全自动化一体式移动超滤/微滤中试机制造技术

本发明专利技术涉及制药设备技术领域，公开了一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机。包括：可拆分的物料罐、超滤/微滤系统、连接物料罐和超滤/微滤系统的拆分连接件，超滤/微滤系统包括超滤泵、超滤/微滤膜、回流控制阀、透过控制阀以及自动控制系统，物料罐、超滤泵以及超滤/微滤膜构成的进口管路上设置进口压力传感器及进口流量计，超滤/微滤膜、回流控制阀以及物料罐构成的回流管路上设置回流压力传感器，超滤/微滤膜和透过控制阀构成的透过管路上设置透过压力传感器及透过流量计；自动控制系统根据检测的压力及流量自动调节超滤泵运行频率，回流控制阀及透过控制阀开度，能够自动化实现超滤/微滤、跨膜压差的控制。

Fully automatic integrated mobile ultrafiltration / microfiltration pilot machine

The invention relates to the technical field of pharmaceutical equipment, and discloses a fully automatic integrated mobile ultrafiltration / microfiltration pilot machine. Includes material tank, ultrafiltration / microfiltration system, split connection material tank and ultrafiltration / microfiltration system split connection, ultrafiltration / microfiltration system including ultrafiltration pump, ultrafiltration / microfiltration membrane, flow control valve, the control valve and the automatic control system, material tank, pump and ultrafiltration / microfiltration ultrafiltration membrane consists of the import pipeline is provided with inlet pressure sensor and the inlet flow meter, ultrafiltration / microfiltration membrane, reflux control valve and a backflow pipe material tank is arranged on the back pressure sensor, ultrafiltration / microfiltration membrane and through the control valve through the pipeline is provided through the pressure sensor and the flow meter; automatic control system automatically adjusts the operating frequency of the pump according to the ultrafiltration pressure and flow detection, reflux control valve and through the opening of control valve, can realize automation control of ultrafiltration / microfiltration, transmembrane pressure difference.

