CN104906607B - 一种多功能倒锥形灭菌装备及灭菌工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能倒锥形灭菌装备，它包括立式灭菌筒、管式冷凝器、循环泵、集水槽A、板式冷凝器、缓冲罐、真空泵和集水槽B，立式灭菌筒包括筒体、飞刀装置、臭氧进气口、出料阀、筒身疏水口、多级螺旋搅拌桨、温度传感器、筒盖疏水口、臭氧排放口、出气口、减速机、顶部喷淋口、进料口和夹层蒸汽进口。本发明还公开了一种灭菌工艺，包括高温蒸汽灭菌工艺、低温酒精灭菌工艺、常温臭氧灭菌工艺和物料干燥操作工艺。筒体内设多级螺旋搅拌桨，搅拌桨可自由转动，使得物料混合均匀，飞刀装置能防止物料结块、结团，灭菌过程中，可回收有机溶剂并循环利用，筒体夹层和搅拌桨夹层可同时通入蒸汽或热水，对物料进行充分加热保温，温度调节幅度范围大，适合不同灭菌或加热温度要求。

Description

一种多功能倒锥形灭菌装备及灭菌工艺

技术领域

本发明涉及一种多功能倒锥形灭菌装备。

本发明还涉及一种利用多功能倒锥形灭菌装备进行灭菌的工艺。

可用于中药及其制剂的灭菌、干燥。适用于食品、化工、医药等行业的灭菌、干燥操作。

背景技术

中药及其制剂由多种药物组成，成分复杂，特别是丸剂、散剂，其原料主要是中药饮片粉碎后入药。由于药材种植，生长，采收，加工等特殊性，大多数中药原料药都不同程度带有一些霉菌，细菌和其他致病菌。另外，中药制剂的生产条件相对较低，机械设备，包装材料等较为简陋，手工操作比重大，污染机会较多，从而导致细菌污染机会较多。灭菌时必须结合药物的性质、剂型等综合选择有效的灭菌方法，合理的应用灭菌技术。

传统的高压蒸汽灭菌是应用最广泛的灭菌方法之一，灭菌效果可靠简单，但不适用于遇热不稳定的中药及其制剂的灭菌，而且传统的高压蒸汽灭菌会使物料结块，再粉碎过程易造成二次污染和物料的损失浪费；而⁶⁰Co灭菌方法虽然适合含热敏性成分的中药及制剂的灭菌，但其也存在成本高、超剂量辐射的问题，国家对于⁶⁰Co辐射灭菌应用于中药及制剂中有严格的辐射剂量要求和品种规范，有些中药品种是不宜用⁶⁰Co进行灭菌的。而且，⁶⁰Co灭菌其安全性在学术界仍存有争议。

以上问题不但严重影响着中药制剂的质量和安全，而且不能适应企业节能减排的环境友好型建设目标。因此，研究一种集多种灭菌功能于一体、高效节能灭菌装备及工艺，将有利于改善目前中药制药过程灭菌的共性问题，为中药生产过程灭菌单元提供性价比高、灭菌可靠方便的灭菌设备及方法，保障药品质量与安全，同时极大节约成本和能源消耗。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种多功能倒锥形灭菌装备。该装备结构简单、功能多样、灭菌方便、可靠。

本发明还需要解决的技术问题是提供一种利用多功能倒锥形灭菌装备进行灭菌的工艺。

为解决本发明的技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种多功能倒锥形灭菌装备，它包括立式灭菌筒、管式冷凝器、循环泵、集水槽A、板式冷凝器、缓冲罐、真空泵和集水槽B，所述立式灭菌筒的出气口与管式冷凝器连接，所述管式冷凝器与板式冷凝器连接，所述板式冷凝器与缓冲罐连接，所述缓冲罐底部放置集水槽B，所述缓冲罐与真空泵连接，所述立式灭菌筒的筒盖疏水口、筒身疏水口和出料阀处均通过管道与集水槽A连接，所述集水槽A与循环泵连接。

进一步的，所述立式灭菌筒包括筒体、飞刀装置、臭氧进气口、出料阀、筒身疏水口、多级螺旋搅拌桨、温度传感器、筒盖疏水口、臭氧排放口、出气口、减速机、顶部喷淋口、进料口和夹层蒸汽进口，所述减速机驱动多级螺旋搅拌桨转动，所述多级螺旋搅拌桨伸入筒体内，所述筒体侧壁安装有飞刀装置，所述筒体盖上具有顶部喷淋口，所述温度传感器安装于筒体侧壁，所述筒体的顶部和下部分别开有筒盖疏水口和筒身疏水口，所述筒体的顶部和底部分别具有进料口和出料阀，所述筒体下部和顶部分别开有臭氧进气口和臭氧排放口，所述筒体顶部开有夹层蒸汽进口。

