时间,温度,真空度,水分)进行物料干燥,符合质量标准后,顺时针启动搅拌使干燥好的物料通过旋转的浆叶移到排出口,经排料阀自动排出.4.6.8在位清洗与在位灭菌卸料完毕后,即可对简体,排料阀进行在位清洗与在位灭菌.5小结本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,通过对该设备的特点与功能,结构与工作原理以及技术要求的详述,可体会到该设备在原料药生产中的运用价值,了解到设备运用的技术要求,这对推动国内原料药生产走向新的高点均有一定现实意义.上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"设备系日本技术产品,其溶入了世界先进洁净设备制造技术,在结构上着力对无菌产品应用的研发,故特别适用于无菌原料药的制备.【参考文献】[I]周立法."三合一"过滤洗涤干燥机组实施设备GMP验证的技术要求.制药机械,2004[2]化工原理.中国化学工业出版社机电信息2005年第8期总第92期25。
筒锥式过滤洗涤干燥“三合一”设备在原料药生产中的应用优势
摘要：从筒锥式过滤洗涤干燥“三合一”设备的基本结构及工作原理入手，以洁净级筒锥式“三合一”为例，从产品纯度、工艺适应性、自动化及实时监控、多方位CI P四个方面，探讨了其在原料药生产中的应用优势。
关键词：筒锥式“三合一”；原料药生产；应用优势；新版G M P0引言在原料药生产过程中，物料结晶后，为减少物料在转移过程中可能引起的物料损失及污染，破坏环境，通常将后续的物料过滤、洗涤及干燥工艺集中在一个设备主体中完成，这种设备简称为“三合一”设备。
最常见的用于药品生产的是平底形式的“三合一”设备，其在无菌原料药生产中有一定优势。
但是，平底形式的“三合一”设备仍存在一定缺陷，例如：圆形平底过滤面积小；侧面出料，导致出料不彻底；干燥效果不理想，干燥过程中的物料翻动小，换热效率低，干燥效果受限制等。
筒锥式过滤洗涤干燥“三合一”设备（以下简称为筒锥式“三合一”）的雏形开发始于1993年左右，在综合分析国内“三合一”设备优缺点的基础上，取长补短，历经五代开发升级，发展成为目前的洁净应用级机型，已被成功应用于原料药生产达10多年时间。
随着我国环保意识的日益增强以及原料药生产质量标准的逐步提高，筒锥式“三合一”的应用优势日渐显著。
本文以洁净级筒锥式“三合一”为例，对其基本结构及工作原理作简要介绍，着重探讨其在原料药生产中的应用优势。
1筒锥式“三合一”的基本结构及工作原理筒锥式“三合一”主要集固液分离过滤、滤饼洗涤及物料干燥工艺于一体。
1.1基本结构本文以原料药生产中的洁净级筒锥式“三合一”为例，其主要结构如图1所示。
图1洁净级筒锥式“三合一”结构a—防尘机构b—防爆传动机构c—机架机构d—喷淋机构e—主轴搅拌及内置换热系统f—设备主体g—辅助维护机构h—过滤机构i—全自动下展式出料阀其中：a为防尘机构，其满足洁净区设备要求，可避免传动部件造成的粉尘污染；b为防爆传动机构，包含防爆主电机及减速机，其硬齿面齿轮减速机可强化传动能力，保证设备运行稳定；c为机架机构，采用洁净级主轴机封，多支撑点布局；d为喷淋机构，包括物料洗涤及设备在位清洁应用构件；e为主轴搅拌及内置换热系统，采用螺带式搅拌级悬挂式（底部无支点）搅拌机构；f为设备主体，包含换热夹套及外层保温构件；g为辅助维护机构，用于辅助锥体部件升降，便于拆机维护；h为过滤机构，包含过滤介质构件、在位反冲洗构件（R eve r se C I P，R CI P）；i为全自动下展式出料阀，可实现全自动操作，采用平面底阀盖，无积料死角，可全面在位清洗。
杭州山立组合式干燥机的使用汇总
杭州山立组合式干燥机的使用汇总组合式低露点压缩空气干燥机使用说明书杭州山立净化设备有限公司目录一:产品简介1( 基本原理2( 工艺流程图3( 技术参数4( 技术要求二:电气与自动控制三:操作过程1( 工艺过程2( 参数设臵方法 3( 开机与关机四:安装与操作维护五:故障与故障排除1一:产品简介1、基本原理本机以冷冻式干燥系统作前级进行预干燥～吸附干燥系统作为后级～进行精干燥～经过合理的热力设计组合～即达到了深度干燥的目的～又较大地减少了再生气的耗量～是一种低消耗、高品位的干燥机。
