專利名稱：一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體分離裝置和方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置和方法。
背景技術(shù)：
藥品的活性成分可能存在不同的晶型，不同的晶型具有不同的理化特性繼而會導(dǎo)致藥物溶解度差異，造成藥物溶出度和生物利用度的不同，影響藥物在體內(nèi)的吸收過程，最終影響藥物療效。然而現(xiàn)行的固體藥物生產(chǎn)工藝各環(huán)節(jié)都有可能導(dǎo)致其活性成分晶型的改變，所以藥物晶型的分析對藥物質(zhì)量控制尤為重要。目前藥物晶型的分析多采用X-衍射法。X-衍射法對待測物的粒徑和含量要求十分嚴格，而在固體藥物中除了藥物活性成分外還包括填充劑、崩解劑、黏合劑、潤滑劑等輔齊U，其中藥物活性成分與輔劑的比例在10% 50%范圍之間變化，有時藥物活性成分的含量甚至在5%以下，對于藥物活性成分含量高的藥物可以直接經(jīng)研磨然后用X-衍射分析藥物晶型；然而對藥物活性成分含量低的藥物而言，研磨后的粉末成分中包含大量輔劑成分，此時使用X-衍射法進行晶型測定，大量輔劑的存在將對測量結(jié)果產(chǎn)生強烈干擾。同時，藥物制劑過程可能導(dǎo)致藥物活性成分晶型改變，即便對于藥物活性成分含量高的藥物而言，藥物活性成分的各晶型含量與輔劑的含量之比顯著降低，在這種情況下當用X衍射法進行晶型分析，則不可避免的會發(fā)生藥物活性成分和輔劑晶型之間的區(qū)分困難。此外雖然藥物活性成分與輔劑具有密度或粒徑上的差異，但研磨后所得藥物固體顆粒徑多在微米級，力口之X-衍射法所需用量微小，對于初始藥物活性成分含量低的固體藥物而言，活性成分與輔劑之間的區(qū)分難度將進一步惡化，使得對固體藥物活性成分的晶型分析十分困難。
目前，對固體藥物終活性成分的晶型分析還沒有有效方法。有嘗試將藥物研磨后，首先分散在溶劑內(nèi)，根據(jù)各成分之間的密度差別，利用液態(tài)密度梯度分離法實現(xiàn)藥物活性成分和輔劑成分的分離后，再進行X衍射晶型分析。然而這個方法的缺陷是容易發(fā)生藥物活性成分的溶解、溶劑和藥物成分之間的分離困難、溶劑對藥物晶型的影響，不能實現(xiàn)對固體藥物中藥物活性成分的原位分析。另一方面，目前針對固體顆粒的分離提純多應(yīng)用于礦物的提純分離。例如煤礦或其他礦物的重力分選多采用濃縮機、旋流器、搖床、跳汰機、螺旋分選機和種介質(zhì)分選設(shè)備。這些分離方法的分離效果取決于分選礦物的粒度、形狀、密度及設(shè)備內(nèi)的流體力學條件。在顆粒變細或粒度變大的情況下，分離效率顯著降低。這些傳統(tǒng)分選設(shè)備不適用于小規(guī)模藥物晶型X衍射分析的預(yù)處理過程；而且過程中介質(zhì)的存在不利于分離過程保持藥物活性成分的晶型。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供了一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置和方法，利用固體流態(tài)化對微小或微量固體顆粒進行分選。
為了克服上述問題，本發(fā)明提供的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置包括一分選柱5，分選柱5頂部有進料口 6，分選柱5內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜9，底部設(shè)有通氣口 7 ;該裝置還包括隔絕箱4和收集槽8 ；所述的分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內(nèi)，消除了外界氣流的干擾；所述的分選柱5還包括若干沿縱向設(shè)置的收集槽8 ;所述的收集槽8推拉設(shè)置于分選柱5內(nèi)，其上對應(yīng)于分選柱5的腔道設(shè)有相應(yīng)的孔洞11和收集槽凹槽12。所述的隔絕箱4的頂板I和一側(cè)壁2可開閉，在隔絕箱4的側(cè)壁2上設(shè)有圓桿通 道，用于收集槽8的安裝和推拉，在另一側(cè)壁3底部設(shè)有孔道，使分選柱5底部的通氣口 7與氣體輸送裝置相連；打開隔絕箱4的頂板I，從進料口 6加入物料，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關(guān)閉隔絕箱頂板1，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，此時腔道連通，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內(nèi)固體顆粒流態(tài)化，調(diào)節(jié)氣流流量使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態(tài)平衡，推動收集槽8的收集槽圓桿13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，實現(xiàn)了微小粒徑固體顆粒的分選。作為上述方案的一種改進，所述的分選柱5為分段式的，相鄰兩段之間卡合連接，其中卡合連接處設(shè)置密封圈，使分選柱5具有良好的氣密性。作為上述方案的又一種改進，所述的隔絕箱4還包括隔絕箱底板10，在隔絕箱底板10上設(shè)有卡槽，用于固定分選柱5。