本發(fā)明涉及滅菌設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉體材料均勻滅菌的裝置和方法。
背景技術(shù)：
以下對(duì)本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說(shuō)明，但這些說(shuō)明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
自從1978年國(guó)家頒布了《藥品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》以后，中藥滅菌問(wèn)題是所有的中成藥生產(chǎn)企業(yè)，特別是大量有藥材直接粉碎進(jìn)行制劑的中成藥生產(chǎn)企業(yè)都要必須面對(duì)的問(wèn)題。滅菌影響到中成藥產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定、藥品生產(chǎn)GMP規(guī)范的嚴(yán)格實(shí)施以及節(jié)能降耗等問(wèn)題。干熱滅菌和濕熱滅菌是現(xiàn)在中藥生產(chǎn)常用的滅菌方法，但是在現(xiàn)有設(shè)備條件下，兩種滅菌方式都存在滅菌均勻性差、效果不理想等情況，并且濕熱滅菌的物料還會(huì)出現(xiàn)粘結(jié)成塊的現(xiàn)象，這些都極大的影響了中成藥的產(chǎn)品質(zhì)量。
目前，在食品以及醫(yī)藥等行業(yè)中，由于對(duì)粉粒體原料的污染無(wú)法控制，給人的健康造成很大的影響，如食物中毒、藥品副作用等，因此對(duì)粉粒體原料進(jìn)行在線滅菌處理的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。目前，由于在線滅菌(主要是指系統(tǒng)或設(shè)備在原安裝位置不作拆卸及移動(dòng)條件下的蒸汽滅菌)所需的拆裝作業(yè)少，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，且能夠減少操作人員的疏忽所致的污染及其他不利影響，因此，對(duì)粉粒體原料進(jìn)行的滅菌工作多采用在線滅菌的生產(chǎn)工藝，并將經(jīng)過(guò)滅菌處理后的粉粒體原料輸送至混合機(jī)中進(jìn)行混合。然而由于傳統(tǒng)的滅菌裝置都存在人工周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，增加了經(jīng)滅菌處理后的粉粒體原料產(chǎn)生二次污染的可能性，這樣就無(wú)法有效防止在滅菌原料輸送過(guò)程中出現(xiàn)二次污染，造成粉粒體原料滅菌不夠徹底、安全性低。
目前國(guó)內(nèi)使用的藥物滅菌種類繁多，如蒸汽滅菌、微波滅菌、氣體滅菌，鈷60輻照滅菌等，但都存在一定的缺陷。如蒸汽滅菌時(shí)物料通過(guò)高溫靜態(tài)滅菌，鍋爐蒸汽的直接輸入將造成物料污染并且易造成物料結(jié)塊變色，溫度不均勻，滅菌不徹底，滅菌結(jié)束還需進(jìn)行二次粉碎，浪費(fèi)大、含量下降、造成熱敏性成份破壞；微波滅菌使用情況較少，因設(shè)備投資大工藝難于掌握，粉末滅菌不完全、運(yùn)行成本高、有燥音污染；鈷60輻照滅菌價(jià)格貴、成本高，對(duì)藥物有污染，國(guó)外已禁止使用。
在生物學(xué)培養(yǎng)基或食用菌生產(chǎn)過(guò)程中，滅菌裝置是必需的重要設(shè)備。但固體物料一般呈粒狀、片狀或粉狀，流動(dòng)性差，不易翻動(dòng)，吸水加熱易成團(tuán)，冷卻困難。傳統(tǒng)的滅菌裝置，是將物料裝袋后，成批置于蒸煮滅菌裝置中滅菌，由于物料固定不動(dòng)，且物料間的縫隙較小，易造成物料溫度不均，滅菌不徹底。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用于粉體材料均勻滅菌的裝置和方法，能夠解決粉體物料在干熱滅菌和濕熱滅菌時(shí)均勻性差、效果不理想等情況。
根據(jù)本發(fā)明的用于粉體材料均勻滅菌的裝置，其特征在于包括：滅菌罐本體、滅菌單元、混合單元；其中，
