一种全自动管式离心破碎一体机的制作方法

本发明属于管式离心机结构，具体涉及一种全自动管式离心破碎一体机。

背景技术：

1、管式离心机是一种常用的分离设备，在化工、制药、食品等行业得到广泛应用，管式离心机可连续进行固液分离或者液液分离，其在固液分离时于转鼓内产生沉淀，当沉淀积累到一定程度后，则可人工将转鼓拆卸下来，将内部的沉淀取出，进而进行下一轮工作循环。

2、在生物制药领域，以基因工程菌株或细胞株表达产物为代表的生物制品，其制备的方式通常为，在发酵培养后将菌体与清液进行分离，以cho细胞或汉逊酵母为代表的真核表达系统，通常将表达产物释放于胞外(清液)中，通过对清液的提取获得最终产物；而以大肠杆菌为代表的原核表达系统则通常将表达产物以包涵体的形式积累于胞内(菌体)中，进一步的再将收集到的菌体进行破碎，收集内溶物，用以进一步的实现对表达产物的提取。

3、现有技术中以大肠杆菌为代表的原核表达系统菌体的分离及破碎是分开进行的，目前工业上，常见的对大肠杆菌菌体破碎的方式主要采用超声波破碎及高压均质机破碎两种方式。以超声波破碎为例，既为将超声波阵子(一根竹节状的长杆)深入被重新混悬的菌体浊液中，通过持续的高频振动将菌体打碎，同时为保证表达产物不因高温变性，亦利用冰水对整个系统进行降温。

4、本发明前期公开了一种具有自动进料、离心、沉淀分离、cip清洗及sip灭菌功能的管式离心机(cn 109985733 a)，与传统的管式离心机不同，其主要特点为，转鼓只有底部开口，一根进液管从转鼓底部竖直深入其顶部持续灌注原液，由于转鼓高速旋转，原液经转鼓离心加速后进行固液分离，沉淀进入转鼓内积累，清液经转鼓底部开口处排出。当原液全部离心完成后，转鼓停止转动，其内部沉淀保留于转鼓，所剩清液从底部排出。进一步的，转鼓底部封死，其内部注入沉淀洗脱液，进液管上的沉淀重悬装置将洗脱液与沉淀混合重悬为液态后排出，在该过程结束后，进一步的可进行化学清洗(cip)及蒸汽消毒(sip)，等待下一批次运行。

5、该发明良好的实现了管式离心机在离心完成后，可自动卸料(沉淀)并实现沉淀回收的功能，进行沉淀洗脱的方式为，将转鼓重新密封注满洗脱液，利用深入至转鼓顶部的进液管上的重悬装置，对附着于鼓壁的菌体进行重悬，使固相重新变为液相流出设备，而对于以大肠杆菌为表达系统的生物制品，回收的沉淀(菌体)，亦需要进一步的进行菌体破碎，用以获得表达产物，因此在现有管式离心机的基础上进行改进，提出一种离心和破碎一体的设备。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提出一种全自动管式离心破碎一体机，将进液管替换为超声波探杆伸入转鼓顶部，即用产生的超声波替换原来的重悬装置，在实现对菌体重悬的同时，亦将菌体彻底破碎，用以简化以原核大肠杆菌为表达系统为代表的，以包涵体形式存在的目标表达产物的生产工艺。

2、一种全自动管式离心破碎一体机，包括超声波探杆，所述超声波探杆上端至上而下从离心机集料装置底部深入至转鼓顶部，超声波探杆顶部与喷液嘴连接，底部连接超声波换能器，超声波探杆底部侧壁开孔与进液管连接；转鼓外侧设有转鼓冷却机构，转鼓冷却机构包括分别设置在转鼓外侧顶部和底部的气囊，气囊的一端通过气囊架固定在转鼓外保护壳上，气囊的另一端充气后与转鼓外侧壁紧密相连，充气后的顶部和底部气囊间形成一个封闭空腔，转鼓外保护壳的顶部和底部设有贯穿离心机壳体的冷却液出液管和冷却液进液管。

3、所述超声波探杆的材质为内部中空的钛合金杵状体，超声波探杆外径为30～50mm，内部通孔的直径为6～12mm。

4、所述超声波探杆伸入转鼓区域的杆体为竹节型。

5、所述离心机壳体外侧、超声波换能器外侧均包裹有隔音棉。

6、所述超声波换能器频率为15khz～20khz，功率为3～5kw。

7、本发明的有益效果为：

8、1.本发明实现了生物制药领域，以大肠杆菌为代表的原核包涵体表达系统，菌体分离与破碎的单机一次性实现，该过程大大减少了工艺进程，并有效的缩短了时间，同时由于设备的简化亦有效的降低了外源污染的风险；

9、2.本发明本身是对原有发明cn 109985733 a的功能的进一步延伸，但同时却大大的简化了原有利用机械方式实现卸料的复杂度，从而大大的降低了整个离心和卸料的复杂度，大大的简化工艺过程并实现成本的降低；

10、3.由于复杂度的降低，本发明有效的减少了系统的卫生死角，且超声波本身自带清洗功能，这亦进一步的改善了cip清洗效能。

技术特征：

1.一种全自动管式离心破碎一体机，其特征在于，包括超声波探杆，所述超声波探杆上端至上而下从离心机集料装置底部深入至转鼓顶部，超声波探杆顶部与喷液嘴连接，底部连接超声波换能器，超声波探杆底部侧壁开孔与进液管连接；转鼓外侧设有转鼓冷却机构，转鼓冷却机构包括分别设置在转鼓外侧顶部和底部的气囊，气囊的一端通过气囊架固定在转鼓外保护壳上，气囊的另一端充气后与转鼓外侧壁紧密相连，充气后的顶部和底部气囊间形成一个封闭空腔，转鼓外保护壳的顶部和底部设有贯穿离心机壳体的冷却液出液管和冷却液进液管。

2.根据权利要求1所述的一种全自动管式离心破碎一体机，其特征在于，所述超声波探杆的材质为内部中空的钛合金杵状体，超声波探杆外径为30～50mm，内部通孔的直径为6～12mm。

3.根据权利要求1所述的一种全自动管式离心破碎一体机，其特征在于，所述超声波探杆伸入转鼓区域的杆体为竹节型。

4.根据权利要求1所述的一种全自动管式离心破碎一体机，其特征在于，所述离心机壳体外侧、超声波换能器外侧均包裹有隔音棉。

5.根据权利要求1所述的一种全自动管式离心破碎一体机，其特征在于，所述超声波换能器频率为15khz～20khz，功率为3～5kw。

技术总结本发明属于管式离心机结构技术领域，具体涉及一种全自动管式离心破碎一体机，包括超声波探杆，超声波探杆上端至上而下从离心机集料装置底部深入至转鼓顶部，超声波探杆顶部与喷液嘴连接，底部连接超声波换能器，超声波探杆底部侧壁开孔与进液管连接；转鼓外侧设有转鼓冷却机构，转鼓冷却机构包括分别设置在转鼓顶部和底部的气囊，气囊的一端通过气囊架固定在转鼓外保护壳上，气囊的另一端充气后与转鼓侧壁紧密相连，充气后的顶部和底部气囊间形成一个封闭空腔，转鼓外保护壳的顶部和底部设有贯穿离心机壳体的冷却液出液管和冷却液进液管，本发明实现了生物制药领域，以大肠杆菌为代表的原核包涵体表达系统，菌体分离与破碎的单机一次性实现。技术研发人员：李野,王晓磊受保护的技术使用者：辽宁贝克瑞生物科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23