作為上述方案的再一種改進，所述的孔洞11和收集槽凹槽12的大小與分選柱中空部分斷面尺寸相一致，其中孔洞11和收集槽凹槽12與分選柱5接觸的界面上設(shè)置密封圈，使收集槽8和分選柱5之間完全封閉，從而使該裝置具有良好的氣密性。本發(fā)明還提供了一種流態(tài)化固體顆粒分選方法，該方法通過將分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內(nèi)，以消除外界氣流的干擾；還通過若干沿縱向推拉設(shè)置于分選柱5內(nèi)的收集槽8，實現(xiàn)流態(tài)化固體顆粒的分選；所述的分選柱5頂部有進料口 6，在分選柱5內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜9，其底部設(shè)有通氣口 7 ;所述的收集槽8上對應(yīng)于分選柱5的腔道設(shè)有孔洞11和收集槽凹槽12 ;該方法包括以下步驟I.將物料從進料口 6加入，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關(guān)閉隔絕箱，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內(nèi)固體顆粒流態(tài)化，調(diào)節(jié)分選柱5內(nèi)氣流流量調(diào)節(jié)使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態(tài)平衡；2.推動收集槽8，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，停止送氣，打開頂板I取出收集槽，實現(xiàn)了微小粒徑固體顆粒的分選。本發(fā)明所涉及的設(shè)備包括一個形成一定空間的隔絕箱、一個安放于箱體內(nèi)的分選柱、兩個或兩個以上可以插入分選柱內(nèi)不同位置的收集槽構(gòu)成。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的在隔絕箱隔絕外界氣流擾動的條件下，向分選柱輸送穩(wěn)恒氣流，通過對分選柱內(nèi)氣流流量調(diào)節(jié)使不同密度或粒徑的固體顆粒穩(wěn)定分布于分選柱的不同位置，再通過分選住上不同位置的收集槽進行收集。本發(fā)明提供一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置和方法，能有效的分離和收集固體藥物中活性成分和輔劑，本方法和裝置能提高微量微小顆粒之間的分選性能，本設(shè)備和工藝可通過單級或多級分選過程實現(xiàn)固體顆粒物料高效分選，實現(xiàn)固體化學藥和生物藥劑晶型分析預(yù)處理。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果該方法可以有效地分離并收集不同密度或粒徑的藥物固體顆粒，而且其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，流化風量小，耗能低，特別適合微量或微小固體顆粒的分選。此外還具有分選效率高，便于調(diào)節(jié)分選條件等優(yōu)點。



圖I為本發(fā)明的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明裝置中收集槽的俯視圖；圖3為本發(fā)明裝置中收集槽的正視圖。附圖標識I、隔絕箱頂板 2、一側(cè)壁 3、另一側(cè)壁4、隔絕箱5、分選柱 6、進料口7、通氣口8、收集槽 9、透氣微孔膜10隔絕箱底板 11、孔洞 12、隔絕箱收集槽13、收集槽圓桿
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的裝置進行進一步的說明。如圖I所示，本發(fā)明提供的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置包括一分選柱5，分選柱5頂部有進料口 6，分選柱5內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜9，底部設(shè)有通氣口 7 ;該裝置還包括隔絕箱4和收集槽8 ;分選柱5安裝于隔絕箱4所形成的空間內(nèi)，消除了外界氣流的干擾；其中，分選柱5還包括在其上部和中部設(shè)置的兩個或兩個以上收集槽8，如圖2和圖3所示，該收集槽8可推拉設(shè)置在分選柱5上，由收集槽圓桿13和與其相連的平面板組成，在該平面板前端設(shè)有孔洞11，在靠近收集槽圓桿13的一端設(shè)有收集槽凹槽12 ;隔絕箱4的頂板I和一側(cè)壁2可開閉，在隔絕箱4的側(cè)壁2上設(shè)有圓桿通道，用于收集槽8的安裝和推拉，在另一側(cè)壁3底部設(shè)有孔道，使分選柱5底部的通氣口 7與氣泵相連；同時隔絕箱4還包括隔絕箱底板10，在隔絕箱底板10上設(shè)置卡槽，用于固定分選柱5。