用于分离和/或制备颗粒的装置和方法制造方法及图纸

提供了用于分离和/或制备颗粒的装置和方法。

Apparatus and method for separation and / or preparation of particles

Apparatus and method for separating and / or preparing particles are provided.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离和/或制备颗粒的装置和方法本专利技术涉及一种装置和一种方法，其中颗粒的分离和/或制备在单个腔室或多个并联的单个腔室中(例如以两个连续的步骤)发生。由于材料在腔室中的内部移动，材料的粉碎可在分离和/或制备期间发生。所述装置可用于从任何液体(例如，水或有机溶剂或混合物)中过滤任何特定物质，即固体无机或有机化合物，然后在同一腔室中干燥和粉碎所获得的材料或颗粒。所述装置对于化学、制药或生物技术工业是有价值的，其中这些颗粒频繁被处理并且其中特别欢迎包含和集成的过滤、干燥和粉碎过程。所述装置可适于自动化。
已经存在各种各样的分离和过滤装置。典型地用于精细化学和制药工业的过滤装置常常以批次模式工作，并且需要非常大的过滤表面积，以提供所需的在可接受的循环时间内从固体悬浮液中除去液体。因此，通常希望提供连续过程来代替已知的批次过程，或者可替代地减少每个批次过程的保留时间或组合一系列批次过程，如过滤、干燥和粉碎。WO2015/033117披露了一种过滤装置，其配备有可旋转的转盘，所述转盘包括五个等间隔的圆柱形腔室。在腔室下方设置有肾形过滤板，并且还有向下延伸的开口。这些腔室可选择性地移动以位于过滤器上方或开口上方，在后一位置处材料可通过位于开口上方的活塞缸从相应腔室喷出。WO2015/033117中披露的设备接近连续过程，但所述设备包括若干个移动部件，这增加了维护需求和操作失败的风险。在工业中广泛用于从液体中分离颗粒的技术包括开放式或封闭式努彻(nutsche)过滤器、压滤机和离心机。存在多种干燥技术以从如此获得的湿滤饼中蒸发剩余的液体。这些包括盘式干燥机、双锥干燥机和桨式干燥机。最近，结合过滤和干燥单元操作的技术，如过滤干燥机和离心干燥机已经在工业中得到广泛使用。常常要求解附聚或者需要产品的特定粒度，并且为了实现这一点，已经开发了各种研磨和微粉化技术。所有现有的过滤、干燥和研磨技术都具有若干缺点。机器通常是大的、昂贵的并且需要很大的空间。伴随着相当大的尺寸，随之而来的不利的质量与过滤器面积比和不利的热传递为过滤和干燥提供了冗长的处理时间，并且由于工艺设备需要加热并随后冷却，因此能量利用率低。由于离散的单元操作，在每个单元操作结束时需要费力的材料处理，即湿滤饼需要从过滤操作中排出并且装入干燥机并且然后再次从干燥机中排出以仅被装入到粉碎操作中。大多数技术在过滤、干燥或研磨腔室内具有用于搅拌或材料操作的移动部件，这增加了技术复杂性，随后导致高的构造、维护和清洁成本。此外，如果需要微粉化，通常需要通过研磨机或磨床进行去块，这首先在整个过程中增加了又另一个单元操作、材料处理和技术复杂性。此外，每个手动处理步骤和暴露于周围大气都会引起材料污染的风险，并且当手动处理材料时存在人员被污染的风险。尽管存在一些技术的连续操作版本，例如，带式过滤器、连续离心和研磨，但通常在精细化学和制药工业中以批次模式处理单元操作。其主要原因是操作常常在减压下进行以便限制温度来保护常常是温度不稳定的化合物，并且因此对于连续进料和排空在技术上具有挑战性。本专利技术的优势本专利技术披露了一种用于更快且更有效的过程的方法，所述方法需要例如从液体中过滤颗粒，如果需要的话洗涤滤饼，如果需要的话干燥颗粒，将颗粒粉碎至所需程度并排空干燥的经研磨的颗粒。所述过程的所有阶段都在易于清洁的简单腔室中进行。进入腔室的气体入口喷嘴可以促进进行所涉及的单元操作所需的能量和材料传递。通过改变方向和气体速度(流速)的喷嘴施加气体促进了过程，这些过程如压力诱导的过滤、在用适当的液体洗涤期间搅拌滤饼、加速干燥颗粒、粉碎颗粒、输送颗粒离开腔室以及此外使用适当的液体辅助清洁腔室。升高的气体温度和/或真空操作可以例如加速干燥时间。与其中所施加的大部分能量由工艺设备的热容储存直至使用额外的能量再次冷却设备的传统的干燥设备相比，使用加热的气体流蒸发液体是非常有效的。不需要移动部件，这简化了装置的构造、维护和清洁。所述简化也使得装置的缩放变得容易。支持典型的批次操作的大尺寸和微型构造提供了为适应微小批次尺寸或连续流产品流而缩放的微批操作的优势。本专利技术描述了一种能够处理若干连续单元操作的封闭系统，所述系统将手动材料处理减少到最小，这从安全性、环境、良好生产规范和过程经济角度来看是优选的。
技术实现思路