【技术实现步骤摘要】
全自动化一体式移动超滤/微滤中试机
本专利技术涉及制药设备
，特别涉及一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机。
技术介绍
近年来，超滤技术的发展极为迅速，不但在特殊溶液的分离方面有独到的作用，而且在工业水方面也用得越来越多。超滤/微滤膜允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等的通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，超滤/微滤膜能截留直径在0.02-0.1微米以上的大分子物质和杂质，用于表示超滤/微滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。早期，超滤技术多应用于工业上的废水和污水处理。随着超滤技术的发展，如今超滤技术已经涉及食品加工、饮料工业、医药工业、印染废水、食品工业废水处理、资源回收、环境工程等众多领域，当前应用中，超滤设备主要作为预处理设备，确保反渗透等后续设备的长期安全稳定运行。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现：中试型超滤/微滤设备在日常运行中，根据预设的流程进行超滤/微滤，期间并不会根据监测的超滤/微滤膜的进口端压力、透过端压力、回流端压力、回流流量以及透过流量以自动调节超滤泵运行频率、回流控制阀及透过控制阀开度，进而快速稳定的实现超滤/微滤、跨膜压差(trans-membranepressure，TMP)的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，能够自动化实现超滤/微滤、跨膜压差的控制。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，包括：可拆分的物料罐、超滤/微滤系统以及连接物料罐和超滤/微滤系统的拆分连接件，超滤/微滤系统包括超滤泵、超滤/微滤膜、回流控制阀、透过控制阀以及与物料罐、超滤泵、回流控制阀、透过控制阀电连接的自动控制系统，物料罐、超滤泵以及超滤/微滤膜构成进口管路，超滤/微滤膜、回流控制阀以及物料罐构成回流管路，超滤/微滤膜和透过控制阀构成透过管路，进口管路上还设置有进口压力传感器及进口流量计，用于检测超滤/微滤膜的进口端压力及进口流量，透过管路上还设置有透过压力传感器及透过流量计，用于检测超滤/微滤膜的透过端压力及透过流量，回流管路上还设置有回流压力传感器，用于检测超滤/微滤膜的回流端压力；自动控制系统根据进口端压力、回流端压力以及透过端压力获取全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的跨膜压差，同时检测进口流量及透过流量，并根据跨膜压差、进口流量及透过流量自动调节超滤泵运行频率、回流控制阀及透过控制阀开度。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，自动控制系统根据进口端压力、回流端压力以及透过端压力获取跨膜压差，并根据跨膜压差、监测的回流流量以及透过流量自动调节超滤泵运行频率、回流控制阀以及透过控制阀开度，从而能够自动化快速稳定地实现超滤/微滤、跨膜压差的控制。另外，全自动化一体式移动超滤/微滤中试机还包括一金属柜，金属柜包括内部设置有自动控制系统的控制柜以及设置在控制柜与超滤/微滤系统之间的隔离柜，控制柜和隔离柜设置成一体式结构。另外，全自动化一体式移动超滤/微滤中试机还包括：反洗罐和反洗泵，反洗泵设置在隔离柜内，反洗罐盛放有缓冲液，缓冲液经反洗罐和反洗泵对超滤/微滤膜进行反洗，经反洗后的缓冲液返回至物料罐中。另外，物料罐为超滤罐，超滤罐顶部设置有超滤呼吸器，反洗罐顶部设置有反洗呼吸器，超滤呼吸器和反洗呼吸器内部设置有过滤膜，用于除菌过滤。另外，超滤罐和反洗罐底部设置为锥形，方便物料排出。另外，超滤罐设置为转子泵，反洗罐设置为蠕动泵。另外，自动控制系统控制应用超滤/微滤膜对超滤罐的中物料进行超滤/微滤的过程中，还控制反洗泵以预设开启频率对超滤/微滤膜进行反洗。另外，全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的回流流量为进口流量与透过流量之差，自动控制系统包括前馈控制单元，前馈控制单元应用前馈算法控制透过控制阀跟随回流流量改变开度，降低回流流量变化对TMP控制产生不利影响，从而避免跨膜压差TMP控制超范围。另外，跨膜压差TMP＝(P1+P2)/2-P3，其中，P1为进口端压力，P2为回流端压力，P3为透过端压力，自动控制系统通过设置回流控制阀的开度使跨膜压差快速稳定。另外，超滤/微滤膜为中空纤维膜组件。附图说明图1是本专利技术实施方式的全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的正视图；图2是本专利技术实施方式的全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的立体结构示意图；图3是本专利技术实施方式的全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的又一立体结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本专利技术各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。本专利技术的实施方式涉及一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机。如图1-3所示，全自动化一体式移动超滤/微滤中试机包括：可拆分的物料罐1、超滤/微滤系统以及连接物料罐1和超滤/微滤系统的拆分连接件20。超滤/微滤系统包括超滤泵4、超滤/微滤膜3、回流控制阀15、透过控制阀16以及与物料罐1、超滤泵4、回流控制阀15、透过控制阀16电连接的自动控制系统(图未示)。物料罐1、超滤泵4以及超滤/微滤膜3构成进口管路，超滤/微滤膜3、回流控制阀15以及物料罐1构成回流管路，超滤/微滤膜3和透过控制阀16构成透过管路，进口管路上还设置有进口压力传感器10及进口流量计13，用于检测超滤/微滤膜3的进口端压力及进口流量，透过管路上还设置有透过压力传感器12及透过流量计14，用于检测超滤/微滤膜3的透过端压力及透过流量，回流管路上还设置有回流压力传感器11，用于检测超滤/微滤膜3的回流端压力。自动控制系统根据检测的进口端压力、回流端压力以及透过端压力获取跨膜压差，同时检测进口流量及透过流量，进而根据跨膜压差、进口流量及透过流量自动调节超滤泵运行频率，回流控制阀及透过控制阀的开度，循环控制进口管路、回流管路以及透过管路，能够自动化实现超滤/微滤、跨膜压差的控制。在本专利技术实施方式中，跨膜压差TMP满足关系式：TMP＝(P1+P2)/2-P3，其中，P1为进口端压力，P2为回流端压力，P3为透过端压力，自动控制系统通过设置回流控制阀15的开度使跨膜压差TMP快速稳定。全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的回流流量(F1-F2)为进口流量F1与透过流量F2之差。自动控制系统在通过设置回流控制阀15的开度使跨膜压差TMP快速稳定的过程中，回流流量(F1-F2)响应速度最快。对此，自动控制系统根据回流流量(F1-F2)控制回流控制阀15的开度。自动控制系统包括前馈控制单元(图未示)，前馈控制单元应用前馈算法控制透过控制阀16跟随回流流量(F1-F2)改变开度，以降低回流流量(F1-F2)变化对跨膜压差TMP的控制产生不利影响，从而避免跨膜压差TMP的控制超范围。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，自动控制系统根据进口端压力、回流端压力以及透过端压力获取跨膜压差，并根据监测的回流流量以及透过流量，全自动化一体式移动超滤/微滤中试机会自动调节超滤泵运行频率、回流控制阀以及透过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，其特征在于，包括：可拆分的物料罐、超滤/微滤系统以及连接所述物料罐和所述超滤/微滤系统的拆分连接件，所述超滤/微滤系统包括超滤泵、超滤/微滤膜、回流控制阀、透过控制阀以及与所述物料罐、所述超滤泵、所述回流控制阀、所述透过控制阀电连接的自动控制系统，所述物料罐、所述超滤泵以及所述超滤/微滤膜构成进口管路，所述超滤/微滤膜、所述回流控制阀以及所述物料罐构成回流管路，所述超滤/微滤膜和所述透过控制阀构成透过管路，所述进口管路上还设置有进口压力传感器及进口流量计，用于检测所述超滤/微滤膜的进口端压力及进口流量，所述透过管路上还设置有透过压力传感器及透过流量计，用于检测所述超滤/微滤膜的透过端压力及透过流量，所述回流管路上还设置有回流压力传感器，用于检测所述超滤/微滤膜的回流端压力；所述自动控制系统根据所述进口端压力、所述回流端压力以及所述透过端压力获取所述全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的跨膜压差，同时检测进口流量及透过流量，并根据所述跨膜压差、所述进口流量及所述透过流量自动调节所述超滤泵运行频率、所述回流控制阀及所述透过控制阀的开度。

