氣動恒壓的液體連續(xù)送料裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于液體輸送技術(shù)領(lǐng)域，特指一種氣動恒壓的液體連續(xù)送料裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 過濾單元廣泛應(yīng)用于水處理、化工、食品工業(yè)，近幾十年新興的生物技術(shù)領(lǐng)域中， 過濾技術(shù)更是得到了前所未有的發(fā)展與應(yīng)用。根據(jù)液體過濾膜的孔徑不同可分為反滲透、 超濾、納濾、微濾。在生物技術(shù)領(lǐng)域，反滲透應(yīng)用于注射水生產(chǎn)，超濾用于蛋白質(zhì)濃縮和緩沖 體系置換，納濾主要用于除病毒過濾，微濾主要用于除菌過濾和顆粒過濾；近年來對過濾膜 材質(zhì)進(jìn)行復(fù)合設(shè)計或表面修飾，發(fā)展出了深層過濾膜與離子交換過濾膜，前者主要用于料 液的高效澄清，后者主要應(yīng)用于蛋白質(zhì)精細(xì)純化。
[0003] 操作壓力是所有過濾單元操作的重要工藝參數(shù)，任何一種商業(yè)化過濾材料都必須 向用戶提供正常操作的壓力范圍。操作壓力過低，料液透過率低，降低工作效率；操作壓力 過高，容易引起濃差極化，同樣導(dǎo)致料液透過率降低，如操作壓力超過一定范圍將導(dǎo)致過濾 介質(zhì)擊穿，料液污染，因此為過濾單元操作提供經(jīng)過優(yōu)化的恒定壓力對于提高過濾效率十 分重要。恒定壓力對過濾的重要性在生物制藥領(lǐng)域的除病毒過濾操作單元尤為明顯，在納 濾除病毒過程中，中途壓力釋放將導(dǎo)致某些濾膜的病毒過濾效率下降，從而增加產(chǎn)品的病 毒污染風(fēng)險[LaCasse D, et al, Impact of process interruption on virus retention of small-virus filters. Bioprocess International, 2013, 11 (10):34]〇
[0004] 目前工業(yè)生產(chǎn)上為過濾單元提供液體驅(qū)動壓力的主要為離心泵、蠕動泵或隔膜 泵。泵可以提供穩(wěn)定的流速，但由于過濾是一個動態(tài)變化的過程，隨著處理量的增加，系統(tǒng) 壓力將越來越高，因此一般自動化程度較高的過濾系統(tǒng)都將過濾器進(jìn)料口的壓力作為反饋 信號來控制泵的轉(zhuǎn)速，以維持操作壓力恒定或在一定范圍之內(nèi)。世界上各大過濾操作整體 解決方案供應(yīng)商都推出了各自的用于生物制藥的高度自動化的過濾系統(tǒng)，如Millipore公 司的Mobius' Pall 公司的 Allegro? MVP，Sartorius 公司的Sartof iow"，旭化成公司 的Planova? Virus Filtration Controller等，另外配置有恒壓功能的自動化層析系統(tǒng)， 如GE公司的AKTA系列，也常被用作過濾操作的供料系統(tǒng)。盡管上述自動化系統(tǒng)可以解決 過濾操作中的恒壓問題，但使用泵作為過濾操作的驅(qū)動力存在以下缺點：1、離心泵、蠕動泵 產(chǎn)生的機(jī)械剪切力對蛋白質(zhì)具有一定的破壞作用[李國榮等.泵對生物制品工藝的重要影 響.流程工業(yè)（制藥），2014, 10:68] ;2、蠕動泵、隔膜泵工作時產(chǎn)生壓力脈沖，難以實現(xiàn)較 高程度的恒壓；3、恒壓工作范圍小，尤其在低壓工作范圍，泵的轉(zhuǎn)速較低，由于控制較低的 泵轉(zhuǎn)速在技術(shù)上較為困難，容易造成系統(tǒng)壓力不穩(wěn)；4、配有伺服系統(tǒng)的設(shè)備價格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的是提供一種無脈沖、恒壓精度高、工作壓力范圍廣、低剪切力、 可連續(xù)生產(chǎn)的氣動恒壓液體連續(xù)送料裝置；同時為了滿足生物制藥領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)品潔凈度的 特殊要求，在本實用新型的送料裝置中可放置可拋棄型塑料袋，方便清洗。
