CN105664206B - 一种集成压力式在线灭菌生产线 - Google Patents

Abstract

一种集成压力式在线灭菌生产线，设有密封厂房，密封厂房通过密封隔板分隔有灯检及包装打包区、进出料缓冲区和高压灭菌生产区，灯检及包装打包区与进出料缓冲区之间的密封隔板上设有密封门Ⅰ，进出料缓冲区与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅱ，高压灭菌生产区通过分隔板分隔有在线灭菌剂产生区、配料区、清洗灌装封口区、在线高温灭菌区、在线物料空气冷却区，在线灭菌剂产生区内设有臭氧发生器，各区内均设有与臭氧发生器相接的臭氧管道。本发明的设计压力在0.3Mpa，按照具体功能分区设计，工作人员在高压力下工作，高压灭菌生产区的生产流水线可在线实现129℃以下的水浴式灭菌，节省了初始投资成本及后期维护成本。

Description

一种集成压力式在线灭菌生产线

技术领域

本发明涉及一种在线灭菌生产线，特别涉及一种集成压力式在线灭菌生产线。

背景技术

现有国内外的各类无菌厂房均为普通的砖混结构，平整地面，打地桩，采用钢结构支撑，再盖上防日晒雨淋的砖瓦构成房顶，框架结构支撑的墙面采用砖、水泥、砂浆砌成，间隔设置窗户，以利光照，顶部全部使用楼板或整体水泥、钢筋、砂浆浇筑而成，安装玻璃窗及进出房门，然后在所有的接缝处打上密封胶，在正常使用时将区充入无菌空气，略大于区外压力。

这种厂房存在以下的缺点：区不能完全密封，不能充入高于0.01Mpa以上的压力，区内压力只达到大气压附近，高于95℃以上的水就慢慢汽化，100℃以上水就完全汽化，而充入区内的臭氧或其它灭菌剂灭菌后，需要降解后才能进入区，密封性差造成内室的气态灭菌剂泄露，对环境造成危害，而且还很难实现物品在线水浴式灭菌。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便的集成压力式在线灭菌生产线。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本发明是一种集成压力式在线灭菌生产线，其特点是，设有密封厂房，密封厂房通过密封隔板分隔有灯检及包装打包区、进出料缓冲区和高压灭菌生产区，灯检及包装打包区与进出料缓冲区之间的密封隔板上设有密封门Ⅰ，进出料缓冲区与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅱ，高压灭菌生产区通过分隔板分隔有在线灭菌剂产生区、配料区、清洗灌装封口区、在线高温灭菌区、在线物料空气冷却区，高压灭菌生产区内的相对压力保持在0.1-0.3MPa；

进出料缓冲区内设有压缩空气罐和压缩空气补充处，进出料缓冲区通过压缩空气管道与设在密封厂房外的水池相接；

在线灭菌剂产生区内设有臭氧发生器，配料区、清洗灌装封口区、在线高温灭菌区、在线物料空气冷却区内均设有与臭氧发生器相接的臭氧管道，臭氧经臭氧管道均匀地输送至各个区，待各个区充满后，回流至臭氧发生器，再次产生臭氧，如此不间断运行，待高压灭菌生产区内的臭氧达到峰值，臭氧发生器停止运行；

进料时，灯检及包装打包区内的压力保持常压，当进出料缓冲区的压力与灯检及包装打包区的压力平衡时，打开密封门Ⅰ，从灯检及包装打包区进入进出料缓冲区后，关闭密封门Ⅰ，工作人员在进出料缓冲区内穿上防护服，戴上呼吸头罩及压缩空气罐，此时，缓慢向进出料缓冲区内充入压缩空气，待进出料缓冲区内的压力与高压在线灭菌区的压力平衡后，打开密封门Ⅱ，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅱ；

工作人员将物料送至配料区，配料区内设有纯水机组、配料***，将原料组分与纯水混合、搅拌、发酵至成品，然后通过管道传送至清洗灌装封口区；

清洗灌装封口区内设有清洗、灌装、封口***，灌装好的成品通过自动线传送到在线高温灭菌区；

在线高温灭菌区和在线物料空气冷却区内均设有通道式流水线和排水管道，排水管道上装有排水阀，通过压力将余水排出室外，不需要排水时，将排水阀门关闭，灭菌时，灌装好的成品在通道式流水线上经温度为121-130℃的高温水循环喷淋灭菌，灭菌后自动送入在线物料空气冷却区，经冷却空气水循环喷淋冷却后，码放至转运车上；