一种利用多功能倒锥形灭菌装备进行灭菌的工艺，包括高温蒸汽灭菌工艺、低温酒精灭菌工艺、常温臭氧灭菌工艺和物料干燥操作工艺，

高温蒸汽灭菌工艺，首先通过真空泵对筒体内抽真空，再通过对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入蒸汽对物料进行预热至70-90℃，再往筒体内打入105-125℃的高压蒸汽，物料在多级螺旋搅拌桨的搅拌作用下，充分与湿热蒸汽接触，达到灭菌工艺参数115℃再保温10-50min灭菌，或达到灭菌工艺参数121℃再保温10-50min灭菌，灭菌完毕后，筒体内停止通入蒸汽，通过真空泵,对筒内进行抽真空，蒸汽通过夹层和多级螺旋搅拌桨夹层对物料加热，在多级螺旋搅拌桨的搅动下对物料进行减压干燥，温度保持在50-85℃，物料干燥至规定含水量后，待筒内无真空时即可停机打开位于筒底部的出料阀进行出料，灭菌过程完成；

低温酒精灭菌工艺，首先对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入热水浴对物料进行预热，再通过位于筒盖上的酒精喷淋入口向筒内物料喷洒70%～80%质量浓度的酒精，酒精的质量为物料的5%～20%，在多级螺旋搅拌桨的搅拌下，酒精充分与物料混匀，再用水浴对物料进行保温灭菌1-1.5小时，灭菌完毕后按照上述减压干燥过程进行减压干燥操作，干燥完毕即可停机出料，灭菌过程完成；

常温臭氧灭菌工艺，不需要对物料进行加热，首先臭氧从位于筒底部的臭氧进气口持续不断通入筒体内，物料在多级螺旋搅拌桨的不断搅动下与臭氧充分接触，先通入的臭氧先从筒盖上的臭氧排放口排出，保证筒内臭氧浓度以保证灭菌效果，持续通入臭氧两小时后灭菌完毕，即可停机出料，灭菌过程完成；

物料干燥操作工艺，即对筒内抽真空的同时对物料进行筒夹层和搅拌桨夹层水浴加热，物料在多级螺旋搅拌桨搅动下保持60-85℃，达到规定水分含量后即可停机出料。

本发明的有益效果：筒体内设多级螺旋搅拌桨，搅拌桨可自由转动，使得物料混合均匀，无死角，飞刀装置能防止物料结块、结团，灭菌过程中，可回收有机溶剂并循环利用，筒体夹层和搅拌桨夹层可同时通入蒸汽或热水，对物料进行充分加热保温，温度调节幅度范围大，适合不同灭菌或加热温度要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

1、立式灭菌筒，2、飞刀装置，3、臭氧进气口，4、出料阀，5、筒身疏水口，6、多级螺旋搅拌桨，7、温度传感器，8、筒盖疏水口，9、臭氧排放口，10、出气口，11、减速机，12、顶部喷淋口，13、进料口，14、夹层蒸汽进口，15、管式冷凝器，16、循环泵，17、集水槽A ，18、板式冷凝器，19、缓冲罐，20、真空泵，21、集水槽B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于说明本发明，不用来限制本发明的保护范围。

参考图1，本发明的一种多功能倒锥形灭菌装备，它包括立式灭菌筒、管式冷凝器15、循环泵16、集水槽A17、板式冷凝器18、缓冲罐19、真空泵20和集水槽B21，立式灭菌筒1的出气口10与管式冷凝器15连接，管式冷凝器15与板式冷凝器18连接，板式冷凝器18与缓冲罐19连接，缓冲罐19底部放置集水槽B21，缓冲罐19与真空泵20连接，立式灭菌筒1的筒盖疏水口8、筒身疏水口5和出料阀4处均通过管道与集水槽A17连接，集水槽A17与循环泵16连接。

