專利名稱：一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固液分離方法及裝置，特別是關(guān)于一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法及裝置。
背景技術(shù)：
2007年第一個保護(hù)馬科動物免除西尼羅河病毒侵害的質(zhì)粒DNA獲得批準(zhǔn)，這說明相對于傳統(tǒng)疫苗，質(zhì)粒DNA疫苗也是一種可選取的方法。由于禽類和家畜的數(shù)量巨大，因此需要相當(dāng)大量的質(zhì)粒DNA來滿足獸用疫苗和治療藥物。在大規(guī)模的質(zhì)粒DNA生產(chǎn)過程中， 來自一百升發(fā)酵罐生產(chǎn)的細(xì)胞/菌裂解后，會產(chǎn)生一百公斤的固態(tài)絮狀物，去除細(xì)胞/菌堿裂解后產(chǎn)生的易碎的絮狀物一直是個大問題。在實(shí)驗(yàn)室里，少量的絮狀物可以通過高速離心或干酪濾布分離，但是實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)很難在大規(guī)模生產(chǎn)過程中使用，因此處理質(zhì)粒生產(chǎn)階段產(chǎn)生的大量的絮狀物是個巨大的挑戰(zhàn)。本申請人利用不同的固/液分離技術(shù)去除絮狀物的試驗(yàn)已經(jīng)做了很多探索。例如，管型連續(xù)分離器會把絮狀物打散成更小的碎片/顆粒，這是由于管型連續(xù)離心的機(jī)制將液體在進(jìn)口處噴成更小的水珠。該過程對易碎的絮狀物產(chǎn)生了強(qiáng)大的剪切力，因而造成基因組DNA斷裂。斷裂的基因組DNA則難以再從質(zhì)粒DNA中分離出來，而且碎片/顆粒會把下游的澄清步驟中深層濾膜堵塞，因此，不僅減低了下游工序的效率，而且還因回壓過大而將有效的超螺旋DNA結(jié)構(gòu)破壞成為無效的開環(huán)DNA。另外，高強(qiáng)的剪切力也增加了溶菌物中的內(nèi)毒素含量。本申請人也曾測試了振動篩濾膜在去除易碎的絮狀物的作用。振動篩濾膜引起絮狀物破碎成更小的碎片/顆粒，這可能是由于振動力將凝結(jié)狀的絮狀物推擠到網(wǎng)篩的小孔中。不同的實(shí)驗(yàn)也證明大型袋式過濾器能夠過濾掉絮狀物，但是其效率不但是很低的，而且大型袋式過濾器的篩孔很容易被粘稠的絮狀物堵塞，這同樣造成了降低生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的后果。增加大型袋式過濾器進(jìn)口的壓力，也不能改善過濾效率而且還會增高背壓和剪切力，進(jìn)而破壞超螺旋DNA的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于規(guī)?；a(chǎn)連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法及裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法，包括以下步驟1)設(shè)置一套固液分離裝置，其包括一電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的滾筒，滾筒內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀先前延伸的葉片，滾筒外設(shè)置有篩網(wǎng)，滾筒的下方設(shè)置有搜集床，搜集床的出液口通過一液泵連接下游深層過濾器；幻啟動電機(jī)帶動滾筒轉(zhuǎn)動，將含有固態(tài)絮狀物的裂解液喂入滾筒，該裂解液在葉片的帶動下呈螺旋狀前進(jìn)，并進(jìn)行固液分離； 3)液體透過篩網(wǎng)流入搜集床，固體絮狀物被葉片帶出滾筒。在搜集床內(nèi)設(shè)置一傳感器，一旦液體到達(dá)傳感器限定的上限位置時，液泵自動啟動，在繼續(xù)通過搜集床進(jìn)行液體搜集的同時，連續(xù)不斷地將液體送入下游深層過濾器；一旦液體低于傳感器限定的下限位置時，液泵自動關(guān)閉?！