出料时，保持进出料缓冲区的压力与高压在线灭菌区的压力平衡，打开密封门Ⅱ，工作人员将产品推入进出料缓冲区后，关闭密封门Ⅱ，缓慢将进出料缓冲区的压缩空气排入水池中，降低进出料缓冲区的压力，待进出料缓冲区的压力降至与灯检及包装打包区的压力平衡后，打开密封门Ⅰ，进入灯检及包装打包区，再关闭密封门Ⅰ，实现集成压力式无菌生产。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的密封厂房采用钢板焊接而成。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在所述进出料缓冲区设有若干与压缩空气管道相接的接口。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在所述密封厂房内设有照明装置。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在所述密封厂房的侧壁或顶部设有透明密封窗。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，在所述进出料缓冲区设有储气罐加充点。

本发明所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，所述的密封厂房通过密封隔板分隔有工作人员进出缓冲区，灯检及包装打包区与工作人员进出缓冲区的密封隔板上设有密封门Ⅲ，工作人员进出缓冲区与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅳ；

进厂时，灯检及包装打包区内的压力保持常压，当工作人员进出缓冲区的压力与灯检及包装打包区的压力平衡时，打开密封门Ⅲ，从灯检及包装打包区进入进出料缓冲区后，关闭密封门Ⅲ，工作人员在工作人员进出缓冲区内穿上防护服，戴上呼吸头罩，此时，缓慢向工作人员进出缓冲区内充入压缩空气，待工作人员进出缓冲区内的压力与高压在线灭菌区的压力平衡后，打开密封门Ⅳ，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅳ；

出厂时，保持工作人员进出缓冲区的压力与高压在线灭菌区的压力平衡，打开密封门Ⅳ，进入工作人员进出缓冲区后，关闭密封门Ⅳ，缓慢将工作人员进出缓冲区的压缩空气排入水池中，降低工作人员进出缓冲区的压力，待工作人员进出缓冲区的压力降至与灯检及包装打包区的压力平衡后，打开密封门Ⅲ，进入灯检及包装打包区，再关闭密封门Ⅲ，实现进出密封厂房。

本发明所述的集成压力式在线灭菌生产线设计压力在0.3Mpa，按照具体功能分区设计，工作人员在高压力下工作，高压灭菌生产区的生产流水线可在线实现129℃以下的水浴式灭菌，不再需要专用的灭菌器，实现了高压下密封厂房内的在线灭菌，又由于整个密封厂房一直处于臭氧（或其它气态灭菌剂）灭菌状态下，保证了良好的无菌环境，设进出物料缓冲区，方便物料、人流进出密封厂房。与现有技术相比，设计合理，使用方便，极大地减少能源消耗，节省了大量初始投资成本及后期维护成本。

具体实施方式

进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

一种集成压力式在线灭菌生产线，设有密封厂房，密封厂房通过密封隔板分隔有灯检及包装打包区3、进出料缓冲区1和高压灭菌生产区，灯检及包装打包区3与进出料缓冲区1之间的密封隔板上设有密封门Ⅰ2，进出料缓冲区1与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅱ10，高压灭菌生产区通过分隔板分隔有在线灭菌剂产生区4、配料区6、清洗灌装封口区7、在线高温灭菌区8、在线物料空气冷却区9，高压灭菌生产区内的相对压力保持在0.1-0.3MPa，所述的相对压力指在工作过程中高压灭菌生产区内的工作压力；

进出料缓冲区1内设有压缩空气罐，进出料缓冲区1通过压缩空气管道与设在密封厂房外的水池相接；

在线灭菌剂产生区4内设有臭氧发生器，配料区6、清洗灌装封口区7、在线高温灭菌区8、在线物料空气冷却区9内均设有与臭氧发生器相接的臭氧管道，臭氧经臭氧管道均匀地输送至各个区，待各个区充满后，回流至臭氧发生器，再次产生臭氧，如此不间断运行，待高压灭菌生产区内的臭氧达到峰值，臭氧发生器停止运行，当臭氧浓度低于设定值，臭氧发生器又自动运行，如此往复，保证密封厂房一致处于无菌状态；