根据第一方面，本专利技术涉及一种用于分离和/或制备材料的方法。所述方法包括以下步骤：a)在配备有具有过滤器表面的过滤器的腔室中提供例如呈浆料或特定材料形式的包含待分离和/或制备的颗粒的进料材料，任选地在将所述进料材料置于所述腔室中之前、期间或之后引入液体如洗涤液或悬浮液；b)如果来自步骤a)的腔室中的材料含有液体，则通过用于滤液的出口排出所述液体来过滤所述进料材料，在所述过滤器表面上留下渗余物，c)将一个或多个气体射流引导朝向来自步骤a)的进料材料或来自步骤b)的渗余物，以使所述材料从所述过滤器表面的渗余物侧松散；d)通过用于松散的材料的出口除去所述松散的材料。根据本专利技术的任何实施例，在步骤c)中，至少一个气体射流可以有助于在腔室内产生气体和颗粒的涡流。根据本专利技术的任何实施例，在步骤c)中，至少一个气体射流无助于在腔室内产生涡流，即，此气体射流可以以指向过滤器表面的角度引导朝向过滤器表面，或以与过滤器表面大致平行的角度指向腔室的中心。气体射流指向过滤器表面意指气体射流在其中(x＝0，y<0)或(x>0且y<-2x)的方向上提供气体的流，坐标系在下面的“词语的定义”段落中定义。所有气体射流从腔室内表面处或靠近腔室内表面的位置进入腔室，所述内表面一般是内侧表面，即侧表面通常与过滤器表面正交或近似正交。根据本专利技术的任何实施例，在步骤d)中，松散的材料可以悬浮在来自气体射流的气体中，并由气体射流的气体从过滤器表面运送到用于松散的材料的出口。根据本专利技术的任何实施例，在步骤d)中，当已经通过解附聚或通过微粉化获得适当的干燥程度或适当的粒度程度时，松散的材料可以从腔室中连续地除去，或者在一段时间(t批次)后除去。根据本专利技术的任何实施例，在步骤c)中，两个或更多个气体射流可以以距过滤器表面的相同距离指向相同的点，例如，腔室的中心，从而加速松散的材料中包含的颗粒的碰撞。根据本专利技术的任何实施例，在步骤c)中，可以将气体射流引导朝向松散的材料持续一段时间(t射流)，或者可以将气体射流连续地引导朝向松散的材料。根据本专利技术的任何实施例，气体可以在一个或多个步骤中仅通过过滤器除去，从而保持松散的材料免于从腔室的渗余物侧逸出。根据本专利技术的任何实施例，步骤a)中引入的进料材料可以作为一个批次或一系列批次或作为连续流引入。例如，多个腔室可以组合并顺序地运行以达到来自并联的腔室系统的真正的连续入口和出口。根据本专利技术的任何实施例，步骤a)可以包括进入腔室的呈浆料形式的连续进料材料，然后步骤b)可以包括从浆料中连续排出游离液体，然后步骤c)可以包括通过集成在所述腔室中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分离和/或制备颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：/na)在配备有具有过滤器表面的过滤器的腔室中提供包含待分离和/或制备的颗粒的进料材料，任选地在将所述进料材料置于所述腔室中之前、期间或之后引入液体；/nb)如果来自步骤a)的腔室中的材料含有液体，则通过用于滤液的出口排出所述液体来过滤所述进料材料，在所述过滤器表面上留下渗余物；/nc)将一个或多个气体射流引导朝向来自步骤a)的进料材料或来自步骤b)的渗余物，以使所述材料从所述过滤器表面的渗余物侧松散；/nd)通过用于松散的材料的出口除去所述松散的材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170407 DK PA2017002441.一种用于分离和/或制备颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：
a)在配备有具有过滤器表面的过滤器的腔室中提供包含待分离和/或制备的颗粒的进料材料，任选地在将所述进料材料置于所述腔室中之前、期间或之后引入液体；
b)如果来自步骤a)的腔室中的材料含有液体，则通过用于滤液的出口排出所述液体来过滤所述进料材料，在所述过滤器表面上留下渗余物；
c)将一个或多个气体射流引导朝向来自步骤a)的进料材料或来自步骤b)的渗余物，以使所述材料从所述过滤器表面的渗余物侧松散；
d)通过用于松散的材料的出口除去所述松散的材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，
c)所述一个或多个气体射流有助于在所述腔室内产生气体和颗粒的涡流。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
c)所述一个或多个气体射流无助于在所述腔室内产生涡流。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，将所述一个或多个气体射流以指向所述过滤器表面的角度引导朝向所述过滤器表面，或以与所述过滤器表面大致平行的角度指向所述腔室的中心。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，
d)所述松散的材料悬浮在来自所述一个或多个气体射流的气体中，并由所述一个或多个气体射流的气体从所述过滤器表面运送到用于松散的材料的出口。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，
a)在供给所述进料材料之前、期间或之后引入液体，并且至少一个气体射流提供待过滤的材料的液体悬浮液的搅拌。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中，
c)沿着与半径rf为0.3·rmin与0.9·rmin之间的圆相切的方向添加来自至少一个气体射流的气体的流(F)。


