专利名称：一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置和方法
技术领域：
本发明涉及固体分离装置和方法，具体而言，本发明涉及一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置和方法。
背景技术：
药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继而会导致药物溶解度差异，造成药物溶出度和生物利用度的不同，影响药物在体内的吸收过程，最终影响药物疗效。然而现行的固体药物生产工艺各环节都有可能导致其活性成分晶型的改变，所以药物晶型的分析对药物质量控制尤为重要。目前药物晶型的分析多采用X-衍射法。X-衍射法对待测物的粒径和含量要求十分严格，而在固体药物中除了药物活性成分外还包括填充剂、崩解剂、黏合剂、润滑剂等辅齐U，其中药物活性成分与辅剂的比例在10% 50%范围之间变化，有时药物活性成分的含量甚至在5%以下，对于药物活性成分含量高的药物可以直接经研磨然后用X-衍射分析药物晶型；然而对药物活性成分含量低的药物而言，研磨后的粉末成分中包含大量辅剂成分，此时使用X-衍射法进行晶型测定，大量辅剂的存在将对测量结果产生强烈干扰。同时，药物制剂过程可能导致药物活性成分晶型改变，即便对于药物活性成分含量高的药物而言，药物活性成分的各晶型含量与辅剂的含量之比显著降低，在这种情况下当用X衍射法进行晶型分析，则不可避免的会发生药物活性成分和辅剂晶型之间的区分困难。此外虽然药物活性成分与辅剂具有密度或粒径上的差异，但研磨后所得药物固体颗粒径多在微米级，力口之X-衍射法所需用量微小，对于初始药物活性成分含量低的固体药物而言，活性成分与辅剂之间的区分难度将进一步恶化，使得对固体药物活性成分的晶型分析十分困难。
目前，对固体药物终活性成分的晶型分析还没有有效方法。有尝试将药物研磨后，首先分散在溶剂内，根据各成分之间的密度差别，利用液态密度梯度分离法实现药物活性成分和辅剂成分的分离后，再进行X衍射晶型分析。然而这个方法的缺陷是容易发生药物活性成分的溶解、溶剂和药物成分之间的分离困难、溶剂对药物晶型的影响，不能实现对固体药物中药物活性成分的原位分析。另一方面，目前针对固体颗粒的分离提纯多应用于矿物的提纯分离。例如煤矿或其他矿物的重力分选多采用浓缩机、旋流器、摇床、跳汰机、螺旋分选机和种介质分选设备。这些分离方法的分离效果取决于分选矿物的粒度、形状、密度及设备内的流体力学条件。在颗粒变细或粒度变大的情况下，分离效率显著降低。这些传统分选设备不适用于小规模药物晶型X衍射分析的预处理过程；而且过程中介质的存在不利于分离过程保持药物活性成分的晶型。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供了一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置和方法，利用固体流态化对微小或微量固体颗粒进行分选。
为了克服上述问题，本发明提供的用于微小固体颗粒的流态化分选装置包括一分选柱5，分选柱5顶部有进料口 6，分选柱5内下部设有透气微孔膜9，底部设有通气口 7 ;该装置还包括隔绝箱4和收集槽8 ；所述的分选柱5安装于隔绝箱4所形成的空间内，消除了外界气流的干扰；所述的分选柱5还包括若干沿纵向设置的收集槽8 ;所述的收集槽8推拉设置于分选柱5内，其上对应于分选柱5的腔道设有相应的孔洞11和收集槽凹槽12。所述的隔绝箱4的顶板I和一侧壁2可开闭，在隔绝箱4的侧壁2上设有圆杆通 道，用于收集槽8的安装和推拉，在另一侧壁3底部设有孔道，使分选柱5底部的通气口 7与气体输送装置相连；打开隔绝箱4的顶板I，从进料口 6加入物料，物料聚集在分选柱下部透气微孔膜9上，关闭隔绝箱顶板1，使隔绝箱4隔绝外界气流扰动，使收集槽8上的孔洞11正对分选柱5的腔道，此时腔道连通，向分选柱5的通气口 7输送气流，使分选柱5内固体颗粒流态化，调节气流流量使不同密度或粒径的固体颗粒分布于分选柱5的不同位置至动态平衡，推动收集槽8的收集槽圆杆13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正对分选柱5的腔道，此时收集槽凹槽12将气流阻断，在重力的作用下颗粒下落沉积在收集槽凹槽12中，在分选柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒径的颗粒，实现了微小粒径固体颗粒的分选。