其工作原理為打開隔絕箱4的頂板1，從進料口 6加入物料，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜9上，關(guān)閉隔絕箱頂板1，使隔絕箱4隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，向分選柱5的通氣口 7輸送氣流，使分選柱5內(nèi)固體顆粒流態(tài)化，調(diào)節(jié)分選柱5內(nèi)氣流流量使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱5的不同位置至動態(tài)平衡，推動收集槽8的收集槽圓桿13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正對分選柱5的腔道，此時收集槽凹槽12將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽12中，在分選柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒徑的顆粒，實現(xiàn)了微小粒徑固體顆粒的分選。最后所應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，該裝置包括一分選柱(5)，分選柱(5)頂部有進料口出)，在分選柱(5)內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜(9)，其底部設(shè)有通氣口(7);其特征在于，該裝置還包括隔絕箱(4)和收集槽(8);所述的分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內(nèi)，以消除外界氣流的干擾；所述的分選柱(5)還包括若干沿縱向設(shè)置的收集槽(8);所述的收集槽(8)推拉設(shè)置于分選柱(5)內(nèi)，其上對應(yīng)于分選柱(5)的腔道設(shè)有相應(yīng)的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，其特征在于，所述的分選柱(5)為分段式的，相鄰兩段之間卡合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，其特征在于，所述的分選柱(5)中相鄰兩段之間設(shè)置密封圈，使分選柱(5)具有良好氣密性。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，其特征在于，所述的 隔絕箱(4)的隔絕箱底板(10)上設(shè)有卡槽，用于固定分選柱(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)的大小與分選柱中空部分斷面尺寸相一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)與分選柱(5)接觸界面上設(shè)置密封圈，使該裝置具有良好的氣密性。
7.一種流態(tài)化固體顆粒分選方法，該方法通過將分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內(nèi)，以消除外界氣流的干擾；還通過設(shè)置于分選柱(5)內(nèi)若干可推拉的收集槽(8)，實現(xiàn)流態(tài)化固體顆粒的分選； 所述的分選柱(5)頂部有進料口 ￠)，在分選柱(5)內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜(9)，其底部設(shè)有通氣口(7);所述的收集槽(8)上對應(yīng)于分選柱(5)的腔道設(shè)有相應(yīng)的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)； 該方法包括以下步驟 1)將物料從進料口(6)加入，物料聚集在分選柱下部透氣微孔膜(9)上，關(guān)閉隔絕箱(4)，使隔絕箱(4)隔絕外界氣流擾動，使收集槽8上的孔洞11正對分選柱5的腔道，此時腔道連通，向分選柱(5)的通氣口(7)輸送氣流，使分選柱(5)內(nèi)固體顆粒流態(tài)化，調(diào)節(jié)氣流流量，使不同密度或粒徑的固體顆粒分布于分選柱(5)的不同位置至動態(tài)平衡； 2)推動收集槽(8)，使收集槽(8)上的收集槽凹槽(12)正對分選柱(5)，此時收集槽凹槽(12)將氣流阻斷，在重力的作用下顆粒下落沉積在收集槽凹槽(12)中，在分選柱(5)不同高度的收集槽(8)收集得到不同密度或粒徑的顆粒，停止送氣，取出收集槽，實現(xiàn)了微小粒徑固體顆粒的分選。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微小固體顆粒的流態(tài)化分選裝置和方法。本發(fā)明的分選裝置包括一分選柱(5)，分選柱(5)頂部有進料口(6)，在分選柱(5)內(nèi)下部設(shè)有透氣微孔膜(9)，其底部設(shè)有通氣口(7)；該裝置還包括隔絕箱(4)和收集槽(8)；所述的分選柱(5)安裝于隔絕箱(4)所形成的空間內(nèi)，以消除外界氣流的干擾；所述的分選柱(5)還包括若干沿分選柱(5)縱向設(shè)置的收集槽(8)；所述的收集槽(8)推拉設(shè)置于分選柱(5)內(nèi)，其上對應(yīng)于分選柱(5)的腔道設(shè)有相應(yīng)的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。本發(fā)明的優(yōu)點在于可以有效地分離并收集不同密度或粒徑的藥物固體顆粒，而且其結(jié)構(gòu)簡單，體積小，流化風量小，耗能低。
文檔編號B07B7/01GK102671859SQ20111005358
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月7日
發(fā)明者徐霞, 梅雪峰, 韋宇平 申請人:中國科學院上海藥物研究所, 中國科學院過程工程研究所