N實(shí)現(xiàn)上述方法的連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于它包括一機(jī)架，所述機(jī)架下部設(shè)置有一電機(jī)，所述電機(jī)通過一傳動機(jī)構(gòu)同時驅(qū)動水平間隔支撐在所述機(jī)架上的兩根同方向旋轉(zhuǎn)的傳動軸，兩所述傳動軸通過其上設(shè)置的摩擦輥帶動同一滾筒轉(zhuǎn)動；所述滾筒包括兩個與所述摩擦輥位置對應(yīng)的驅(qū)動環(huán)，兩個驅(qū)動環(huán)之間沿所述滾筒的周向設(shè)置有若干橫向連接筋，遠(yuǎn)離所述傳動機(jī)構(gòu)一側(cè)的驅(qū)動環(huán)外側(cè)設(shè)置有一漸縮的喇叭狀固體搜集口，各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀向前延伸的葉片，各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口外設(shè)置有篩網(wǎng)；所述滾筒靠近所述傳動機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有一裂解液進(jìn)料口，所述滾筒下部的機(jī)架上設(shè)置有一裂解液搜集床，所述搜集床的出液口通過一液泵連接下游深層過濾器。所述搜集床頂部設(shè)置有一罩蓋，從所述罩蓋的固定端穿入一連接液源的液管，所述液管的末端封閉，所述液管上間隔設(shè)置有若干噴頭。所述篩網(wǎng)可拆卸地連接在各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口外。所述篩網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑為30 150毫米，最佳為63 75毫米。所述搜集床內(nèi)設(shè)置有一水位傳感器，水位傳感器的導(dǎo)線連接所述液泵的開關(guān)控制
直ο所述傳動機(jī)構(gòu)包括連接在所述電機(jī)輸出端的兩個鏈輪，每個所述鏈輪通過一鏈條帶動連接在一所述傳動軸上的另一鏈輪。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明由于設(shè)置一電機(jī)驅(qū)動的滾筒，在滾筒內(nèi)設(shè)置呈螺旋狀向前延伸的葉片，在滾筒外設(shè)置篩網(wǎng)，因此當(dāng)含有固態(tài)絮狀物的裂解液被送入緩慢旋轉(zhuǎn)的滾筒中時，可以在葉片和篩網(wǎng)的作用下邊向前行進(jìn)邊進(jìn)行固液分離，使液體透過滾筒進(jìn)入搜集床，而脫水后的固體絮狀物可以通過固體搜集口排出，從而實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的目的。2、本發(fā)明由于在搜集床內(nèi)設(shè)置了液位傳感器，因此可以根據(jù)液位的高低自動控制液泵的啟動和關(guān)閉，不但可以避免把空氣泵進(jìn)下游深層過濾器，而且可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明與深層過濾器兩道程序的自動化連續(xù)操作，特別適用于大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。3、本發(fā)明通過呈螺旋狀向前延伸的葉片帶動含有固體絮狀物的裂解液運(yùn)動，因此有效地減低對固體絮狀物的破碎，可以從絮狀物中回收更多的裂解液。4、 本發(fā)明由于在搜集床頂部設(shè)置了可開合的罩蓋，因此不但可以防止水和溶液濺出，使操作更加方便，而且可以更好地保障操作人員的安全。5、本發(fā)明由于設(shè)置了清洗用的液管和噴頭，因此可以在完成去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的操作后，非常方便地進(jìn)行自動在位清洗滾筒和搜集床。特別是在滾筒的主體外設(shè)置了可以拆卸的篩網(wǎng)，使清洗更加方便徹底。本發(fā)明操作方法簡單、去除效率高，因而可以廣泛用于大規(guī)模連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的生產(chǎn)過程中。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的立體示意2是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的正面示意3是本發(fā)明罩蓋結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明傳動機(jī)構(gòu)一實(shí)施例示意圖