滅菌單元設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)，包括：加熱夾層、進(jìn)介質(zhì)管道和出介質(zhì)管道；加熱夾層均勻設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)、或者滅菌罐本體內(nèi)部的攪拌單元上，其上設(shè)置有夾層進(jìn)口和夾層出口，加熱夾層上的夾層進(jìn)口和/或夾層出口的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)；進(jìn)介質(zhì)管與夾層進(jìn)口連接，用于為加熱夾層提供加熱介質(zhì)；出介質(zhì)管道與夾層出口連接，用于排出加熱夾層中的加熱介質(zhì)；
混合單元包括：攪拌單元和/或氣力輸送混合單元；攪拌單元設(shè)置在滅菌罐本體的內(nèi)部，用于攪拌滅菌罐本體內(nèi)部的粉體材料；氣力輸送混合單元設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)，用于使粉體材料在滅菌罐本體的內(nèi)部和外部之間循環(huán)流動(dòng)。
優(yōu)選地，攪拌單元包括：攪拌槳和減速電機(jī)；其中，
減速電機(jī)設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)；減速電機(jī)的輸出端與設(shè)置在滅菌罐本體內(nèi)部的攪拌槳可拆卸地連接；加熱夾層均勻設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)、或者均勻地設(shè)置在攪拌槳上。
優(yōu)選地，減速電機(jī)與滅菌罐本體之間設(shè)置有隔熱層。
優(yōu)選地，氣力輸送混合單元包括：氣力驅(qū)動(dòng)部件、氣力混合部件和物料循環(huán)管道；其中，
氣力混合部件設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)，氣力混合部件的進(jìn)料口通過(guò)物料循環(huán)管道與滅菌罐本體的出料口連接，氣力混合部件的出料口與滅菌罐本體的進(jìn)料口連接；
在氣力驅(qū)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)作用下，部分粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)部、物料循環(huán)管道和氣力混合部件之間循環(huán)流動(dòng)。
優(yōu)選地，滅菌罐本體的出料口的數(shù)量為一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)，滅菌罐本體的每個(gè)出料口對(duì)應(yīng)一根物料循環(huán)管道；滅菌罐本體的出料口設(shè)置在滅菌罐本體的底部或者側(cè)邊。
優(yōu)選地，氣力輸送混合單元的氣力混合部件上設(shè)置有與滅菌罐本體連通的上料口，滅菌罐本體通過(guò)氣力混合部件的上料口上料；或者，滅菌罐本體的上側(cè)設(shè)置上料口，滅菌罐本體通過(guò)滅菌罐本體上側(cè)的上料口上料。
優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括：電控箱；
電控箱接收外部輸入的滅菌參數(shù)，電控箱根據(jù)所述滅菌參數(shù)選擇加熱介質(zhì)的種類和溫度、和/或電控箱根據(jù)所述滅菌參數(shù)確定加熱溫度和時(shí)間；所述滅菌參數(shù)包括滅菌溫度和滅菌時(shí)間。
優(yōu)選地，所述裝置進(jìn)一步包括：在線清洗單元：
滅菌結(jié)束或者接收到外部輸入的清洗指令時(shí)，電控箱向在線清洗單元發(fā)送清洗指令；
在線清洗單元根據(jù)所述清洗指令在線清洗滅菌罐本體和/或混合單元。
本發(fā)明還提供了采用上述裝置進(jìn)行粉體材料均勻滅菌的方法，包括：
利用攪拌單元和/或氣力輸送混合單元促使粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)形成具有一定規(guī)律的物料流，使滅菌罐本體內(nèi)的粉體材料達(dá)到混合均勻的目的，同時(shí)使滅菌罐本體內(nèi)任意一點(diǎn)的粉體材料每隔一段時(shí)間都能均勻的接近或者到達(dá)熱源位置；
通過(guò)向熱源裝置內(nèi)通入不同溫度的媒介，使熱源始終保持在不同的固定溫度范圍內(nèi)，利用一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同的滅菌方法。
