本發明涉及一種瞬時對藥品食品粉末進行滅菌的系統，尤其是在加工中藥的過程中，對藥品食品粉末進行瞬時滅菌的系統，屬于一種藥品加工中的專用滅菌設備。

背景技術：

當前，如何對藥品和食品制劑生產質量控制已成為實現中藥現代化的瓶頸問題，以藥品為例，衛生指標的控制是確保藥品粉末入藥制劑質量的關鍵問題之一。為此，多年來國內眾多專家致力于藥品食品滅菌技術這一課題的研究，以尋找殺菌徹底、藥效無損失或損失最低，不產生毒素或未知物，造價低、操作方便、適合連續化生產的藥品食品滅菌方法。為此，尋找一種有效控制原生藥粉染菌量的技術，對確保藥品制劑的質量，加快藥品制劑走向國際化十分必要。

在藥品和食品加工中，普遍采用的是蒸汽滅菌，按照滅菌溫度來分，包括低高溫長時滅菌法，亞高溫短時滅菌法和超高溫瞬間滅菌法，其中：低高溫長時滅菌法的滅菌溫度為121℃，蒸汽壓力為1.4kg/c㎡,滅菌時間為30min。亞高溫短時滅菌法的滅菌溫度為132℃，蒸汽壓力為3.2kg/c㎡,滅菌時間為5min。這些滅菌方式，由于高溫持續時間較長，加工中對藥品和食品的質量品質破壞較大，對于藥品甚至可能影響其藥效。對超高溫瞬間滅菌法，其對藥品和食品的質量品質破壞相對較小，但是其工藝要求比較高，且每個階段都有階段性指標，以奶制品為例，首先將牛奶在15-20min內迅速加熱到80℃，繼后迅速將溫度提高至140-150℃，約5s，然后在15-20s內將牛奶迅速冷卻至室溫。此方法在六十年代成功用于牛奶的滅菌。滅菌后的牛奶在經無菌包裝系統后，在室溫條件下，不加任何的防腐劑保鮮能達半年以上。由于加熱時間極短，它除了殺滅所有細菌外，牛奶的原色；原味；營養素都保留下來。

隨著科技的發展，人們對過熱蒸氣有了新的認識，僅僅從理論上建立的一種超高溫迅速加熱迅速降溫可以大大減小對被加工品質量品質的損失，這種理論并為實踐中每個技術環節中可能遇到的技術問題提供解決方案或給予必要的技術啟示。

技術實現要素：

本發明的目的在于，針對目前藥品和食品生產中在解決蒸汽滅菌時存在的問題，并將過熱蒸氣引人粉末滅菌，構建適宜于混合加熱、運動中瞬間高溫滅菌，在一次氣-粉分離、殘余粉末二次氣-粉分離以及最終出料的過程快速降溫的滅菌系統。

本發明的目的是這樣實現的：

一種瞬時對藥品食品粉末進行滅菌的系統，其特征在于，過熱蒸氣對藥品食品粉末在蒸氣滅菌管中瞬間滅菌，在后續的分離和排放的過程中迅速冷卻；系統中包括過熱蒸氣發生裝置、粉末加料裝置、含有蒸氣滅菌管的蒸氣滅菌器、并列粉末分離冷卻回收裝置和冷卻卸料裝置，其中：

過熱蒸氣發生裝置的輸入端導入蒸汽，輸出端將導入的蒸汽轉換為130—250℃的過熱蒸氣；

粉末加料裝置包括粉料倉，粉料倉的下部倉體為斗形結構，輸料裝置位于斗底，輸料裝置含有調速電機、螺旋推料桿和不銹鋼輸料管，其中，調速電機固定在倉底斗形結構的一個安裝側壁上，螺旋推料桿固定安裝在調速電機的輸出軸上，螺旋推料桿包裹在不銹鋼輸料管中，不銹鋼輸料管與下部倉體斗形結構側壁的結合部設有對應的槽口，相互對應槽口的沿口密封對接，不銹鋼輸料管的端部超越安裝側壁底邊，出口位于不銹鋼輸料管的端部；