[0006] 本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0007] 氣動恒壓的液體連續(xù)送料裝置，包括第一恒壓罐，第一恒壓罐的上壁或側(cè)壁上設(shè) 置有與第一恒壓罐內(nèi)腔連通的通氣導(dǎo)管，通氣導(dǎo)管的外端部通過三通連通的進(jìn)氣管上安裝 有進(jìn)氣閥、通過三通連通的排空管上安裝有排空閥，第一恒壓罐的罐壁的底壁上設(shè)置有與 第一恒壓罐內(nèi)腔連通的出液導(dǎo)管、上壁或側(cè)壁上設(shè)置有與第一恒壓罐內(nèi)腔連通的第一進(jìn)液 導(dǎo)管，第一進(jìn)液導(dǎo)管和出液導(dǎo)管上均設(shè)置有閥門；其中的第一進(jìn)液導(dǎo)管上有下述兩種外接 部件之一：
[0008] 第一進(jìn)液導(dǎo)管上的第一種外接部件的結(jié)構(gòu)是：第二恒壓罐的上壁或側(cè)壁上設(shè)置 有與第二恒壓罐內(nèi)腔連通的通氣導(dǎo)管，通氣導(dǎo)管的外端部通過三通連通的進(jìn)氣管上安裝有 進(jìn)氣閥、通過三通連通的排空管上安裝有排空閥，第二恒壓罐的罐壁的底壁上設(shè)置有與第 二恒壓罐內(nèi)腔連通的出液導(dǎo)管、上壁或側(cè)壁上設(shè)置有與第二恒壓罐內(nèi)腔連通的第二進(jìn)液導(dǎo) 管，第二進(jìn)液導(dǎo)管和出液導(dǎo)管上均設(shè)置有閥門，第一恒壓罐與第二恒壓罐上的第一、第二進(jìn) 液導(dǎo)管的外端部通過三通連接，第一恒壓罐與第二恒壓罐上的出液導(dǎo)管的外端部通過三通 連接；
[0009] 第一進(jìn)液導(dǎo)管上的第二種外接部件的結(jié)構(gòu)是：緩沖罐的上壁或側(cè)壁上設(shè)置有第三 進(jìn)液管和通氣導(dǎo)管，第三進(jìn)液管上安裝有閥門，通氣導(dǎo)管的外端部通過三通連通的進(jìn)氣管 上安裝有進(jìn)氣閥、通過三通連通的排空管上安裝有排空閥，設(shè)置有閥門的第一進(jìn)液導(dǎo)管通 過緩沖罐的底壁與緩沖罐的內(nèi)腔連通，緩沖罐和第一恒壓罐的上壁或側(cè)壁通過均壓管與緩 沖罐和第一恒壓罐的內(nèi)腔連通，均壓管上設(shè)置有閥門。
[0010] 上述的第一恒壓罐、第二恒壓罐和緩沖罐的上方內(nèi)壁上均設(shè)置有一圈掛鉤或周向 均布有掛鉤，潔凈的塑料袋的上端開口部鑲嵌或掛設(shè)在掛鉤上，塑料袋的底壁上設(shè)置有與 塑料袋的內(nèi)腔連通的硬質(zhì)且中空的插管，插管的外徑與第二恒壓罐、第一恒壓罐或/和緩 沖罐底壁上的中空的連接管的內(nèi)徑相配合，插管的內(nèi)徑與外接插頭的外徑相配合，插管的 內(nèi)徑與外接插頭的外徑之間設(shè)置有密封圈，插管與外接插頭通過內(nèi)外徑配合，輔以密封圈 連接，所述的出液導(dǎo)管連接在外接插頭上。
[0011] 上述的外接插頭與插管及連接管之間通過法蘭盤或螺紋連接部連接。
[0012] 上述的第一恒壓罐與第二恒壓罐上的出液導(dǎo)管的外端部通過三通連接后的三通 的第三通連接的導(dǎo)管上連接有過濾器；或出液導(dǎo)管的外端部上連接有過濾器。
[0013] 上述的第一恒壓罐與第二恒壓罐上的進(jìn)氣管共用一個壓縮體源，壓縮體源提供的 壓縮氣體的壓力根據(jù)工藝需求可以調(diào)節(jié)設(shè)定。
[0014] 上述的第一恒壓罐與緩沖罐上的進(jìn)氣管共用一個壓縮體源，壓縮體源提供的壓縮 氣體的壓力根據(jù)工藝需求可以調(diào)節(jié)設(shè)定。
[0015] 本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)突出且有益的技術(shù)效果是：
[0016] 1、本實用新型的液體送料方式，由于是用氣體推動，液體不會產(chǎn)生劇烈湍流，剪切 力低，相對用泵送料，降低了對料液中蛋白質(zhì)的破壞。
[0017] 2、本實用新型的氣動液體送料方式，由于氣壓控制在設(shè)定的恒定壓力（例如 2bar)，相對用泵送料，消除了送料壓力的波動；過濾過程中工作壓力不會由于過濾膜堵塞 而上升，降低了因過壓導(dǎo)致的風(fēng)險。
[0018] 3、本實用新型的氣動液體送料方式，可以根據(jù)料液中蛋白質(zhì)對氧氣的敏感程度， 選用氮氣等惰性氣體進(jìn)行推動，進(jìn)一步提高對蛋白質(zhì)的保護(hù)。