8.一种装置，所述装置包括腔室(1)，所述腔室(1)包括用于呈浆料或特定材料形式的待分离和/或制备的进料材料的入口(2)；任选地用于液体的入口；具有过滤器表面(3)的过滤器，材料(8)至少在所述装置使用期间定位在所述表面上；用于滤液的出口(4)；用于制备的颗粒的出口(5)，所述出口包括通向通过所述腔室(1)的壁的通道的开口(5a)；布置在所述过滤器的渗余物侧的一个或多个气体入口(6)，通过所述气体入口提供气体射流，
其特征在于，所述一个或多个气体入口(6)被配置成将呈气体射流形式的气体的流(F)引导朝向所述过滤器表面(3)上的材料(8)，从而使所述材料从所述过滤器表面松散。


9.根据权利要求8所述的装置，其中，一个或多个气体入口(6)被配置成引导在距离所述过滤器表面(3)的距离hj内大致平行于所述过滤器表面(3)的呈气体射流形式的气体的流(F)并且引导所述气体的流(F)充分偏离腔室中心(C)，其中所述中心(C)被定义为所述腔室(1)的中心轴，以当材料(8)已悬浮时在所述腔室(1)内产生涡流。


10....

【专利技术属性】
技术研发人员：S·索加尔德，T·C·L·斯科夫比，A·R·莫滕森，延斯·安德森·嘉德，
申请(专利权)人：H隆德贝克有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK