過濾型離心機（下簡稱離心機）屬固、液相分離設(shè)備，由于是在離心力場下的強制分離，分離因數(shù)可達到 ６００，甚至 １ ０００ 以上，分離效果較好，生產(chǎn)能力大，并可實現(xiàn)自動控制。因此，離心機在制藥工業(yè)中有著較為廣泛的應(yīng)用。
離心機在制藥工業(yè)應(yīng)用極廣，其仍是當(dāng)前原料藥生產(chǎn)工藝中分離的主要設(shè)備。由于制藥廠家離心機所應(yīng)用的場合、工藝、介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的不同，對離心機也有不同的要求，比如，防腐要求、防爆要求、介質(zhì)溫度、車間凈化等級等。下面探討一下過濾型離心機在制藥工業(yè)應(yīng)用中所涉及的一些特殊性問題。
１ 密閉要求
離心機無論是用于非無菌藥還是用于無菌藥，或者是用于制藥中間體還是用于成品藥，其生產(chǎn)過程中對環(huán)境均提出了很高的要求，如潔凈車間，就有相應(yīng)潔凈等級要求，設(shè)備的良好密閉性能使外部與機器內(nèi)部保持有效的隔離。然而，離心機內(nèi)腔中的固、液、氣相等不得對車間環(huán)境造成污染，反之，外部環(huán)境也不能對內(nèi)部物料產(chǎn)生污染。因此，制藥廠在訂貨時應(yīng)告知離心機制造商，提出密閉要求。對離心機的密閉性能進行改進設(shè)計，并在制造時充分體現(xiàn)，應(yīng)在以下幾個方面進行考慮：
１．１ 機蓋的密封
機蓋一般為翻轉(zhuǎn)式，機蓋與機殼接合面應(yīng)有可靠的密封措施，如果因密封結(jié)構(gòu)或材質(zhì)防腐失效，就可能造 成液、氣相的泄漏，對環(huán)境、人員造成傷害。
在機蓋法蘭上加工燕尾槽，安裝密封條，以保證密封條的定位可靠性，密封條為梯形中空結(jié)構(gòu)，以保證其密閉性能。密封條采用硅橡膠等材質(zhì)，按所處理物料的防腐要求來確定密封條材質(zhì)。
１．２ 軸承位的密封
主軸螺母、軸承位的密封，以前的傳統(tǒng)機型在此密封措施比較簡易，只能做到相對密封。如主軸螺母部位，主軸螺母與轉(zhuǎn)鼓接合面，一般不設(shè)置密封圈，離心機在運行過程中易發(fā)生液相或氣相的滲入，對主軸錐面產(chǎn)生腐蝕，甚至滲入軸承中，對軸承產(chǎn)生破壞，從而影響機器的正常使用。上軸承蓋一般都設(shè)置骨架式密封等結(jié)構(gòu)，但上軸承蓋至轉(zhuǎn)鼓錐面之間的一部分則暴露在外，離心機內(nèi)腔中的氣霧，則可能對主軸暴露面產(chǎn)生腐蝕。
制藥工業(yè)所用的離心機，其所分離的物料中大多有溶媒等有機溶劑或酸堿等介質(zhì)，因此在訂購設(shè)備時應(yīng)充分考慮到這些部位的密封要求。在設(shè)計時，應(yīng)考慮上述結(jié)構(gòu)的改進，如主軸上端的緊固與密封，采用 ２ 塊軸端擋圈疊裝，２ 個 Ｏ 型圈隔離安裝方式，以消除滲液的可能。對上軸承蓋上側(cè)的密封，可以考慮更改上軸承蓋的結(jié)構(gòu)型式，如設(shè)置迷宮密封裝置，減少或消除氣霧對主軸的侵蝕。也可以將暴露面加涂鎳磷合金，以消除或減小產(chǎn)生腐蝕的可能。
１．３ 傳動帶工作區(qū)域的密封
傳統(tǒng)離心機其傳動帶是敞開式的，只是在電機端設(shè)置 １ 個防護罩，主要是從安全角度出發(fā)。但對于摩擦所產(chǎn)生的粉塵對環(huán)境的污染則沒有加于控制，如在潔凈區(qū)內(nèi)使用是不可行的。因此，必須對傳動帶工作區(qū)域加以密閉，以防止摩擦粉塵的外泄。
１．４ 其它部位的密封
離心機的外接管道，如進料管、洗滌管、清洗管等管道，一般情況下選用法蘭安裝方式，以保證其接口的密封性能。對潔凈度要求很高的場合，其接口應(yīng)選用衛(wèi)生級快開式接口裝置，以便于清洗。
較為復(fù)雜的密封部位是下部卸料離心機的固相出口，因其出料口較大，且接口形狀的特殊性，給設(shè)計與制造帶來了很大的難度。通常的做法是接料斗從離心機底部出口過渡至 １ 個直徑適合的圓口，接裝 １ 個蝶閥，有法蘭安裝面加裝密封墊，來實現(xiàn)密閉要求。爾后，蝶閥出口外接柔性接管至料倉。如果主要產(chǎn)品是分離出的固相，對固相物的要求很高，即使是在線清洗管的清洗孔中滴出的液相進入固相中也是不允許的。因此，在線清洗管的設(shè)計上應(yīng)采用衛(wèi)生級快開式接口裝置，以便在完成一次分離后將清洗管拆下，對其管內(nèi)徹底清洗。
２ 防爆要求
制藥工業(yè)生產(chǎn)中有很多有防爆要求，因其介質(zhì)有甲醇、乙醇、甲苯等有機溶劑，離心機在運行過程中的安全性成為選型的首要要求。
２．１ 產(chǎn)生爆炸的幾個要素
產(chǎn)生爆炸的 ３ 個要素為溫度、火源、氧氣。其中：（１）溫度，對于具體的某一介質(zhì)，無論是液相還是氣相，在進行工藝設(shè)計時應(yīng)考慮離心機工作溫度，因是工藝問題，在此不作詳析；（２）火源，在離心機設(shè)計時，對于運動件應(yīng)用足夠的安全空間，以消除可能產(chǎn)生的機械摩擦和撞擊，機器必須有消除靜電的措施。同時，對于制動裝置，一般均采用能耗制動的形式（非接觸式制動，缺點是制動時間要比接觸式要長一點，尤其是在滿載時轉(zhuǎn)動慣量較大的情況下更是如此），不得采用機械摩擦式制動裝置。另外，對于傳動帶，則選用防靜電帶，以消除或減少靜電產(chǎn)生的可能。
２．２ 可實施防爆措施
涉及到防爆場合，可以考慮采用氮氣保護，但有的離心機的氮氣保護，實際上只是在機殼上設(shè)置了一個氮氣進氣管，一個氮氣出氣管，離心機在工作時，對內(nèi)腔中充入氮氣。至于氮氣濃度能否達到安全范圍則沒有定量的控制，因此，其氮氣保護的可靠性很差。在氮氣保護系統(tǒng)中加入在線氧氣檢測裝置，對運行過程中的離心機內(nèi)腔的氧氣進行檢測，控制其氧氣含量在安全范圍以內(nèi)，即達到了定量的控制。一般在訂貨時，應(yīng)提出防爆要求，對離心機的配置提出更精確的制造要求，比如：配置防爆電機、現(xiàn)場防爆按鈕、防靜電皮帶、變頻器控制、防爆電磁閥、防爆接近開關(guān)、防爆隔離柵、靜電接地、能耗制動、氮氣保護、氧氣含量在線檢測等。然而，并不是所有的有防爆要求的場合都要配置，應(yīng)按實際工藝、環(huán)境等適當(dāng)?shù)呐渲谩???