作为上述方案的一种改进，所述的分选柱5为分段式的，相邻两段之间卡合连接，其中卡合连接处设置密封圈，使分选柱5具有良好的气密性。作为上述方案的又一种改进，所述的隔绝箱4还包括隔绝箱底板10，在隔绝箱底板10上设有卡槽，用于固定分选柱5。作为上述方案的再一种改进，所述的孔洞11和收集槽凹槽12的大小与分选柱中空部分断面尺寸相一致，其中孔洞11和收集槽凹槽12与分选柱5接触的界面上设置密封圈，使收集槽8和分选柱5之间完全封闭，从而使该装置具有良好的气密性。本发明还提供了一种流态化固体颗粒分选方法，该方法通过将分选柱5安装于隔绝箱4所形成的空间内，以消除外界气流的干扰；还通过若干沿纵向推拉设置于分选柱5内的收集槽8，实现流态化固体颗粒的分选；所述的分选柱5顶部有进料口 6，在分选柱5内下部设有透气微孔膜9，其底部设有通气口 7 ;所述的收集槽8上对应于分选柱5的腔道设有孔洞11和收集槽凹槽12 ;该方法包括以下步骤I.将物料从进料口 6加入，物料聚集在分选柱下部透气微孔膜9上，关闭隔绝箱，使隔绝箱4隔绝外界气流扰动，使收集槽8上的孔洞11正对分选柱5的腔道，向分选柱5的通气口 7输送气流，使分选柱5内固体颗粒流态化，调节分选柱5内气流流量调节使不同密度或粒径的固体颗粒分布于分选柱5的不同位置至动态平衡；2.推动收集槽8，使收集槽8上的收集槽凹槽12正对分选柱5的腔道，此时收集槽凹槽12将气流阻断，在重力的作用下颗粒下落沉积在收集槽凹槽12中，在分选柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒径的颗粒，停止送气，打开顶板I取出收集槽，实现了微小粒径固体颗粒的分选。本发明所涉及的设备包括一个形成一定空间的隔绝箱、一个安放于箱体内的分选柱、两个或两个以上可以插入分选柱内不同位置的收集槽构成。本发明是通过以下技术方案实现的在隔绝箱隔绝外界气流扰动的条件下，向分选柱输送稳恒气流，通过对分选柱内气流流量调节使不同密度或粒径的固体颗粒稳定分布于分选柱的不同位置，再通过分选住上不同位置的收集槽进行收集。本发明提供一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置和方法，能有效的分离和收集固体药物中活性成分和辅剂，本方法和装置能提高微量微小颗粒之间的分选性能，本设备和工艺可通过单级或多级分选过程实现固体颗粒物料高效分选，实现固体化学药和生物药剂晶型分析预处理。本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果该方法可以有效地分离并收集不同密度或粒径的药物固体颗粒，而且其结构简单，体积小，流化风量小，耗能低，特别适合微量或微小固体颗粒的分选。此外还具有分选效率高，便于调节分选条件等优点。
图I为本发明的用于微小固体颗粒的流态化分选装置结构示意图；图2为本发明装置中收集槽的俯视图；图3为本发明装置中收集槽的正视图。附图标识I、隔绝箱顶板 2、一侧壁 3、另一侧壁4、隔绝箱5、分选柱 6、进料口7、通气口8、收集槽 9、透气微孔膜10隔绝箱底板 11、孔洞 12、隔绝箱收集槽13、收集槽圆杆
具体实施例方式下面结合附图对本发明的装置进行进一步的说明。如图I所示，本发明提供的用于微小固体颗粒的流态化分选装置包括一分选柱5，分选柱5顶部有进料口 6，分选柱5内下部设有透气微孔膜9，底部设有通气口 7 ;该装置还包括隔绝箱4和收集槽8 ;分选柱5安装于隔绝箱4所形成的空间内，消除了外界气流的干扰；其中，分选柱5还包括在其上部和中部设置的两个或两个以上收集槽8，如图2和图3所示，该收集槽8可推拉设置在分选柱5上，由收集槽圆杆13和与其相连的平面板组成，在该平面板前端设有孔洞11，在靠近收集槽圆杆13的一端设有收集槽凹槽12 ;隔绝箱4的顶板I和一侧壁2可开闭，在隔绝箱4的侧壁2上设有圆杆通道，用于收集槽8的安装和推拉，在另一侧壁3底部设有孔道，使分选柱5底部的通气口 7与气泵相连；同时隔绝箱4还包括隔绝箱底板10，在隔绝箱底板10上设置卡槽，用于固定分选柱5。其工作原理为打开隔绝箱4的顶板1，从进料口 6加入物料，物料聚集在分选柱下部透气微孔膜9上，关闭隔绝箱顶板1，使隔绝箱4隔绝外界气流扰动，使收集槽8上的孔洞11正对分选柱5的腔道，向分选柱5的通气口 7输送气流，使分选柱5内固体颗粒流态化，调节分选柱5内气流流量使不同密度或粒径的固体颗粒分布于分选柱5的不同位置至动态平衡，推动收集槽8的收集槽圆杆13，使收集槽8上的收集槽凹槽12正对分选柱5的腔道，此时收集槽凹槽12将气流阻断，在重力的作用下颗粒下落沉积在收集槽凹槽12中，在分选柱5不同高度的收集槽8收集得到不同密度或粒径的颗粒，实现了微小粒径固体颗粒的分选。