[0019] 4、本實用新型通過第一恒壓罐與第二恒壓罐輪流供料實現(xiàn)連續(xù)供料，或通過緩沖 罐不斷地為第一恒壓罐補(bǔ)充供料實現(xiàn)連續(xù)供料，使得過濾工作可以連續(xù)進(jìn)行，生產(chǎn)效率高； 相對具有壓力反饋功能的伺服傳輸系統(tǒng)，控制更加簡單，制造成本低，運(yùn)行成本低。
[0020] 5、本實用新型在第一恒壓罐、第二恒壓罐或第一恒壓罐與緩沖罐的罐體內(nèi)掛設(shè)清 潔的塑料袋，每次生產(chǎn)前后不用對罐體進(jìn)行清洗，僅用循環(huán)泵對接觸液體的管道或?qū)Ч苓M(jìn) 行循環(huán)清洗即可，清洗時間短，清洗成本低。
[0021] 6、本實用新型適用于生物技術(shù)領(lǐng)域的料液過濾送料，本實用新型尤其適用于生物 制藥領(lǐng)域?qū)銐核土嫌刑厥庖蟮牡鞍踪|(zhì)溶液除病毒過濾。
【附圖說明】
[0022] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)之一的示意圖。
[0023] 圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)之二的示意圖。
[0024] 圖3是本實用新型的第一恒壓罐、第二恒壓罐和緩沖罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖4是圖3的A部放大圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖以具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述，參見圖1 一圖4 :
[0027] 氣動恒壓的液體連續(xù)送料裝置，包括第一恒壓罐10,第一恒壓罐10的上壁或側(cè)壁 上設(shè)置有與第一恒壓罐10內(nèi)腔連通的通氣導(dǎo)管11，通氣導(dǎo)管11的外端部通過三通14連通 的進(jìn)氣管16上安裝有進(jìn)氣閥15、通過三通14連通的排空管12上安裝有排空閥13,第一恒 壓罐10的罐壁的底壁上設(shè)置有與第一恒壓罐10內(nèi)腔連通的出液導(dǎo)管40、上壁或側(cè)壁上設(shè) 置有與第一恒壓罐10內(nèi)腔連通的第一進(jìn)液導(dǎo)管17,第一進(jìn)液導(dǎo)管17和出液導(dǎo)管40上均設(shè) 置有閥門18、41 ;其中的第一進(jìn)液導(dǎo)管17上有下述兩種外接部件之一：
[0028] 第一進(jìn)液導(dǎo)管17上的第一種外接部件的結(jié)構(gòu)是：第二恒壓罐20的上壁或側(cè)壁上 設(shè)置有與第二恒壓罐20內(nèi)腔連通的通氣導(dǎo)管21，通氣導(dǎo)管21的外端部通過三通24連通的 進(jìn)氣管26上安裝有進(jìn)氣閥25、通過三通24連通的排空管22上安裝有排空閥23,第二恒壓 罐20的罐壁的底壁上設(shè)置有與第二恒壓罐20內(nèi)腔連通的出液導(dǎo)管45、上壁或側(cè)壁上設(shè)置 有與第二恒壓罐20內(nèi)腔連通的第二進(jìn)液導(dǎo)管27,第二進(jìn)液導(dǎo)管27和出液導(dǎo)管45上均設(shè) 置有閥門28、44,第一恒壓罐10與第二恒壓罐20上的第一、第二進(jìn)液導(dǎo)管17、27的外端部 通過三通29連接，第一恒壓罐10與第二恒壓罐20上的出液導(dǎo)管45、40的外端部通過三通 43連接；
[0029] 第一進(jìn)液導(dǎo)管17上的第二種外接部件的結(jié)構(gòu)是：緩沖罐50的上壁或側(cè)壁上設(shè)置 有第三進(jìn)液管51和通氣導(dǎo)管55,第三進(jìn)液管51上安裝有閥門52,通氣導(dǎo)管55的外端部通 過三通57連通的進(jìn)氣管80上安裝有進(jìn)氣閥56、通過三通57連通的排空管59上安裝有排 空閥58,設(shè)置有閥門18的第一進(jìn)液導(dǎo)管17通過緩沖罐50的底壁與緩沖罐50的內(nèi)腔連通， 緩沖罐50和第一恒壓罐10的上壁或側(cè)壁通過均壓管53與緩沖罐50和第一恒壓罐10的 內(nèi)腔連通，均壓管53上設(shè)置有閥門54。
[0030] 上述的第二恒壓罐20、第一恒壓罐10和緩沖罐50的上方內(nèi)壁上設(shè)置有一圈U型 的掛鉤或周向均布有掛鉤103,塑料袋60的上端