进料时，灯检及包装打包区3内的压力保持常压，当进出料缓冲区1的压力与灯检及包装打包区3的压力平衡时，打开密封门Ⅰ2，从灯检及包装打包区3进入进出料缓冲区1后，关闭密封门Ⅰ2，工作人员在进出料缓冲区1内穿上防护服，戴上呼吸头罩及储气罐，此时，缓慢向进出料缓冲区1内充入压缩空气，待进出料缓冲区1内的压力与高压在线灭菌区3的压力平衡后，打开密封门Ⅱ10，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅱ10；

工作人员将物料送至配料区6，配料区6内设有纯水机组、配料***，将原料组分与纯水混合、搅拌、发酵至成品，然后通过管道传送至清洗灌装封口区；

清洗灌装封口区7内设有清洗、灌装、封口***，灌装好的成品通过自动线传送到在线高温灭菌区；

在线高温灭菌区8和在线物料空气冷却区9内均设有通道式流水线和排水管道，排水管道上装有排水阀，通过压力将余水排出室外，不需要排水时，将排水阀门关闭，灭菌时，灌装好的成品在通道式流水线上经温度为121-130℃的高温水循环喷淋灭菌，灭菌后自动送入在线物料空气冷却区9，经冷却空气水循环喷淋冷却后，码放至转运车上；

出料时，保持进出料缓冲区1的压力与高压在线灭菌区3的压力平衡，打开密封门Ⅱ10，工作人员将产品推入进出料缓冲区1后，关闭密封门Ⅱ10，缓慢将进出料缓冲区1的压缩空气排入水池中，降低进出料缓冲区1的压力，待进出料缓冲区1的压力降至与灯检及包装打包区3的压力平衡后，打开密封门Ⅰ2，进入灯检及包装打包区3，再关闭密封门Ⅰ2，实现集成压力式无菌生产。

所述的密封厂房采用钢板焊接而成，强度高，表面光滑无缝；在所述进出料缓冲区1设有若干与压缩空气管道相接的接口，压缩空气为独立的供应***，必须经过无菌过滤后才能进入区，密封厂房的压力维持在0.2Mpa左右，密封厂房内、进出料缓冲区1要设置多个压缩空气管道接口；在所述进出料缓冲区1内设有用于工作人员呼吸用的储气罐、呼吸头罩和防护服，进出料缓冲区1设有储气罐加充点；在所述密封厂房内设有照明装置，照明装置可通过每个密封厂房设置多点透明玻璃砖，在厂房外设置照明，通过玻璃砖透光照射入密封厂房内，也可直接在密封厂房内设置照明***，具体要求根据工艺要求设计；供电***，根据用电量，将总电源引入压力厂房内，再分配到各个区；还可根据需要设置其他的辅助设施。

所述的密封厂房通过密封隔板分隔有工作人员进出缓冲区11，灯检及包装打包区3与工作人员进出缓冲区11的密封隔板上设有密封门Ⅲ12，工作人员进出缓冲区11与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅳ13；

进厂时，灯检及包装打包区3内的压力保持常压，当工作人员进出缓冲区11的压力与灯检及包装打包区3的压力平衡时，打开密封门Ⅲ 12，从灯检及包装打包区3进入工作人员进出缓冲区11后，关闭密封门Ⅲ 12，工作人员在工作人员进出缓冲区11内穿上防护服，戴上呼吸头罩，此时，缓慢向工作人员进出缓冲区11内充入压缩空气，待工作人员进出缓冲区11内的压力与高压在线灭菌区的压力平衡后，打开密封门Ⅳ13，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅳ13；

出厂时，保持工作人员进出缓冲区11的压力与高压在线灭菌区的压力平衡，打开密封门Ⅳ13，进入工作人员进出缓冲区11后，关闭密封门Ⅳ13，缓慢将工作人员进出缓冲区11的压缩空气排入水池中，降低工作人员进出缓冲区11的压力，待工作人员进出缓冲区11的压力降至与灯检及包装打包区3的压力平衡后，打开密封门Ⅲ 12，进入灯检及包装打包区3，再关闭密封门Ⅲ 12，实现进出密封厂房。