冷冻干燥系统是依据空气中水蒸气含量随着压力和温度而变化的,在一定压力下～空气中水蒸气的极限容量称作饱和含量～相对湿度100%～对应的温度为露点温度,～超过饱和含量的水蒸气将呈液态的水珠析出。
压力越高～温度越低～露点也越低～水蒸气含量也越小。
若把压缩空气通过制冷系统冷却到接近到冰点,0?,～过饱和的水蒸气就会随温度的降低呈水珠状～凝结起来。
然后通过机械分离既可把水排除出来～以达到预干燥的目的。
吸附干燥系统是采用特殊多孔表面的固体吸附剂～活性氧化铝、分子筛作为吸附剂～依据分子表面吸附动力学原理～采用变压吸附的原理～既在常温下～升压吸附～空气中的水分子被吸附剂表面吸附,在减,放,压下再生～被吸附的水分子从吸附剂表面解析～由部分干燥空气反向吹洗～带出机外～从而达到深度干燥的目的。
22、工艺流程图3、技术参数进气温度?45? 进气含油量?0.1PPM工作压力:0.6，1.0MPa 成品气露点:?-40?再生气量:?4% 工作周期:T=10min 4、技术要求1) 吸附剂在吸附过程中对进气含油量有较高要求:一般应<0.1ppm否则将直接影响吸附效果、干燥机寿命,甚至使吸附剂中毒失效。
32) 空气进出口管处用户可以根据生产上需要装臵旁通管和旁通阀～以便吸干机临时停车检修等～不影响连续生产。
3) 当进口压力变化时～干燥机处理量应除以下表修正系数。
过滤洗涤干燥机（三合一）操作使用与维修保养
3.11 机械密封
• 采用干法双端面机械密封，密封安全可靠。 • 易于安装、功能完善的集装式密封，专为可升降式搅拌轴设
计制造。 • 结构形式为双端面、双向旋转，可防止易燃易爆气体泄漏。 • 设有清洗口，可定期对挡尘套进行清洗。 • 设计金属波纹管保护，适用于轴的上下正反转运动，运行平
稳可靠。
3.12 安全联锁：采用多处接近限位开关与传感器检测，各控
• 所用导线的规格与数量参见电气安装图。 • 所有导线穿管后，电线进入接线盒内，请做好进
口的防爆密封后，待制造商调试人员进行接线调试。
4.7、设备调试前需要具备的条件
•
46#液压油150kg/台、220#齿轮润滑油50kg/台
•
压缩N2 压力0.3MPa
•
纯化水、夹套循环水、灭菌蒸气
•
真空-0.097MPa
· 安装旋转接头，以及用于卡住旋转头转动的固定叉座。
· 安装捕集器，注意放入O型圈不能被拖出。 · 安装主轴金属波纹管，在顶部先上两颗螺丝拉住波纹管不 致掉下，将相关密封装入主轴及搅拌腔内，涂少量硅油， 防止损坏密封。波纹管与搅拌轴组装后经气密性实验不得 泄露。 · 安装主轴的螺纹套及桨叶轴上的双半卡环。 · 安装桨叶、平衡托起桨叶，对准键与键槽位置，使半圆卡 环进入桨叶主轴套内，上紧螺丝。桨叶安装好后，卸下波 纹管上部的两颗螺丝，用钩板拧紧波纹管，且与上部螺丝 孔对正，拧紧上部法兰螺丝，金属波纹管安装完毕。
搅拌提升高度mm
450
湿滤饼高度 mm
400
搅拌转速 rpm 最低Min： ； 最高Max：
速度控制方式 变频器加减速机无极调速控制
搅拌方向
正转；反转
搅拌电机功率 kW
3、过滤洗涤干燥机的结构介绍
三合一多功能干燥机设备工艺原理
三合一多功能干燥机设备工艺原理简介三合一多功能干燥机设备是一种高效、节能、环保的新型干燥设备，它能够完成物料的烘干、热处理和杀菌等多种功能。
本文主要介绍三合一多功能干燥机的设备工艺原理。
设备结构首先，让我们了解一下三合一多功能干燥机的结构。
该设备由机体、燃烧器、进料装置、出料装置、热回收装置和控制系统等组成。
其中，机体是干燥的主体部分，由钢板焊接而成。
燃烧器则用于提供热源，一般采用燃气或燃油。
进料装置用于将待烘干的物料投入干燥机内，出料装置则用于将已烘干的物料从干燥机内排出。
热回收装置则可以将排出的废气循环利用，提高能源利用率。
设备工艺原理下面，我们来详细了解一下三合一多功能干燥机的工艺原理。
干燥过程干燥过程是热量向物料传递的过程。
三合一多功能干燥机的干燥过程主要包括物料的加热、蒸发、干燥和冷却四个阶段。
物料进入干燥机后，首先通过进料装置在机体内部获得热量。
当物料温度升高到一定程度时，水分开始蒸发。
蒸发时需要吸收大量的热量，从而使物料温度保持不变。
当物料含水量下降至一定程度时，干燥过程开始。
此时，物料的含水量会随着时间的推移逐渐降低，同时温度会逐渐升高。
最终，物料的含水量降至目标水分含量以下，干燥过程结束。