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圖5是本發(fā)明傳動機(jī)構(gòu)另一實(shí)施例示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的裝置包括一機(jī)架1，機(jī)架1的下部設(shè)置有一電機(jī)2，電機(jī) 2的速度可以通過電子調(diào)頻器或其它已有技術(shù)中的轉(zhuǎn)速控制裝置調(diào)節(jié)。電機(jī)2的輸出端通過傳動機(jī)構(gòu)3驅(qū)動水平間隔支撐在機(jī)架1上的兩根傳動軸4同方向轉(zhuǎn)動，兩根傳動軸4上對應(yīng)設(shè)置有兩對摩擦輥5。機(jī)架1上部設(shè)置有一滾筒6，滾筒6包括與兩對摩擦輥5位置對應(yīng)的兩個驅(qū)動環(huán)7，在兩個驅(qū)動環(huán)7之間，沿滾筒6的周向間隔設(shè)置有多根橫向的連接筋8， 遠(yuǎn)離傳動機(jī)構(gòu)3 —側(cè)的驅(qū)動環(huán)7外側(cè)設(shè)置有一漸縮的喇叭狀固體搜集口 9，在各連接筋8圍成的圓筒和固體搜集口 9內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀向前延伸的葉片10，在各連接筋8圍成的圓筒和固體搜集口 9外面設(shè)置有一圈篩網(wǎng)18。篩網(wǎng)18既可以制成固定的形式，也可以制成可拆卸的形式，可拆卸的形式清洗時更方便。滾筒6靠近傳動機(jī)構(gòu)3的一端設(shè)置有一裂解液進(jìn)料口 11，滾筒6下部的機(jī)架1上設(shè)置有一裂解液搜集床13，搜集床13的出液口通過管路連接一液泵14，液泵14的出口通過管路連接下游的深層過濾器(圖中未示出)。上述實(shí)施例中，如圖3所示，可以在搜集床13的頂部設(shè)置有一罩蓋15，罩蓋15靠近傳動機(jī)構(gòu)3的一側(cè)固定連接在機(jī)架1上，其余部分可以打開地樞接在機(jī)架1上。搜集床 13內(nèi)設(shè)置有液管16，液管16的進(jìn)口端連接液源，末端封閉。在液管16上間隔設(shè)置若干噴頭17，從噴頭17中噴出的高壓水或氫氧化鈉溶液等，可以用于清洗滾筒6和搜集床13的內(nèi)壁，篩網(wǎng)18可以拿下來清洗。上述各實(shí)施例中，傳動機(jī)構(gòu)3可以采用各種結(jié)構(gòu)形式，比如如圖4所示，傳動機(jī)構(gòu) 3包括連接在電機(jī)2輸出端的兩個鏈輪18，每個鏈輪18再通過一圈鏈條19帶動固定在一個傳動軸4上的另一鏈輪20轉(zhuǎn)動。再比如如圖5所示，傳動機(jī)構(gòu)包括連接在電機(jī)輸出端的一個皮帶輪21，皮帶輪21再通過一圈皮帶22帶動兩個分別固定在傳動軸4上的皮帶輪 23，兩個皮帶輪23之間再設(shè)置有一張緊輪24。傳動機(jī)構(gòu)3還可以采用其它已有技術(shù)的結(jié)構(gòu)形式。上述各實(shí)施例中，機(jī)架1、固體搜集口 9、搜集床13罩蓋15可以選擇不銹鋼材料 (僅以此為例，但不限于此)；篩網(wǎng)18的網(wǎng)孔孔徑可以選擇30 150毫米，本發(fā)明的實(shí)施例采用的是63 75毫米，該孔徑大小可以使裂解液順利通過，而阻擋絮狀物流出。上述各實(shí)施例中，可以在搜集床13內(nèi)設(shè)置兩個水位傳感器19，水位傳感器可以在市場上購買，比如一種浮子式傳感器，水位傳感器通過導(dǎo)線連接液泵14的開關(guān)控制裝置， 當(dāng)搜集床13的液位到達(dá)上限液位時，可以自動啟動液泵14將裂解液連續(xù)不斷地送入下游深層過濾器，進(jìn)而使兩個程序自動形成聯(lián)動；當(dāng)搜集床13的液位低于下限液位時，液泵14 會自動關(guān)閉，進(jìn)而防止空氣泵入下游深層過濾器。通過上述對本發(fā)明裝置的描述可以看出，本發(fā)明進(jìn)行工業(yè)化大規(guī)模連續(xù)去除細(xì)胞裂解絮狀物的方法，包括以下步驟1)設(shè)置一套固液分離裝置，其包括一電機(jī)2通過傳動機(jī)構(gòu)3驅(qū)動的滾筒6，滾筒6 內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀向前延伸的葉片10，滾筒6外設(shè)置有篩網(wǎng)18，滾筒6的下方設(shè)置有搜集床13，搜集床13的出液口通過一液泵14連接下游深層過濾器；