在密封厂房内还增加了压力容器、单机设备、无菌环境、在线高温灭菌等，实现了在线水浴式灭菌，在保证良好生产的同时不会污染环境。

以饮料类的玻璃瓶装饮料生产线为例：

1、分区间隔：灯检及包装区3为常压区，高压灭菌生产区包括走廊5、在线灭菌剂产生区4、配料区6、清洗灌装封口区7、在线高温灭菌区8、在线物料空气冷却区9，进出料缓冲区也可作为工作人员区进出缓冲区，进出料缓冲区的相对压力可根据用户需要进行调节，常压状态下压力为0MPa，高压状态下压力为0.1 -0.4MPa；

2、进料时，进出料缓冲区1与高压灭菌生产区的密封门Ⅱ10锁紧，高压灭菌生产区与进出料缓冲区1密封隔绝，进出料缓冲区1内的气体经压缩空气管道排入密封厂房外的水池中，水池中的水吸收了含有微量灭菌剂的气体，待进出料缓冲区1压力排除后，打开进出料缓冲区1与灯检及包装区3的密封门Ⅰ2，将物料推入进出料缓冲区1，关闭并锁紧密封门Ⅰ2，向进出料缓冲区1充入压缩空气，待进出料缓冲区1压力与高压灭菌生产区压力平衡时，停止进压缩空气，在高压灭菌生产区的工作人员打开密封门Ⅱ10，将物料拉入高压灭菌生产区的走廊5内，关闭并锁紧密封门Ⅱ10，完成整个进料过程；

3、出料时，向进出料缓冲区1充入压缩空气，待进出料缓冲区1压力与高压灭菌生产区压力平衡时，停止进压缩空气，在高压灭菌生产区的工作人员打开密封门Ⅱ10，将物料推入进出料缓冲区1，关闭并锁紧密封门Ⅱ10，将进出料缓冲区1的气体排除到水池中，进出料缓冲区1的压力降低至与灯检及包装区的压力一致后，打开密封门Ⅰ2，将物料拉出进出料缓冲区1，关闭并锁紧密封门Ⅰ2，完成整个出料过程；

4、在线灭菌剂产生区4安装有臭氧发生器，在0.2MPa的压力下，全部充满臭氧气体作为灭菌剂，是灭菌剂产生的场所，臭氧发生器产生的臭氧通过管道均匀地传送到各个区，对区进行整体表面灭菌，包含压力厂房内机器、设备、移动的工作人员等，回风通过走廊又回到臭氧发生器，再次产生臭氧，如此不间断运行，压力厂房内的臭氧达到峰值，停止运行，当区臭氧浓度低于设定值，臭氧***又自动运行，如此往复，保证压力厂房一直处于无菌状态。

5、高压灭菌生产区的配料区安装有一套纯水机组、一套配料***，工作压力在0.2Mpa，全部充满臭氧气体作为灭菌剂，在该区将原料组分与纯水混合、搅拌、发酵至成品，然后通过管道传送到清洗灌装封口区7；

6、清洗灌装封口区7安装一套清洗、灌装、封口***，工作压力在0.2Mpa，全部充满臭氧气体作为灭菌剂，在该区将成品灌装到清洗好的瓶子中，然后经管道封口，再通过自动线传送到在线高温灭菌区8；

7、在线高温灭菌区8内的压力在0.2Mpa，全部充满臭氧气体作为灭菌剂，瓶子在该区只需要在通道式流水线上经过超过121℃的高温水循环喷淋灭菌，从进入通道到离开通道的时间为灭菌时间，可以通过变频器调节传送速度来控制灭菌时间，已经灭菌好的瓶子又自动送入在线物料空气冷却区；

8、在线物料空气冷却区9内的压力在0.2Mpa，全部充满臭氧气体作为灭菌剂，瓶子在该区只需要在通道式流水线上经过冷却空气水循环冷却，从进入通道到离开通道的时间为冷却时间，可以通过变频器调节传送速度来控制冷却时间，已经冷却好的瓶子可以通过转运车码放送到进出料缓冲区，再送到常压状态下的灯检及包装区；

9、常压区的灯检及包装区3的压力在0Mpa，一个标准大气压的状态下，即常压区，灯检及包装区3作为灯检、包装、物流、人流的场所，也可根据工艺流程，独立分开设计。

Claims (7)

1.一种集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：设有密封厂房，密封厂房通过密封隔板分隔有灯检及包装打包区、进出料缓冲区和高压灭菌生产区，灯检及包装打包区与进出料缓冲区之间的密封隔板上设有密封门Ⅰ，进出料缓冲区与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅱ，高压灭菌生产区通过分隔板分隔有在线灭菌剂产生区、配料区、清洗灌装封口区、在线高温灭菌区、在线物料空气冷却区，高压灭菌生产区内的相对压力保持在0.1-0.3MPa；