【技术特征摘要】
1.一种全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，其特征在于，包括：可拆分的物料罐、超滤/微滤系统以及连接所述物料罐和所述超滤/微滤系统的拆分连接件，所述超滤/微滤系统包括超滤泵、超滤/微滤膜、回流控制阀、透过控制阀以及与所述物料罐、所述超滤泵、所述回流控制阀、所述透过控制阀电连接的自动控制系统，所述物料罐、所述超滤泵以及所述超滤/微滤膜构成进口管路，所述超滤/微滤膜、所述回流控制阀以及所述物料罐构成回流管路，所述超滤/微滤膜和所述透过控制阀构成透过管路，所述进口管路上还设置有进口压力传感器及进口流量计，用于检测所述超滤/微滤膜的进口端压力及进口流量，所述透过管路上还设置有透过压力传感器及透过流量计，用于检测所述超滤/微滤膜的透过端压力及透过流量，所述回流管路上还设置有回流压力传感器，用于检测所述超滤/微滤膜的回流端压力；所述自动控制系统根据所述进口端压力、所述回流端压力以及所述透过端压力获取所述全自动化一体式移动超滤/微滤中试机的跨膜压差，同时检测进口流量及透过流量，并根据所述跨膜压差、所述进口流量及所述透过流量自动调节所述超滤泵运行频率、所述回流控制阀及所述透过控制阀的开度。2.根据权利要求1所述的全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，其特征在于，所述全自动化一体式移动超滤/微滤中试机还包括一金属柜，所述金属柜包括内部设置有所述自动控制系统的控制柜以及设置在所述控制柜与所述超滤/微滤系统之间的隔离柜，所述控制柜和所述隔离柜设置成一体式结构。3.根据权利要求2所述的全自动化一体式移动超滤/微滤中试机，其特征在于，所述全自动化一体式移动超滤/微滤中试机还包括：反洗罐和反洗泵，所述反洗泵设置在所述隔离柜内，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴珲，储志兵，尤东升，胡桃，贺国伦，
申请(专利权)人：上海森松制药设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31