2)啟動電機(jī)2帶動滾筒6緩慢轉(zhuǎn)動，將含有固態(tài)絮狀物的裂解液喂入滾筒6，該裂解液在葉片10的帶動下呈螺旋狀前進(jìn)，并進(jìn)行固液分離；3)液體不斷透過篩網(wǎng)18流入搜集床13，固體絮狀物被葉片10帶出滾筒6。當(dāng)在搜集床13內(nèi)設(shè)置了的傳感器時，一旦液體到達(dá)傳感器限定的上限位置時，搜集床13下方的液泵14自動啟動，在繼續(xù)通過搜集床13進(jìn)行液體搜集的同時，連續(xù)不斷地將清澈的裂解液送入下游深層過濾器；一旦液體低于傳感器限定的下限位置時，液泵14會自動關(guān)閉。下面列舉一實(shí)施例，以進(jìn)一步說明本發(fā)明連續(xù)去除細(xì)胞裂解絮狀物的方法1)從350升規(guī)模發(fā)酵的大腸桿菌堿溶菌后得到3000升裂解液和500升的絮狀物。 靜置超過10小時后，絮狀物在靜置罐內(nèi)形成漂浮層；2)啟動電機(jī)2帶動滾筒6轉(zhuǎn)動，啟動靜置罐液泵以每分鐘10升的泵速將清澈的裂解液從靜置罐底部抽出，從滾筒6的進(jìn)料口 11送入，清澈的裂解液從篩網(wǎng)18流向搜集床 13 ；3)當(dāng)漂浮的絮狀物漂浮層開始進(jìn)入滾筒6時，將靜置罐液泵的泵速降到3升/分鐘，含有絮狀物的裂解液則在滾筒6內(nèi)葉片10的作用下呈螺旋狀前進(jìn)，進(jìn)行固液分離；4)分離后液體透過篩網(wǎng)18流入搜集床13，固態(tài)絮狀物從滾筒6的固體搜集口 9 流出，被搜集到不銹鋼容器內(nèi)或是塑料袋內(nèi)；5)當(dāng)液位到達(dá)搜集床13內(nèi)傳感器設(shè)置的上限位置時，才自動啟動液泵14，在繼續(xù)通過搜集床13進(jìn)行液體搜集的同時，將清澈的裂解液送入下游深層過濾器。上述方法中，滾筒6的轉(zhuǎn)速可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或經(jīng)驗(yàn)確定，太慢了會引起固體物質(zhì)對篩網(wǎng)11的堵塞，太快了分離不充分。從固體搜集口流出的固體物質(zhì)太稀，處理后的絮狀物越少，所得到的脫水效率越高。當(dāng)上述各步驟完成后，可以對設(shè)備進(jìn)行自清洗，清洗時，打開水源，先通過液管16 上的噴頭17噴射高壓水清洗滾筒6和搜集床13內(nèi)壁，然后用0. 1 0. 5摩爾的氫氧化鈉溶解設(shè)備表面上殘留的絮狀物，最后再用高壓水沖洗一下；篩網(wǎng)18可以摘下來清洗，使本發(fā)明裝置的清洗更加徹底。上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式、制作工藝和操作方法等都是可以有所變化的。凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法，包括以下步驟1)設(shè)置一套固液分離裝置，其包括一電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的滾筒，滾筒內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀先前延伸的葉片，滾筒外設(shè)置有篩網(wǎng)，滾筒的下方設(shè)置有搜集床，搜集床的出液口通過一液泵連接下游深層過濾器；2)啟動電機(jī)帶動滾筒轉(zhuǎn)動，將含有固態(tài)絮狀物的裂解液喂入滾筒，該裂解液在葉片的帶動下呈螺旋狀前進(jìn)，并進(jìn)行固液分離；3)液體透過篩網(wǎng)流入搜集床，固體絮狀物被葉片帶出滾筒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法，其特征在于在搜集床內(nèi)設(shè)置一傳感器，一旦液體到達(dá)傳感器限定的上限位置時，液泵自動啟動，在繼續(xù)通過搜集床進(jìn)行液體搜集的同時，連續(xù)不斷地將液體送入下游深層過濾器；一旦液體低于傳感器限定的下限位置時，液泵自動關(guān)閉。