进出料缓冲区内设有压缩空气罐，进出料缓冲区通过压缩空气管道与设在密封厂房外的水池相接；

在线灭菌剂产生区内设有臭氧发生器，配料区、清洗灌装封口区、在线高温灭菌区、在线物料空气冷却区内均设有与臭氧发生器相接的臭氧管道，臭氧经臭氧管道均匀地输送至各个区，待各个区充满后，回流至臭氧发生器，再次产生臭氧，如此不间断运行，待高压灭菌生产区内的臭氧达到峰值，臭氧发生器停止运行；

进料时，灯检及包装打包区内的压力保持常压，当进出料缓冲区的压力与灯检及包装打包区的压力平衡时，打开密封门Ⅰ，从灯检及包装打包区进入进出料缓冲区后，关闭密封门Ⅰ，工作人员在进出料缓冲区内穿上防护服，戴上呼吸头罩及压缩空气罐，此时，缓慢向进出料缓冲区内充入压缩空气，待进出料缓冲区内的压力与高压在线灭菌区的压力平衡后，打开密封门Ⅱ，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅱ；

工作人员将物料送至配料区，配料区内设有纯水机组和配料***，将原料组分与纯水混合、搅拌、发酵至成品，然后通过管道传送至清洗灌装封口区；

清洗灌装封口区内设有清洗、灌装、封口***，灌装好的成品通过自动线传送到在线高温灭菌区；

在线高温灭菌区和在线物料空气冷却区内均设有通道式流水线和排水管道，排水管道上装有排水阀，通过压力将水排出密封厂房外，不需要排水时，将排水阀关闭，灭菌时，灌装好的成品在通道式流水线上经温度为121-130℃的高温水循环喷淋灭菌，灭菌后自动送入在线物料空气冷却区，经冷却空气水循环喷淋冷却后，码放至转运车上；

出料时，保持进出料缓冲区的压力与高压在线灭菌区的压力平衡，打开密封门Ⅱ，工作人员将转运车推入进出料缓冲区后，关闭密封门Ⅱ，缓慢将进出料缓冲区的压缩空气排入水池中，降低进出料缓冲区的压力，待进出料缓冲区的压力降至与灯检及包装打包区的压力平衡后，打开密封门Ⅰ，进入灯检及包装打包区，再关闭密封门Ⅰ，实现集成压力式无菌生产。

2.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：所述的密封厂房采用钢板焊接而成。

3.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：在所述进出料缓冲区设有若干与压缩空气管道相接的接口。

4.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：在所述密封厂房内设有照明装置。

5.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：在所述密封厂房的侧壁或顶部设有透明密封窗。

6.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：在所述进出料缓冲区内设有储气罐加充点。

7.根据权利要求1所述的集成压力式在线灭菌生产线，其特征在于：所述的密封厂房通过密封隔板分隔有工作人员进出缓冲区，灯检及包装打包区与工作人员进出缓冲区的密封隔板上设有密封门Ⅲ，工作人员进出缓冲区与高压灭菌生产区之间的密封隔板上设有密封门Ⅳ；

进厂时，灯检及包装打包区内的压力保持常压，当工作人员进出缓冲区的压力与灯检及包装打包区的压力平衡时，打开密封门Ⅲ，从灯检及包装打包区进入工作人员进出缓冲区后，关闭密封门Ⅲ，工作人员在工作人员进出缓冲区内穿上防护服，戴上呼吸头罩，此时，缓慢向工作人员进出缓冲区内充入压缩空气，待工作人员进出缓冲区内的压力与高压在线灭菌区的压力平衡后，打开密封门Ⅳ，进入高压在线灭菌区，再关闭密封门Ⅳ；

出厂时，保持工作人员进出缓冲区的压力与高压在线灭菌区的压力平衡，打开密封门Ⅳ，进入工作人员进出缓冲区后，关闭密封门Ⅳ，缓慢将工作人员进出缓冲区的压缩空气排入水池中，降低工作人员进出缓冲区的压力，待工作人员进出缓冲区的压力降至与灯检及包装打包区的压力平衡后，打开密封门Ⅲ，进入灯检及包装打包区，再关闭密封门Ⅲ，实现进出密封厂房。