粉末蒸氣滅菌器包括蒸氣滅菌管和初級粉末分離回收塔；蒸氣滅菌管為盤繞管，蒸氣滅菌管的入口端設有錐形集氣器和蒸氣粉料混合室，蒸氣粉料混合室的粉體加料口與粉末加料裝置的出口匹配，蒸氣粉料混合室的出口設有擴散口；初級粉末分離回收塔為立式塔體，從立式塔體的中部到下部為密閉的夾層結構，夾層內為冷媒通道，冷媒進口位于下部夾層，冷媒出口位于上部夾層，夾層外部設有保溫層，立式塔體的頂部設有進料口，頂部中央設有殘余粉末排出口，粉末卸料口位于立式塔體的底部，粉末卸料口上配有卸料閥；蒸氣粉料混合室通過擴散口與蒸氣滅菌管一端對接，蒸氣滅菌管的另一端與初級粉末分離回收塔的頂部進料口對接；

并列粉末分離冷卻回收裝置含有兩個結構相同的立式塔體，從立式塔體的中部到下部為密閉的夾層結構，夾層內為冷媒通道，冷媒進口位于下部夾層，冷媒的出口位于上部夾層，夾層外部設有保溫層；立式塔體的頂部設有進料口，頂部中央還設有排氣口，與排氣口對應的立式塔體內設有粉末精密過濾器，粉末卸料口位于立式塔體的底部，粉末卸料口上配有卸料閥；兩個進料閥分別與兩個立式粉末分離回收塔的進料口對接后形成并聯的進料支路，兩個反沖閥和兩個排氣閥分別與兩個立式粉末分離回收塔的排氣口對接后形成并聯的反沖支路和并聯的排氣支路，其中，兩個進料支路的進料閥通過管路均與初級粉末分離回收塔的殘余粉末排出口對接，兩個反沖支路的反沖閥通過管路與無菌儲氣罐對接，兩個排氣支路的排氣閥通過管路與負壓排氣風機對接；

冷卻卸料裝置包括螺旋推料器，螺旋推料器包絡在封閉的夾層管道中，并通過軸承支撐于夾層管道兩端的端蓋，其中起始端的端蓋上設有驅動螺旋推料器的調速電機；封閉的夾層管道設有保溫外管，夾層管道中的夾層為冷媒通道；封閉的夾層管道上設有三個集料口，它們由夾層管道起始端起依次一字排列，自上方穿過保溫外管和夾層結構與夾層管道的內腔溝通，其中，位于起始端集料口與初級粉末分離回收塔的卸料口對接，后續進料口與依次后續粉末分離回收塔的卸料口對接，位于末側的最后一個集料口與出料口間的中心距至少相距20cm，一個出料口設在夾層管道末端的下方；與冷媒通道溝通的冷媒進口和冷媒出口分別位于夾層管道的兩端；

過熱蒸氣通過錐形集氣器噴入蒸氣粉料混合室，與粉末加料裝置通過不銹鋼輸料管出口輸送到蒸氣粉料混合室的粉料混合；初級粉末分離回收塔的頂部殘余粉末排出口通過管路分別與并列粉末分離冷卻回收裝置中的兩進料支路對接；初級粉末分離回收塔和并列粉末分離冷卻回收裝置的卸料閥依次與冷卻卸料裝置的三個集料口對接。

在本發明中：蒸氣滅菌管外覆有保溫層，粉末精密過濾器中設有至少兩層疊加的濾網，濾網的孔眼為1~20μm；所述的初級粉末分離回收塔和并列粉末分離冷卻回收裝置的立式塔體均從中部到下部逐步縮口呈倒錐形筒體，倒錐形筒體為夾層結構，夾層為冷媒通道，冷媒進口位于下部夾層，冷媒的出口位于上部夾層，夾層外部設有保溫層。

在本發明中：蒸氣滅菌管與保溫層之間還設有輔助加熱器，輔助加熱器的可調工作溫度控制在130—250℃。

在本發明中：在并聯的進料支路、反沖支路和排氣支路中，當一個支路位于開啟狀態，另一個支路則為關閉狀態，且在同一立式塔體中，進料閥和排氣閥的工作狀態必須一致，反沖閥的工作狀態則與它們截然相反。