经过干燥处理的物料，需要进行冷却处理，以降低其温度至室温以下，停止水分的挥发过程。
通过出料装置将干燥好的物料取出，完成干燥过程。
热回收过程为了提高能源利用效率，三合一多功能干燥机设备采用热回收装置，将排出的废气通过换热器进行热交换，与进料空气进行热量交换，使得进料空气变得加热。
这样，就可以达到节约能源的效果。
热处理过程三合一多功能干燥机设备可以通过调节热源温度和物料停留时间来完成热处理过程。
热处理是通过控制温度和时间来改变物料的性质和品质。
杀菌过程在一些特殊的物料需要进行杀菌处理时，三合一多功能干燥机设备可以通过调节温度和时间来完成杀菌过程，达到杀菌的效果。
总结三合一多功能干燥机设备工艺原理包括干燥过程、热回收过程、热处理过程和杀菌过程。
耐腐蚀过滤洗涤干燥三合一,搪玻璃三合一过滤器
耐腐蚀过滤洗涤干燥三合一，搪玻璃三合一过滤器，真空密闭过滤洗涤低温干燥机简介搪玻璃三合一多功能洗涤过滤干燥机(ANFD)是在化工、精细化工和制药流程工业中应用广泛的批次式的用于固液分离、洗涤干燥的全密闭工艺设备，过滤干燥三合一包括一个圆柱形筒体+上封头和一个可拆卸或固定式的法兰连接的底盖，用于支撑过滤板，在顶部装有可以升降的搅拌驱动装置。
这种过滤机内部经常在压力或真空下工作，带有加热夹套合搅拌器，还带有底部放料阀。
搪玻璃过滤干燥三合一设备(ANFD)对强腐蚀介质具备高稳定性和高耐磨性；适合用于对金属、污染或温度敏感的产品；操作温度和压力范围大；是替代哈氏合金的最佳选择；侧面排料阀采用PTFE或者FEP 密封圈软密封；为了保证侧面排料阀的密封性，装有自动或者手动密封面清洗装置；钩型卡环螺栓固定主法兰；过滤介质为PTFE过滤板或滤布；适合于化工或无菌工艺的双端面机械密封；可完成CIP和SIP操作；手动或者全自动尾料排净装置；符合GMP标准，可取得FDA认证。
①③⑥1611耐腐蚀过滤洗涤干燥三合一，搪玻璃三合一过滤器，真空密闭过滤洗涤低温干燥机结构介绍干燥2988密闭加压过滤洗涤干燥一体机主要由传动部件、提升部件、洗涤部件、刮刀机构、筒体组件、气动装置、滤盘、机架和相关管路及检测控制仪器仪表等主要部件组成。
1．传动部件：传动部件主要由电机、减速机、传动轴、轴承座、润滑系统、密封等组成。
电机减速机带动传动轴及轴上的刮刀机构实现的正、反转，通过刮刀机构的正、反转达到卸除滤饼、碾合引起压力泄露的滤饼裂缝，对需要浆化洗涤的物料，还起搅拌混合的作用。
密封保证筒体与传动轴之间不产生泄露，确保筒体内部压力。
2．提升部件：提升部件主要由气缸、导向机构等组成，是保证刮刀上下运动的执行机构。
提升部件位置的准确可靠性是至关紧要的，因此，在安装、调试、操作及维护过程中，必需精心保证调整好的行程开关位置，以保证提升部件准确无误的运行，以免因为其位置错误，导致刮刀损坏滤盘及其他严重后果！3．洗涤部件：洗涤部件实现对筒体内部和滤饼的洗涤。
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三合一干燥机是在双锥形回转真空干燥机组的基础上，结合罐式过滤、洗涤、功能，综合两者的优点，改进成的一台在特定物料应用中具有反过滤、洗涤、干燥的多功能机组。
近期多家客户上门考察项目并对我公司的三合一干燥机产生了浓厚的兴趣。
此设备我公司可根据用户提出的特殊要求，非标定制。
操作特性：
过滤阶段：产品和母液分离（真空抽滤）。
滤饼厚度可达200～500mm
洗涤阶段：滤饼进一步纯化，残母液清洗和预脱水。
通双锥回转将滤饼和洗液混合，后形成浆状，悬浊液滤饼得到充分洗涤
干燥阶段：滤饼脱水后，通过回转使滤饼疏松，同时、夹套内蒸汽对内壁进行加热，通过热传导对滤饼进行加热升温，湿份迅速蒸发达到干燥的效果。
通过设备内抽真空的方法加快蒸发速度。
技术优点：
1、一体化设计，简化了工序，减少了损耗，提高了产品收得率。
2、罐体能正反转，转速通过变频器控制在1～10转/分之间任意调节，主转动含自动刹车装置。
3、设置在位清洗，在位取样，蒸汽消毒。
防止产品污染，更适应“GMP”要求。
4、封闭状态下操作，产品无损漏，无污染，适合有强烈刺激气味及有毒性的物料。
5、真空状态下操作，在低温下也有较高的蒸发速率，特别适合热敏性物料及易氧化物料的干燥，也能适合含有溶剂的物料，并能回收溶剂。
6、设备结构紧凑，占地面积小，操作简便。