３ 清洗要求
在離心機內(nèi)腔，設(shè)置多個清洗頭或清洗管，離心機可在不開蓋或運轉(zhuǎn)過程中對離心機內(nèi)部進行清洗。重點有以下幾個部位：（１）轉(zhuǎn)鼓底面及軸承座部位的清洗；（２）攔液板表面及轉(zhuǎn)鼓筒體外表面；（３）轉(zhuǎn)鼓筒體內(nèi)表面；（４）翻蓋內(nèi)表面及進料、刮刀等裝置表面；（５）外殼內(nèi)表面。
４ 防腐要求及表面處理
制藥工業(yè)一般應(yīng)選用不銹鋼材結(jié)構(gòu)，一些外部的零部件盡管不與物料直接接觸，但還是選用不銹鋼材質(zhì)為宜，對表面的清洗、潔凈車間的環(huán)境保持更有利。
按所分離物料的腐蝕數(shù)據(jù)（化學(xué)性質(zhì)、溫度、濃度等），選用合適的材料，如 ３０４、３２１、３１６Ｌ、鈦材等材料。所用的管材，對一些潔凈度要求高的場合，應(yīng)選用衛(wèi)生級管和衛(wèi)生級快開式結(jié)構(gòu)，以消除管道可能帶來的污染，
也便于清洗。另外，對于一些不與物料直接接觸，或只是起支承的結(jié)構(gòu)件，也可以采用包襯不銹鋼的制造形式。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計和制作時表面平整、過渡圓滑，消除衛(wèi)生死角，消除積液、積料等死角。所有的不銹鋼表面應(yīng)經(jīng)打磨拋光處理，表面光潔。
５ 氣源要求
離心機配置的氣動動作元件，如氣動刮刀、氣體輔助刮刀、氣體反沖裝置等，其動力源是氣體（壓縮空氣或壓縮氮氣），應(yīng)對氣源進行凈化處理，以保證藥品不被氣體中的雜質(zhì)污染。如應(yīng)用于防爆場合，其氣源應(yīng)使用氮氣。
６ 殘余濾餅清理與濾布再生的要求
在制藥工業(yè)上常用離心機中，卸料離心機（人工上部卸料或吊袋卸料）如圖 １ 所示，是常見機型之一，其每次卸料都將濾袋提出，相對來說其殘余濾餅容易清理一些，濾布再生也更方便一點，在此不作更多的介紹。這里主要談一下另一種常見機型，即刮刀卸料離心機的殘余濾餅清理和濾布再生的方法，如圖 ２ 所示。
刮刀卸料離心機（ＬＧＺ、ＧＫ 等機型），因其為自動刮料型的離心機，濾布安裝于轉(zhuǎn)鼓壁上，拆卸與安裝相對于上部卸料離心機來說困難一些，刮刀與濾布之間有一安全距離（５～１０ ｍｍ），以防止刮刀刮壞濾布，這一殘余濾餅層的存在，對于一般化工產(chǎn)品而言，沒有太大的問題。但在制藥工業(yè)中，殘余濾餅的存在不能滿足消除批次間污染的要求。為達到清理殘余濾餅的目的，在刮刀上設(shè)置一氣體輔助刮刀，如圖 ３ 所示。轉(zhuǎn)鼓過濾孔外側(cè)設(shè)置氣體反沖噴嘴，在進行刮料時，高壓氣體通過轉(zhuǎn)鼓過濾孔由外向內(nèi)沖擊濾布和殘余濾餅層，使濾布產(chǎn)生脈沖振蕩，并向內(nèi)產(chǎn)生一位移，以一柔性推力使濾布貼近刮刀刃口，減少殘余濾餅層的厚度，同時，氣體反沖輔助刮刀噴出的高壓氣體吹去濾布上的殘余濾餅。通過這一裝置可有效降低或消除殘余濾餅，同時在一定程度上對濾布進行再生，殘余濾餅的清理對一些顆粒度較小或粘度較大的物料，可消除下一次過濾時殘余濾餅所產(chǎn)生的過濾阻力，提高過濾效率。
７ 結(jié)語
本文從離心機在制藥工業(yè)運用的基本要求出發(fā)，并按照 ＧＭＰ 要求，對過濾型離心機若干問題進行探討，使人們對離心機能更好地在制業(yè)工業(yè)中應(yīng)用有所了解。同時，也對殘余濾餅清理與濾布再生問題進一步探討。其目的是為了拋磚引玉，以求得國內(nèi)離心機總體水平的提高，使離心機更好為制藥工業(yè)服務(wù)。