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本 发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置，该装置包括一分选柱(5)，分选柱(5)顶部有进料口出)，在分选柱(5)内下部设有透气微孔膜(9)，其底部设有通气口(7);其特征在于，该装置还包括隔绝箱(4)和收集槽(8);所述的分选柱(5)安装于隔绝箱(4)所形成的空间内，以消除外界气流的干扰；所述的分选柱(5)还包括若干沿纵向设置的收集槽(8);所述的收集槽(8)推拉设置于分选柱(5)内，其上对应于分选柱(5)的腔道设有相应的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。
2.根据权利要求I所述的用于微小固体颗粒的流态化分选装置，其特征在于，所述的分选柱(5)为分段式的，相邻两段之间卡合连接。
3.根据权利要求2所述的用于微小固体颗粒的流态化分选装置，其特征在于，所述的分选柱(5)中相邻两段之间设置密封圈，使分选柱(5)具有良好气密性。
4.根据权利要求I所述的用于微小固体颗粒的流态化分选装置，其特征在于，所述的 隔绝箱(4)的隔绝箱底板(10)上设有卡槽，用于固定分选柱(5)。
5.根据权利要求I所述的用于微小固体颗粒的流态化分选装置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)的大小与分选柱中空部分断面尺寸相一致。
6.根据权利要求5所述的用于微小固体颗粒的流态化分选装置，其特征在于，所述的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)与分选柱(5)接触界面上设置密封圈，使该装置具有良好的气密性。
7.一种流态化固体颗粒分选方法，该方法通过将分选柱(5)安装于隔绝箱(4)所形成的空间内，以消除外界气流的干扰；还通过设置于分选柱(5)内若干可推拉的收集槽(8)，实现流态化固体颗粒的分选； 所述的分选柱(5)顶部有进料口 ￠)，在分选柱(5)内下部设有透气微孔膜(9)，其底部设有通气口(7);所述的收集槽(8)上对应于分选柱(5)的腔道设有相应的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)； 该方法包括以下步骤 1)将物料从进料口(6)加入，物料聚集在分选柱下部透气微孔膜(9)上，关闭隔绝箱(4)，使隔绝箱(4)隔绝外界气流扰动，使收集槽8上的孔洞11正对分选柱5的腔道，此时腔道连通，向分选柱(5)的通气口(7)输送气流，使分选柱(5)内固体颗粒流态化，调节气流流量，使不同密度或粒径的固体颗粒分布于分选柱(5)的不同位置至动态平衡； 2)推动收集槽(8)，使收集槽(8)上的收集槽凹槽(12)正对分选柱(5)，此时收集槽凹槽(12)将气流阻断，在重力的作用下颗粒下落沉积在收集槽凹槽(12)中，在分选柱(5)不同高度的收集槽(8)收集得到不同密度或粒径的颗粒，停止送气，取出收集槽，实现了微小粒径固体颗粒的分选。
全文摘要
本发明涉及一种用于微小固体颗粒的流态化分选装置和方法。本发明的分选装置包括一分选柱(5)，分选柱(5)顶部有进料口(6)，在分选柱(5)内下部设有透气微孔膜(9)，其底部设有通气口(7)；该装置还包括隔绝箱(4)和收集槽(8)；所述的分选柱(5)安装于隔绝箱(4)所形成的空间内，以消除外界气流的干扰；所述的分选柱(5)还包括若干沿分选柱(5)纵向设置的收集槽(8)；所述的收集槽(8)推拉设置于分选柱(5)内，其上对应于分选柱(5)的腔道设有相应的孔洞(11)和收集槽凹槽(12)。本发明的优点在于可以有效地分离并收集不同密度或粒径的药物固体颗粒，而且其结构简单，体积小，流化风量小，耗能低。
文档编号B07B7/01GK102671859SQ20111005358
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月7日 优先权日2011年3月7日
发明者徐霞, 梅雪峰, 韦宇平 申请人:中国科学院上海药物研究所, 中国科学院过程工程研究所