3.實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1或2所述方法的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于它包括一機(jī)架，所述機(jī)架下部設(shè)置有一電機(jī)，所述電機(jī)通過一傳動機(jī)構(gòu)同時驅(qū)動水平間隔支撐在所述機(jī)架上的兩根同方向旋轉(zhuǎn)的傳動軸，兩所述傳動軸通過其上設(shè)置的摩擦輥帶動同一滾筒轉(zhuǎn)動；所述滾筒包括兩個與所述摩擦輥位置對應(yīng)的驅(qū)動環(huán)，兩個驅(qū)動環(huán)之間沿所述滾筒的周向設(shè)置有若干橫向連接筋，遠(yuǎn)離所述傳動機(jī)構(gòu)一側(cè)的驅(qū)動環(huán)外側(cè)設(shè)置有一漸縮的喇叭狀固體搜集口，各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀向前延伸的葉片，各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口外設(shè)置有篩網(wǎng)；所述滾筒靠近所述傳動機(jī)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有一裂解液進(jìn)料口，所述滾筒下部的機(jī)架上設(shè)置有一裂解液搜集床，所述搜集床的出液口通過一液泵連接下游深層過濾器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述搜集床頂部設(shè)置有一罩蓋，從所述罩蓋的固定端穿入一連接液源的液管，所述液管的末端封閉，所述液管上間隔設(shè)置有若干噴頭。
5.如權(quán)利要求3所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述篩網(wǎng)可拆卸地連接在各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口外。
6.如權(quán)利要求4所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述篩網(wǎng)可拆卸地連接在各所述連接筋圍成的圓筒和固體搜集口外。
7.如權(quán)利要求3或4或5或6所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述篩網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑為30 150毫米，最佳為63 75毫米。
8.如權(quán)利要求3或4或5或6所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述搜集床內(nèi)設(shè)置有一水位傳感器，水位傳感器的導(dǎo)線連接所述液泵的開關(guān)控制裝置。
9.如權(quán)利要求7所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述搜集床內(nèi)設(shè)置有一水位傳感器，水位傳感器的導(dǎo)線連接所述液泵的開關(guān)控制裝置。
10.如權(quán)利要求1 9任一項所述的一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的裝置，其特征在于所述傳動機(jī)構(gòu)包括連接在所述電機(jī)輸出端的兩個鏈輪，每個所述鏈輪通過一鏈條帶動連接在一所述傳動軸上的另一鏈輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法及裝置，包括以下步驟一種連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的方法，包括以下步驟1)設(shè)置一套固液分離裝置，其包括一電機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動的滾筒，滾筒內(nèi)設(shè)置有呈螺旋狀先前延伸的葉片，滾筒外設(shè)置有篩網(wǎng)，滾筒的下方設(shè)置有搜集床，搜集床的出液口通過一液泵連接下游深層過濾器；2)啟動電機(jī)帶動滾筒轉(zhuǎn)動，將含有固態(tài)絮狀物的裂解液喂入滾筒，該裂解液在葉片的帶動下呈螺旋狀前進(jìn)，并進(jìn)行固液分離；3)液體透過篩網(wǎng)流入搜集床，固體絮狀物被葉片帶出滾筒。本發(fā)明在葉片和篩網(wǎng)的作用下邊向前行進(jìn)邊進(jìn)行固液分離，使液體透過滾筒進(jìn)入搜集床，而脫水后的固體絮狀物可以通過固體搜集口排出，本發(fā)明可以廣泛用于大規(guī)模連續(xù)去除細(xì)胞/菌裂解絮狀物的生產(chǎn)過程中。
文檔編號B01D33/64GK102240474SQ20111018569
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者衛(wèi)星輝, 周子龍 申請人:格蘭柏生化科技有限公司