中药液药渣固液分离脱水卧螺离心机

卧式螺旋卸料沉降离心机（卧螺离心机）是一种利用离心沉降原理，对固—液、液—液和液—液—固非均相物系进行分离的设备。卧螺离心机主要用于悬浮液中固相颗粒与液相的分离。中药醇沉法在中成药注射剂和口服剂生产中得到广泛的应用。在醇沉精制液与杂质的分离过程中，卧螺离心机可利用物料密度不同的特点，通过离心力场的作用使固液分离，分别得到澄清的液体和干渣。本文介绍了一种隔爆型卧螺离心机在中药醇沉工业中的应用。

一、中药醇沉工艺介绍

在中药生产过程中，乙醇沉淀法常被用于纯化精制中药水提取液。该方法的原理是药材先经水煎提取出其中的生物碱、有机酸盐、氨基酸类等水溶性有效成分，同时也浸提出很多水溶性杂质。利用有效成分能溶于乙醇而杂质不溶于乙醇的特性，加入乙醇使有效成分转溶于其中而杂质则被沉淀出来，从而制得澄清液体。醇沉的目的是除去杂质而保留药物的有效成分，也是制备中药注射剂和口服剂极为常用的一种精制方法。

二、专用隔爆型卧螺离心机的工作原理和结构特点

1.工作原理

专用卧螺离心机主要由主电机、副电机、差速器、螺旋推料器、转鼓、主轴承、机座、机罩及传动装置等组成。其工作原理是：悬浮液（中药醇渣混合液）经进料管和螺旋出料口进入转鼓，在高速旋转产生的离心力作用下，不同密度的物料在转鼓径向方向分层，形成多层同心物料圆环。密度较大的固相颗粒沉积在转鼓内壁上，与转鼓作相对运动的螺旋叶片不断地将沉积的固相颗粒刮下并推出排渣口；而密度较小的液相分层于靠近转鼓的中心圆环，通过排液口排出并进入储存罐。螺旋与转鼓之间的相对运动（即差转速）是通过差速器实现的，其大小由副电机控制。差速器的外壳与转鼓相连接，输出轴与螺旋推料器相连接，输入轴与副电机相连接。主电机带动转鼓旋转的同时也带动了差速器外壳的旋转，副电机通过联轴器的连接来控制差速器输入轴的转速，使差速器能按一定的速比将扭矩传递给螺旋推料器，从而实现卧螺离心机对物料的连续分离。

2.结构特点

（1）隔爆型卧螺离心机的特点

①采用 的碳环密封技术

碳环密封是一种 的隔爆密封技术，属于流阻型密封的一种，依靠密封间隙内的流体阻力效应来限制泄漏。由于碳环密封的工作间隙不是定值，而是随摩擦发热状况自行调节，故有“热自调间隙密封”之称。

碳环密封的结构：轴向弹簧的弹力和气体压力使各碳环的一个端面分别与密封腔体中各碳环槽的一个端面紧密结合，以阻止气体沿径向泄漏。隔离气体（N2）从一端进入介质侧，防止介质泄漏；从另一端进入轴承油侧，可有效阻止轴承油污染介质。

②充足的隔爆密封点

根据隔爆型卧螺离心机的结构特点，气体隔爆密封点共配置6个，分别是两端主轴承座、进料管座、螺旋大小端结构处、机罩和机座。另外，相关的主、副电机，传感器等均采用防爆类型。隔爆密封点的充足配置可确保卧螺离心机的整体隔爆效果，保证防爆生产车间的安全生产。

③ 的卧螺离心机螺旋结构

螺旋进料区域采用“双S”形结构，该结构符合流体力学的流线型设计，使物料顺畅出料。“双S”形结构出料口内部表明镶嵌有若干耐磨棒，可防止物料的磨损。

螺旋采用变螺距和叶片开孔结构设计，可提高设备的处理能力。

④ 的电气控制系统

电气控制系统采用 的双电机双变频控制方式（即主电机和副电机均用变频控制）；同时采用其直流母线技术，通过主变频器对副变频器实现供电，从而不再单独对副变频器供电。在设备运行过程中，副电机处于发电状态，副变频器将一部分电能反馈给主变频器使用，从而实现节能设计。另外，电气控制的操作界面采用触摸屏技术，符合现代操作简单、功能集成的设计理念。

（2）制药专用卧螺离心机的特点

①设备材料的选择

药品生产质量管理规范（GMP）对卧螺离心机的表明材质有严格要求：设备同药品直接接触时不能够发生任何化学反应，同时具备一定的防腐性能。卧螺离心机的材质一般选择321和316L不锈钢较为适合。

②结构和表面处理

在设计机械设备时，容易积料藏垢的产品和设备的危害非常大。所以卧螺离心机结合处的焊接应使用无间断焊接，角接焊缝应磨成圆角。制药专用卧螺离心机的螺旋锥段采用方孔结构，可消除螺旋内部积料，进而改善螺旋锥段轴承的使用环境，并提高轴承的使用寿命。卧螺离心机转鼓采用“马鞍”形出渣口，使得出料顺畅无积料现象发生。

设备结构的不锈钢表面，如卧螺离心机的转鼓内壁、螺旋叶片推料面、机座与机罩腔体等，应进行抛光处理，以极大程度地降低污染物在设备表明的附着力。

③具有在线自动清洗功能（CIP）

在制药生产过程中，更换药品批次及类型时，必须对设备进行清洗。从制药设备防止各种污染源、避免再次受到污染的专业角度出发，在线自动清洗系统是较科学、较有效的实施方案。制药专用卧螺离心机通过电磁阀和冲洗管路系统自动控制程序，能对机罩、转鼓内外和螺旋部件进行不同冲洗时间、不同冲洗方式的冲洗，实现真正意义上的在线自动清洗。