優(yōu)選地，上料過(guò)程中，通過(guò)氣力輸送混合單元的氣力驅(qū)動(dòng)部件將粉體材料推入滅菌罐本體內(nèi)部；或者，將滅菌罐本體的內(nèi)部抽成負(fù)壓，通過(guò)所述負(fù)壓將粉體材料吸入滅菌罐本體內(nèi)部。
本發(fā)明通過(guò)在滅菌罐本體外側(cè)設(shè)置加熱夾層，采用加熱夾層加熱、滅菌罐本體內(nèi)部密封的滅菌方式，能夠避免滅菌過(guò)程產(chǎn)生的二次污染，并且可以針對(duì)不同物料選擇不同種類和溫度的加熱源，實(shí)現(xiàn)多種滅菌方式；通過(guò)攪拌單元或氣力輸送混合單元使粉體材料在滅菌罐本體的內(nèi)部和外部之間循環(huán)流動(dòng)，能夠增加粉體材料的均勻性、防止粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)板結(jié)，提高滅菌效果。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖而提供的具體實(shí)施方式部分，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中：
圖1為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的用于粉體材料均勻滅菌的裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或用法的限制。
為了防止滅菌過(guò)程中產(chǎn)生二次污染，本發(fā)明采用外部加熱方式進(jìn)行滅菌；為了解決粉體材料滅菌過(guò)程中流動(dòng)性差、加熱易成團(tuán)造成物料溫度不均勻、滅菌不徹底等問(wèn)題，本發(fā)明采用機(jī)械攪拌方式增加粉體材料的流動(dòng)性，使粉體材料受熱均勻，提高滅菌效果。
參見(jiàn)圖1，根據(jù)本發(fā)明的用于粉體材料均勻滅菌的裝置，包括：滅菌罐本體14、滅菌單元、混合單元。
滅菌單元設(shè)置在滅菌罐本體14的外側(cè)，包括：加熱夾層7、進(jìn)介質(zhì)管道11和出介質(zhì)管道17；加熱夾層7均勻設(shè)置在滅菌罐本體14的外側(cè)、或者滅菌罐本體內(nèi)部的攪拌單元上，其上設(shè)置有夾層進(jìn)口和夾層出口；進(jìn)介質(zhì)管道11與夾層進(jìn)口連接，如圖1所示，進(jìn)介質(zhì)管11的另一端可以與加熱源1連接，用于為加熱夾層7提供加熱介質(zhì)；出介質(zhì)管道17與夾層出口連接，如圖1所示，出介質(zhì)管道17的另一端可以與回收熱源18連接，用于回收加熱夾層7中的加熱介質(zhì)。為了便于控制倉(cāng)體和上蓋位置處的滅菌溫度，在圖1示出的優(yōu)選實(shí)施例中，滅菌罐本體14的倉(cāng)體上設(shè)置有倉(cāng)體夾層進(jìn)口12和倉(cāng)體夾層出口15、上蓋上設(shè)置有上蓋夾層進(jìn)口6和上蓋夾層出口16，倉(cāng)體和上蓋上夾層進(jìn)口和夾層出口的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明對(duì)此不做具體限定。本發(fā)明采用外部加熱夾層7加熱、滅菌罐本體14內(nèi)部密封的滅菌方式，不僅能夠避免加熱介質(zhì)與粉體材料直接接觸可能對(duì)物料產(chǎn)生的二次污染，還能降低對(duì)加熱介質(zhì)安全性和衛(wèi)生水平的要求，降低加熱介質(zhì)的成本和采用本發(fā)明的滅菌裝置的滅菌成本。采用本發(fā)明的滅菌裝置，可以針對(duì)不同物料選擇不同種類和溫度的加熱源1，實(shí)現(xiàn)多種滅菌方式。