在本發明中：所述的進料閥和排氣閥為電控閥或氣控閥，所述的反沖閥為電磁閥，冷卻卸料裝置中的夾層管道起始端端蓋上還設有無菌壓縮空氣進氣口。

在本發明中：所述的無菌壓縮空氣進氣口通過管路與冷凍壓縮空氣干燥機輸出端對接，它們之間的管路中配有壓縮空氣無菌過濾器。

在本發明中：負壓排氣風機的輸出端與無菌壓縮空氣進氣口對接。

在本發明中：各冷媒通道中的冷媒為低溫冷卻水，或低溫冷卻空氣，或氟利昂制冷劑，或氨制冷劑。

本發明的優點在于，由于系統滅菌選用過熱蒸氣，蒸氣滅菌管的入口設有錐形集氣器、粉體加料口和蒸氣粉料混合室，噴入蒸氣粉料混合室的高速過熱蒸氣會在粉體加料口形成負壓，將螺旋推料桿推到出口附近的粉末吸入蒸氣粉料混合室，迅速混合，并通過擴散口進入蒸氣滅菌管。由于蒸氣滅菌管為盤繞管，可以在有限的空間確保過熱蒸氣和粉末有足夠的運行距離，由于蒸氣滅菌管外覆有保溫層，尤其是蒸氣滅菌管與保溫層之間配有輔助加熱器，可以確保滅菌過程有相對恒定的滅菌溫度，同時可以根據不同食品或藥品的性質選擇130—250℃的滅菌溫度。

本發明的優點還在于，由于初級粉末分離回收塔為立式塔體，從塔體的中部到下部為密閉的夾層結構，夾層內為冷媒通道，冷媒進口位于下部夾層，冷媒的出口位于上部夾層，夾層外部設有保溫層；塔體的頂部設有進料口，頂部中央設有殘余粉末排出口，被分離的粉末卸料口位于塔體的底部，可以使進入初級粉末分離回收塔的過熱蒸氣和粉末在空間體積迅速擴大的情況下較大顆粒的粉末在重力作用下分離，只有較小顆粒的粉末殘留隨氣流進入并列粉末分離冷卻回收裝置繼續分離。由于所述的初級粉末分離回收塔的塔體和并列粉末分離冷卻回收裝置兩個結構相同的塔體均從中部到下部逐步縮口呈倒錐形筒體，倒錐形筒體為夾層結構，夾層為冷媒通道，冷媒進口位于下部夾層，冷媒的出口位于上部夾層，夾層外部設有保溫層，即利于迅速降溫，倒錐形筒體的底部沒有死角，不會出現粉末沉積。

本發明的優點還在于，由于采用二級分離采用并列粉末分離冷卻回收裝置，它們有并列的進料支路、反沖支路和排氣支路，在并聯的進料支路、反沖支路和排氣支路中，當一支路中位于開啟狀態時，另一支路中則為關閉狀態，且同一塔體中，進料閥和排氣閥的工作狀態必須一致，反沖閥的工作狀態則與它們截然相反，這些措施確保兩個粉末分離冷卻回收裝置分別獨立工作，尤其是設置反沖支路可以防止粉末精密過濾器工作中被粉末堵塞，影響工作效率，同時，由于排氣支路與負壓排氣風機對接，建立了系統的負壓運行工作模式，確保初級粉末分離回收塔未能分離的殘留粉末在負壓狀態下進入二級分離采用并列粉末分離冷卻回收裝置。由于進料閥和排氣閥可以選擇電控閥或氣控閥，系統構建可以根據現場的外部配套自由選擇。由于負壓排氣風機的輸出端與無菌壓縮空氣進氣口對接，可以對排出的無菌空氣反復再利用。

本發明的優點還在于，由于冷卻卸料裝置采用調速電機驅動螺旋推料器，工作中可以根據出口的排放量判斷粉末回收量，當出口的排放量過大，可以適當提高調速電機的轉速，加快排放，當出口的排放量過小，可以適當降低調速電機的轉速。由于卸料裝置也配置了冷卻系統，且位于末側的最后一個集料口與出料口間的中心距至少相距20cm，可以確保分離后的粉末繼續降低溫度，尤其是在冷卻卸料裝置中夾層管道起始端的端蓋上還設有無菌壓縮空氣進氣口，由冷凍壓縮空氣干燥機輸出端提供并經過壓縮空氣無菌過濾器過濾的含水量較低（即露點較低）、相對濕度也很低的干燥壓縮氣體不僅可以對粉料可以加速粉料的冷卻，還可以防止粉料在螺旋推料器中沉積。

本系統結構緊湊，維護方便。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中：1、過熱蒸氣發生裝置的輸入端，2、熱蒸氣發生裝置，3、不銹鋼安裝法蘭，4、過熱蒸氣進口，5、錐形集氣器，6、錐形噴氣口，7、出口，8、蒸氣粉料混合室，9、調速電機，10、電機安裝座，11、粉料倉，12、螺旋推料器，13、不銹鋼輸料管，14、擴散口，15、保溫層，16、蒸氣滅菌管，18、進料口，19、初級粉末分離回收塔，20、殘余粉末排出口，21、分離器錐形筒體，22、冷媒進口，23、冷媒出口，25、保溫層，26、夾層結構，27、卸料閥，28、旋轉閥片，29、可調速電機，30、粉末卸料口，32、立式塔體，33、進料電控閥，34、反沖電磁閥，35、粉末精密過濾器，36、進料口，37、排氣口，38、排氣電控閥，39、無菌儲氣罐，40、壓縮空氣無菌過濾器，41、負壓排氣風機，42、螺旋推料器，43、夾層管道，44、集料口，45、出料口，46、無菌壓縮空氣進氣口。