立式灭菌筒包括筒体1、飞刀装置2、臭氧进气口3、出料阀4、筒身疏水口5、多级螺旋搅拌桨6、温度传感器7、筒盖疏水口8、臭氧排放口9、出气口10、减速机11、顶部喷淋口12、进料口13和夹层蒸汽进口14，减速机11驱动多级螺旋搅拌桨6转动，多级螺旋搅拌桨6伸入筒体1内，筒体1侧壁安装有飞刀装置2，筒体1盖上具有顶部喷淋口12，温度传感器7安装于筒体1侧壁，筒体1的顶部和下部分别开有筒盖疏水口8和筒身疏水口5，筒体1的顶部和底部分别具有进料口13和出料阀4，筒体1下部和顶部分别开有臭氧进气口3和臭氧排放口9，筒体1顶部开有夹层蒸汽进口14。

上述飞刀装置2主要由电机和刀片组成，能防止物料结块、结团。

其中，本发明的立式灭菌筒形状为倒圆锥形的，是灭菌装备的主体，筒体1内设置有多级螺旋搅拌桨6，多级螺旋搅拌桨为中空设计，筒盖上有连接蒸汽源和集水槽的管路，多级螺旋搅拌桨内可通入蒸汽或热水加热。筒盖上连接管式冷凝器15至筒内，可对乙醇蒸汽进行冷凝。蒸汽源可同时给锥形筒体夹层、筒体内、多级螺旋搅拌桨内提供蒸汽，也可给集水槽提供热源。集水槽可给圆锥形筒体夹层、筒体内、多级螺旋搅拌桨内提供冷水浴或热水浴。通过臭氧发生器对位于筒体1底部的臭氧进气口3向筒体1内不断提供臭氧。

管式冷凝器15连接至板式冷凝器18，再通过缓冲罐19连接至真空泵20。一种多功能灭菌装备可通过管路的连接和热水泵的工作实现热水或蒸汽的循环利用，最大限度节约能源。

一种利用多功能倒锥形灭菌装备进行灭菌的工艺，包括高温蒸汽灭菌工艺、低温酒精灭菌工艺、常温臭氧灭菌工艺和物料干燥操作工艺，

高温蒸汽灭菌工艺，首先通过真空泵20对筒体1内抽真空，再通过对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入蒸汽对物料进行预热至70-90℃，再往筒体1内打入105-125℃的高压蒸汽，物料在多级螺旋搅拌桨6的搅拌作用下，充分与湿热蒸汽接触，达到灭菌工艺参数115℃再保温10-50min灭菌，或达到灭菌工艺参数121℃再保温10-50min灭菌，灭菌完毕后，筒体1内停止通入蒸汽，通过真空泵,20对筒内进行抽真空，蒸汽通过夹层和多级螺旋搅拌桨夹层对物料加热，在多级螺旋搅拌桨6的搅动下对物料进行减压干燥，温度保持在50-85℃，物料干燥至规定含水量后，待筒内无真空时即可停机打开位于筒底部的出料,4进行出料，灭菌过程完成；

低温（60-70℃）酒精灭菌工艺，首先对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入热水浴（60-70℃）对物料进行预热，再通过位于筒盖上的酒精喷淋入口向筒内物料喷洒70%～80%质量浓度的酒精，酒精的质量为物料的5%～20%，在多级螺旋搅拌桨6的搅拌下，酒精充分与物料混匀，再用水浴对物料进行保温灭菌1-1.5小时，灭菌完毕后按照上述减压干燥过程进行减压干燥操作，干燥完毕即可停机出料，灭菌过程完成；

常温臭氧灭菌工艺，不需要对物料进行加热，首先臭氧从位于筒底部的臭氧进气口3持续不断通入筒体1内，物料在多级螺旋搅拌桨的不断搅动下与臭氧充分接触，先通入的臭氧先从筒盖上的臭氧排放口9排出，保证筒内臭氧浓度以保证灭菌效果，持续通入臭氧两小时后灭菌完毕，即可停机出料，灭菌过程完成；

物料干燥操作工艺，即对筒内抽真空的同时对物料进行筒夹层和搅拌桨夹层水浴加热，物料在多级螺旋搅拌桨搅动下保持60-85℃，达到规定水分含量后即可停机出料。

本发明与现有技术比，具有如下优点：

（1）与传统灭菌设备相比，该发明的设备物料装填量大，可以提高生产效率，同时节省占地面积；

（2）灭菌过程是动态过程，筒体内的物料可动态运动，内设多级螺旋搅拌桨，搅拌桨可自由转动，使得物料混合均匀，无死角；

（3）灭菌过程物料不易结块、结团，由于筒体内有粉碎装置（飞刀装置），可避免传统蒸汽灭菌等方法易造成物料结块的问题，极大改善了设备的适应性，适用粉状物料、颗粒状物料、块状物料等物料的灭菌干燥操作；

（4）灭菌过程中，可回收有机溶剂（如乙醇），并循环利用，降低生产成本；

（5）可根据不同物料的灭菌要求，控制不同的灭菌工艺条件，从而实现高温蒸汽灭菌、低温酒精灭菌及常温臭氧灭菌；

（6）适用于热敏性成分含量高的物料，含挥发性成分的物料，遇热易发生变化的物料，含易氧化成分物料等中药原生药粉、浸膏粉、中药饮片等的灭菌；

（7）筒体夹层和搅拌桨夹层可同时通入蒸汽或热水，对物料进行充分加热保温，温度调节幅度范围大，适合不同灭菌或加热温度要求。

Claims (2)

1.一种多功能倒锥形灭菌装备，其特征在于：它包括立式灭菌筒、管式冷凝器、循环泵、集水槽A、板式冷凝器、缓冲罐、真空泵和集水槽B，所述立式灭菌筒的出气口与管式冷凝器连接，所述管式冷凝器与板式冷凝器连接，所述板式冷凝器与缓冲罐连接，所述缓冲罐底部放置集水槽B，所述缓冲罐与真空泵连接，所述立式灭菌筒的筒盖疏水口、筒身疏水口和出料阀处均通过管道与集水槽A连接，所述集水槽A与循环泵连接；所述立式灭菌筒包括筒体、飞刀装置、臭氧进气口、出料阀、筒身疏水口、多级螺旋搅拌桨、温度传感器、筒盖疏水口、臭氧排放口、出气口、减速机、顶部喷淋口、进料口和夹层蒸汽进口，所述减速机驱动多级螺旋搅拌桨转动，所述多级螺旋搅拌桨伸入筒体内，所述筒体侧壁安装有飞刀装置，所述筒体盖上具有顶部喷淋口，所述温度传感器安装于筒体侧壁，所述筒体的顶部和下部分别开有筒盖疏水口和筒身疏水口，所述筒体的顶部和底部分别具有进料口和出料阀，所述筒体下部和顶部分别开有臭氧进气口和臭氧排放口，所述筒体顶部开有夹层蒸汽进口。

2.利用权利要求1所述的一种多功能倒锥形灭菌装备进行灭菌的工艺，其特征在于：包括高温蒸汽灭菌工艺、低温酒精灭菌工艺、常温臭氧灭菌工艺和物料干燥操作工艺，

高温蒸汽灭菌工艺，首先通过真空泵对筒体内抽真空，再通过对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入蒸汽对物料进行预热至70-90℃，再往筒体内打入105-125℃的高压蒸汽，物料在多级螺旋搅拌桨的搅拌作用下，充分与湿热蒸汽接触，达到灭菌工艺参数115℃再保温10-50min灭菌，或达到灭菌工艺参数121℃再保温10-50min灭菌，灭菌完毕后，筒体内停止通入蒸汽，通过真空泵,对筒内进行抽真空，蒸汽通过夹层和多级螺旋搅拌桨夹层对物料加热，在多级螺旋搅拌桨的搅动下对物料进行减压干燥，温度保持在50-85℃，物料干燥至规定含水量后，待筒内无真空时即可停机打开位于筒底部的出料阀进行出料，灭菌过程完成；

低温酒精灭菌工艺，首先对筒夹层和多级螺旋搅拌桨夹层通入热水浴对物料进行预热，再通过位于筒盖上的酒精喷淋入口向筒内物料喷洒70%～80%质量浓度的酒精，酒精的质量为物料的5%～20%，在多级螺旋搅拌桨的搅拌下，酒精充分与物料混匀，再用水浴对物料进行保温灭菌1-1.5小时，灭菌完毕后按照上述减压干燥过程进行减压干燥操作，干燥完毕即可停机出料，灭菌过程完成；

常温臭氧灭菌工艺，不需要对物料进行加热，首先臭氧从位于筒底部的臭氧进气口持续不断通入筒体内，物料在多级螺旋搅拌桨的不断搅动下与臭氧充分接触，先通入的臭氧先从筒盖上的臭氧排放口排出，保证筒内臭氧浓度以保证灭菌效果，持续通入臭氧两小时后灭菌完毕，即可停机出料，灭菌过程完成；

物料干燥操作工艺，即对筒内抽真空的同时对物料进行筒夹层和搅拌桨夹层水浴加热，物料在多级螺旋搅拌桨搅动下保持60-85℃，达到规定水分含量后即可停机出料。