加熱介質(zhì)從加熱夾層7的夾層進(jìn)口流入加熱夾層7、從夾層出口流出，加熱源在加熱夾層7內(nèi)流動(dòng)的過(guò)程中不斷與滅菌罐本體14之間進(jìn)行熱交換，在熱交換過(guò)程中加熱介質(zhì)的溫度不斷降低，使得加熱夾層7內(nèi)不同位置處的加熱介質(zhì)的溫度不同，影響滅菌均勻性?；诖耍訜釆A層7上夾層進(jìn)口的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)，和/或加熱夾層上夾層出口的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)。通過(guò)增加夾層進(jìn)口和/或夾層出口的數(shù)量能夠減小加熱夾層7內(nèi)加熱介質(zhì)的溫度差，提高滅菌均勻性。例如，可以在滅菌罐本體14的罐體側(cè)壁上設(shè)置至少一個(gè)夾層進(jìn)口和/或至少一個(gè)夾層出口、在滅菌罐本體14的上蓋上設(shè)置至少一個(gè)夾層進(jìn)口4和/或至少一個(gè)夾層出口14，當(dāng)滅菌罐本體14較高或滅菌罐本體14內(nèi)上方與下方的溫度差較大時(shí)，采用這種結(jié)構(gòu)能提高滅菌罐本體14內(nèi)的溫度均一性，提高滅菌效果。
混合單元包括：攪拌單元和/或氣力輸送混合單元；攪拌單元設(shè)置在滅菌罐本體14的內(nèi)部，用于攪拌滅菌罐本體14內(nèi)部的粉體材料；氣力輸送混合單元設(shè)置在滅菌罐本體14的外側(cè)，用于使粉體材料在滅菌罐本體14的內(nèi)部和外部之間循環(huán)流動(dòng)。通過(guò)攪拌單元或氣力輸送混合單元使粉體材料在滅菌罐本體的內(nèi)部和外部之間循環(huán)流動(dòng)，能夠增加粉體材料的均勻性、防止粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)板結(jié)，提高滅菌效果。
攪拌單元可以包括：攪拌槳8和減速電機(jī)2。減速電機(jī)2設(shè)置在滅菌罐本體14的外側(cè)，減速電機(jī)2的輸出端與設(shè)置在滅菌罐本體14內(nèi)部的攪拌槳8可拆卸地連接，加熱夾層均勻設(shè)置在滅菌罐本體的外側(cè)、或者均勻地設(shè)置在攪拌槳上。在圖1示出的優(yōu)選實(shí)施例中，滅菌罐本體14的頂部設(shè)置有傳動(dòng)部件5，攪拌槳8通過(guò)傳動(dòng)部件5懸掛在滅菌罐本體14的內(nèi)部，傳動(dòng)部件5可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇，只要不影響減速電機(jī)2與攪拌槳8之間的動(dòng)力傳遞即可，例如傳動(dòng)部件5是滑動(dòng)軸承或者滾動(dòng)軸承。在減速電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下，攪拌槳8不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使滅菌罐本體14內(nèi)的粉體材料保持均勻料流。為了盡量減小減速電機(jī)2與滅菌罐本體14之間的熱量散失、提高滅菌罐本體14內(nèi)不同位置處的溫度均一性，可以在減速電機(jī)2與滅菌罐本體14之間設(shè)置隔熱層3。
氣力輸送混合單元(圖中未示出)可以包括：氣力驅(qū)動(dòng)部件(圖中未示出)、氣力混合部件(圖中未示出)和物料循環(huán)管道(圖中未示出)。氣力混合部件設(shè)置在滅菌罐本體14的上側(cè)，氣力混合部件的進(jìn)料口通過(guò)物料循環(huán)管道與滅菌罐本體14的出料口連接，氣力混合部件的出料口通過(guò)物料循環(huán)管道與滅菌罐本體14的進(jìn)料口連接；在氣力驅(qū)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)作用下，部分粉體材料在滅菌罐本體14內(nèi)部、物料循環(huán)管道和氣力混合部件之間循環(huán)流動(dòng)。粉體材料從滅菌罐本體14的出料口流出、從滅菌罐本體14的上方流入滅菌罐本體14內(nèi)，上方流入的粉體材料增加滅菌罐本體14內(nèi)氣體流動(dòng)，在該氣體流動(dòng)和上方流入粉體材料的沖擊作用下能顯著提高滅菌罐本體14內(nèi)粉體材料的流動(dòng)性，使滅菌罐本體14內(nèi)的粉體材料受熱更均勻，提高滅菌效果。
滅菌罐本體14的出料口的數(shù)量可以為一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)，滅菌罐本體14的每個(gè)出料口對(duì)應(yīng)一根物料循環(huán)管道。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要將滅菌罐本體14的出料口設(shè)置在滅菌罐本體14的底部，如圖1所示的滅菌罐出料口13，粉體材料從滅菌罐本體14底部的滅菌罐出料口13流出、從滅菌罐本體14的上方流入滅菌罐本體14內(nèi)，上方流入的粉體材料增加滅菌罐本體14內(nèi)氣體流動(dòng)，在該氣體流動(dòng)和上方流入粉體材料的沖擊作用下能顯著提高滅菌罐本體14內(nèi)粉體材料的流動(dòng)性，使滅菌罐本體14內(nèi)的粉體材料受熱更均勻，提高滅菌效果。滅菌罐本體14的出料口也可以設(shè)置在滅菌罐本體14的側(cè)邊，例如，當(dāng)滅菌罐本體14側(cè)邊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在死角時(shí)，為了防止粉體材料在此處堆積，可以在此處設(shè)置出料口，將該處的粉體材料到處、并從滅菌罐本體14的上方流入滅菌罐本體14內(nèi)。
現(xiàn)有的滅菌工藝一般都存在人工周轉(zhuǎn)，增加了滅菌過(guò)程中固體物料產(chǎn)生二次污染的可能性。為了避免人工周轉(zhuǎn)可能產(chǎn)生的二次污染，可以在氣力輸送混合單元的氣力混合部件上設(shè)置與滅菌罐本體14連通的上料口，滅菌罐本體14通過(guò)氣力混合部件的上料口上料；或者，滅菌罐本體14的上側(cè)設(shè)置上料口4，滅菌罐本體14通過(guò)滅菌罐本體14上側(cè)的上料口4上料。上料過(guò)程中，可以通過(guò)氣力輸送混合單元的氣力驅(qū)動(dòng)部件將粉體材料推入滅菌罐本體14內(nèi)部，或者將滅菌罐本體14的內(nèi)部抽成負(fù)壓，通過(guò)負(fù)壓將粉體材料吸入滅菌罐本體14內(nèi)部。滅菌結(jié)束后也可以利用氣力輸送混合單元的氣力驅(qū)動(dòng)部件將粉體材料從滅菌罐本體14的出料口吸出滅菌罐本體14。本發(fā)明的進(jìn)料和出料過(guò)程中能夠避免人工周轉(zhuǎn)，有效防止粉體材料在輸送過(guò)程中出現(xiàn)二次污染，安全性高。
滅菌裝置可以進(jìn)一步包括：電控箱10。電控箱10可以固定在滅菌罐本體14側(cè)壁上，也可以通過(guò)支架9固定在滅菌罐本體14的外側(cè)。電控箱10接收外部輸入的滅菌參數(shù)。例如，電控箱10接收外部輸入的滅菌參數(shù)，并根據(jù)滅菌參數(shù)控制加熱夾層7的加熱溫度和時(shí)間，或者根據(jù)滅菌參數(shù)選擇通入加熱夾層7的加熱介質(zhì)的種類和溫度。本發(fā)明中，滅菌參數(shù)包括滅菌溫度和滅菌時(shí)間。
進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的滅菌裝置還可以包括在線清洗單元(圖中未示出)。滅菌結(jié)束或者接收到外部輸入的清洗指令時(shí)，電控箱10向在線清洗單元發(fā)送清洗指令；在線清洗單元根據(jù)所述清洗指令在線清洗滅菌罐本體。
本發(fā)明還提供了采用上述裝置進(jìn)行粉體材料均勻滅菌的方法，包括：
利用攪拌單元和/或氣力輸送混合單元促使粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)形成具有一定規(guī)律的物料流，使滅菌罐本體內(nèi)的粉體材料達(dá)到混合均勻的目的，同時(shí)使滅菌罐本體內(nèi)任意一點(diǎn)的粉體材料每隔一段時(shí)間都能均勻的接近或者到達(dá)熱源位置；
通過(guò)向熱源裝置內(nèi)通入不同溫度的媒介，使熱源始終保持在不同的固定溫度范圍內(nèi)，利用一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)不同的滅菌方法。
優(yōu)選地，上料過(guò)程中，通過(guò)氣力輸送混合單元的氣力驅(qū)動(dòng)部件將粉體材料推入滅菌罐本體內(nèi)部；或者，將滅菌罐本體的內(nèi)部抽成負(fù)壓，通過(guò)所述負(fù)壓將粉體材料吸入滅菌罐本體內(nèi)部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的滅菌裝置和方法能夠應(yīng)用于粉體材料滅菌，防止粉體材料在滅菌罐本體內(nèi)板結(jié)和產(chǎn)生二次污染，受熱均勻，滅菌效果好。
雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的具體實(shí)施方式，在不偏離權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改變。