具體實施方式

圖1非限制性的公開了本發明實施例的結構示意圖，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。

由圖1可見，本發明的實施例包括過熱蒸氣發生裝置2、粉末加料裝置、粉末蒸氣滅菌器、并列粉末分離冷卻回收裝置和冷卻卸料裝置，其中：

過熱蒸氣發生裝置2的輸入端1導入蒸汽，輸出端將導入的蒸汽轉換為過熱蒸氣130-250℃的過熱蒸氣。

粉末加料裝置包括粉料倉11，粉料倉11的下部倉體為斗形結構，輸料裝置位于斗底，輸料裝置含有調速電機9、螺旋推料桿12和不銹鋼輸料管13，其中，調速電機9通過電機安裝座10固定在倉底斗形結構的一個安裝側壁上，不銹鋼螺旋推料桿12固定安裝在調速電機9的輸出軸上，螺旋推料桿12包裹在不銹鋼輸料管13中，不銹鋼輸料管13與下部倉體斗形結構側壁的結合部設有對應的槽口，相互對應槽口的沿口密封對接，不銹鋼輸料管13的端部超越安裝側壁底邊，出口7位于不銹鋼輸料管13的端部。

粉末蒸氣滅菌器包括初級粉末分離回收塔和蒸氣滅菌管16，初級粉末分離回收塔為立式塔體32，從立式塔體32的中部到下部為密閉的夾層結構26，夾層內為冷媒通道，冷媒進口22位于下部夾層，冷媒出口23位于上部夾層，夾層外部設有保溫層25；立式塔體32的頂部設有進料口18，頂部中央設有殘余粉末排出口20，被分離的粉末卸料口30位于立式塔體32的底部，粉末卸料口30上配有卸料閥27；蒸氣滅菌管16為盤繞管，蒸氣滅菌管16的入口端設有錐形集氣器5和蒸氣粉料混合室8，蒸氣粉料混合室8的粉體加料口與粉末加料裝置的出口7匹配，蒸氣粉料混合室8的出口設有擴散口14，蒸氣滅菌管16的出口端與初級粉末分離回收塔的進料口18對接。

并列粉末分離冷卻回收裝置含有兩個結構相同的立式塔體32，從立式塔體32的中部到下部為密閉的夾層結構26，夾層內為冷媒通道，冷媒進口22位于下部夾層，冷媒出口23位于上部夾層，夾層外部設有保溫層25；立式塔體32的頂部設有進料口36，頂部中央還設有排氣口37，與排氣口對應的立式塔體32內設有粉末精密過濾器35，粉末卸料口30位于立式塔體32的底部，粉末卸料口32上配有卸料閥27；兩個進料電控閥33分別與兩個立式粉末分離回收塔的進料口36對接后形成并聯的進料支路，兩個反沖電磁閥34和兩個排氣電控閥38分別與兩個立式粉末分離回收塔的排氣口37對接后形成并聯的反沖支路和并聯的排氣支路，其中，兩個進料支路的進料電控閥33通過管路均與初級粉末分離回收塔的殘余粉末排出口20對接，兩個反沖支路的反沖電磁閥34通過管路與無菌儲氣罐39對接，兩個排氣支路的排氣電控閥38通過管路與負壓排氣風機41對接。

冷卻卸料裝置包括螺旋推料器42，螺旋推料器42包絡在封閉的夾層管道43中，并通過軸承支撐于夾層管道43兩端的端蓋，其中一端端蓋設有驅動螺旋推料器42的調速電機9；封閉的夾層管道43設有保溫層25，夾層管道43中的夾層為冷媒通道；三個一字排列的集料口44由上方穿過保溫層25和夾層管道43，一個出料口45設在螺旋推料器42末端的夾層管道43下方；與夾層溝通的冷媒進口22和冷媒出口23分別位于夾層管道43的兩端。

系統組裝時，蒸氣滅菌管一端16一端與蒸氣粉料混合室通過擴散口對接，蒸氣滅菌管16另一端與初級粉末分離回收塔的頂部進料口18對接；初級粉末分離回收塔的頂部殘余粉末排出口20通過管路與并列粉末分離冷卻回收裝置中并聯的進料支路對接；初級粉末分離回收塔和并列粉末分離冷卻回收裝置的卸料閥27依次與冷卻卸料裝置的三個集料口44對接。

在本實施例中，錐形噴氣口6的過熱蒸氣進口4處設有不銹鋼安裝法蘭3；蒸氣滅菌管16外覆有保溫層15；無菌儲氣罐39的補氣口端部還設有壓縮空氣無菌過濾器40；所述的初級粉末分離回收塔和并列粉末分離冷卻回收裝置中立式塔體32均從中部到下部逐步縮口呈倒錐形筒體21，倒錐形筒體21為夾層結構26，夾層為冷媒通道，冷媒進口22位于下部夾層，冷媒出口23位于上部夾層，夾層外部設有保溫層25。位于冷卻卸料裝置末側的最后一個集料口44與出料口45間的中心距相距為25cm。

在本實施例中，系統中選擇的是由調速電機29控制旋轉閥片28的卸料閥27。

在本實施例中，冷卻卸料裝置中夾層管道起始端的端蓋上還設有無菌壓縮空氣進氣口46。具體實施時，蒸氣滅菌管與保溫層之間還設有輔助加熱器，輔助加熱器的可調工作溫度控制在130—250℃。粉末精密過濾器35采用兩層疊加的濾網，濾網的孔眼為1~20μm。無菌壓縮空氣進氣口46通過管路與冷凍壓縮空氣干燥機輸出端對接，它們之間的管路中應該配有壓縮空氣無菌過濾器。

系統工作時，在并列粉末分離冷卻回收裝置中：并聯的進料支路、反沖支路和排氣支路的一支路中的電磁閥位于開啟狀態時，另一支路中的電磁閥則為關閉狀態，且并列粉末分離冷卻回收裝置的同一立式塔體32中，進料電磁閥33和排氣電磁閥38的工作狀態必須一致，反沖電磁閥34的工作狀態則與它們截然相反。

系統工作過程是：過熱蒸氣發生裝置2的輸入端1導入蒸汽，輸出端將導入的蒸汽轉換為過熱蒸氣，過熱蒸氣通過錐形集氣器6噴入蒸氣粉料混合室8，與粉末加料裝置通過不銹鋼輸料管出口7輸送的粉料在蒸氣粉料混合室8內混合，再通過蒸氣粉料混合室8的擴散口14進入蒸氣滅菌管16進行瞬時高溫滅菌，滅菌后由進料口18進入初級粉末分離回收塔，由于初級粉末分離回收塔的空間迅速擴大，含有粉料的蒸氣運動速度迅速減慢，粉料在重力的作用下與過熱蒸氣分離，且在立式塔體32中被冷卻，分離和被冷卻的粉末通過卸料閥27排入冷卻卸料裝置；部分質量較小的粉末由頂部殘余粉末排出口20通過一個進料支路進入并列粉末分離冷卻回收裝置中的一個立式塔體32，粉末被粉末精密過濾器35阻隔后被分離，繼續冷卻后由卸料閥27排入冷卻卸料裝置。工作一段時間，粉末精密過濾器35可能會被堵塞，此時，并列粉末分離冷卻回收裝置中的兩個立式塔體32轉換工作模式，原來處于粉末分離工作模式的立式塔體32進入反沖工作狀態，由無菌儲氣罐39提供的高壓氣體對粉末精密過濾器35進行反沖，清理粉末精密過濾器35中的粉末。無論是由初級粉末分離回收塔分離的粉末，還是由并列粉末分離冷卻回收裝置分離的粉末，進入冷卻卸料裝置后，在螺旋推料器42的驅動下，在向出料口45位移的同時，繼續被冷卻，最終由出料口45排出，同時，由無菌壓縮空氣進氣口46進入的由冷凍壓縮空氣干燥機輸出端提供并經過壓縮空氣無菌過濾器過濾的含水量較低（即露點較低）、相對濕度也很低的干燥壓縮氣體不僅可以對粉料可以加速粉料的冷卻，還可以防止粉料在螺旋推料器中沉積。

具體實施時，各冷媒通道中的冷媒為低溫冷卻水，或低溫冷卻空氣，或氟利昂制冷劑，或氨制冷劑，尤以氨制冷劑或氟利昂制冷劑的降溫效果更佳。

具體實施時， 負壓排氣風機41的輸出端與無菌壓縮空氣進氣口1對接，對排出的無菌空氣壓入熱蒸氣發生裝置2，重新加熱后循環使用。