Hochgeschwindigkeits-Scheibenzentrifugen: Essentielle Lösungen für die pharmazeutische Fertigung
Shenzhou Scheibenzentrifugen: Merkmale und Anwendungen
Geschwindigkeit, Sterilität und Ausbeute – fehlt einer dieser Faktoren, steht die pharmazeutische Produktionslinie still. Deshalb hat sich die Hochgeschwindigkeits-Tellerzentrifuge als unverzichtbares Arbeitstier etabliert, um Impfstoffe zu veredeln, Antibiotika zu klären und nachfolgende Chromatographieprozesse zu schützen. Shenzhou Machinery, mit über 50 Jahren Erfahrung, ist führend in der Bereitstellung kundenspezifischer, leistungsstarker Zentrifugenseparatoren, die speziell für die Bedürfnisse der Pharmaindustrie entwickelt wurden. In diesem Artikel erfahren Sie, wie diese Separatoren funktionieren, welche Typen für die pharmazeutische Anwendung geeignet sind und wie Sie das richtige System für Ihre Anlage auswählen.
Funktionsweise von Scheibenzentrifugen
Eine Scheibenzentrifuge arbeitet mit einem kegelförmigen Stapel von Scheiben, die sich mit hoher Geschwindigkeit drehen. Dadurch entsteht eine starke Zentrifugalkraft, die dichtere Bestandteile (wie Feststoffe oder schwerere Flüssigkeiten) nach außen drückt, während leichtere Bestandteile näher am Zentrum bleiben. Diese Bauweise vervielfacht die effektive Abscheidefläche und ermöglicht so die schnelle und effiziente Trennung selbst von Partikeln im Mikrometerbereich.
Zu den wichtigsten Komponenten einer Scheibenzentrifuge gehören:
• Schüsselbaugruppe: Enthält Trennkomponenten.
• Scheibenstapel: Ermöglicht eine schnelle und effiziente Trennung.
• Zulauf-/Auslassöffnungen: Steuert die Flüssigkeitsbewegung in und aus der Zentrifuge.
• Feststoffsammelsystem: Sammelt die während des Trennprozesses gesammelten Partikel.
Zwei-Phasen- vs. Drei-Phasen-Trennung in der Pharmaindustrie
Shenzhou Machinery bietet sowohl 2-Phasen- als auch 3-Phasen-Scheibenzentrifugen an:
• Zweiphasenverfahren : Trennt Feststoffe von Flüssigkeiten oder zwei nicht mischbare Flüssigkeiten. Weit verbreitet in der Pharmaindustrie zur Klärung von Suspensionen wie Antibiotika, Plasma oder Zellkulturen.
• 3-Phasen -Trennung: Trennt zwei flüssige Phasen plus Feststoffe. Relevant für Spezialprozesse mit organischen Lösungsmitteln und wässrigen Phasen, wie z. B. bei der Extraktion oder der Aufbereitung von Biologika.
Ob Sie eine Standardklärung oder eine komplexe Lösungsmitteltrennung benötigen, die Technologie von Shenzhou deckt alle pharmazeutischen Anwendungen ab.
Von Shenzhou Machinery angebotene Arten von pharmazeutischen Zentrifugen
Shenzhou Machinery bietet spezialisierte Konfigurationen an, die den Anforderungen der pharmazeutischen Trenntechnik entsprechen:
Hauptfunktion | Kategorie Schüsseldesign | Shenzhou-Serie (vollständiger Name) | Wie die Schüssel Feststoffe verarbeitet | Typische Aufgaben in der Pharmazie |
Klärung (Entfernung feiner Feststoffe aus einer Flüssigkeit) | Feste Schüssel / Kammerschüssel (manuelle Reinigung) | Feststoffrückhaltendes Klärmittel | Feststoffe sammeln sich in einer Kammer; der Bediener öffnet die Schüssel zwischen den Chargen. | Abschließende Politur von Injektionspräparaten, Klärung des WFI-Puffers |
Selbstreinigung – Intervallauswurf | Kläranlage mit intermittierendem Auswurf | Die durch eine SPS gesteuerten Hydraulikkolben entleeren den Filterkuchen alle paar Minuten. | Impfstoffernte ≤ 10 % Feststoffe, Insulinkristallwäsche | |
Selbstreinigende, kontinuierliche Düse | Kontinuierlicher Düsenklärer | Feststoffsuspension tritt beim Drehen durch Düsen aus. | Hochzellige E. coli-/Hefebrühen, Penicillinlösung | |
Reinigung (Trennung zweier nicht mischbarer Flüssigkeiten + Feststoffe) | Selbstreinigung – Intervall / Düse | Dreiphasenreiniger | Ein interner Scheibendamm trennt leichte und schwere Flüssigkeiten; Auswurf oder Düse verarbeiten Feststoffe. | Lösungsmittel-Wasser-API-Systeme, Lipidentfernung, Vitamin-E-Extraktion |
Konzentration (Verdickung der Biomasse oder Kristalle) | Voll-/Kammerschüssel | Feststoffrückhaltender Klärer (kleine Schüsseln) | Die Entfernung von Fersen in Chargen ermöglicht die Rettung empfindlicher Kuchen. | Sterile API-Kristalle, bei denen niedrige Scherkräfte entscheidend sind |
Selbstreinigende, kontinuierliche Düse | Kontinuierlicher Düsenklärer | Durch Spülen mit hohem Feststoffgehalt wird die Paste auf 20–25 Gew.-% erhöht. | Biomasseeindickung vor Trockner oder Dekanter, Peptidsuspension |
Sie sind sich nicht sicher, welches Modell zu Ihrer Produktlinie passt?
Shenzhou Machinery fertigt innerhalb jeder Baureihe verschiedene Schüsseldurchmesser und Antriebspakete, sodass die optimale Lösung fast immer vorrätig ist. Teilen Sie uns Ihre Anforderungen und Spezifikationen mit, und ein Verfahrenstechniker von Shenzhou Machinery empfiehlt Ihnen das passende Modell, inklusive ATEX- oder SIP-Optionen.
Merkmale des Shenzhou Machinery Pharma-Grade Key Disc Separators
GMP-konforme Sterilität und hygienische Konstruktion
• Edelstahl 316L, Ra ≤ 0,4 µm auf allen produktberührenden Oberflächen verhindert die Ansiedlung von Mikroorganismen und gewährleistet eine einfache Rückgewinnung von FDA-Abstrichen.
• Automatisierte CIP/SIP-Zyklen (121 °C) validieren die Sterilität für aseptische Abfüllanlagen und Produktionsstätten für Biologika.
Prozesspräzision für kritische Chargen
• Die hermetische Konstruktion der Schale verhindert die Freisetzung von Aerosolen und hält hochwirksame Wirkstoffe zurück.
• Stickstoff-Überzugsmodule schützen sauerstoffempfindliche Aktivstoffe vor Oxidation.
• Die Echtzeit-Überwachung von Vibrationen und Unwuchten sorgt dafür, dass jeder Produktionslauf innerhalb der GMP-Alarm-/Eingriffsgrenzen bleibt.
• Optimierte Scheibengeometrie plus Direktantriebsmotoren senken den Energieverbrauch (kWh m⁻³) bei gleichbleibendem Gewicht von bis zu 14.500 g.
• SPS/SCADA protokolliert Chargendatensätze und Alarme und ermöglicht eine sichere Ferndiagnose.
Pharmazentrierte kundenspezifische Entwicklung
• Anwendungsspezifische 3D-gedruckte Prototypen beschleunigen die Montage und Montage und überprüfen die Passgenauigkeit der Reinraumrohre.
• ATEX-zertifizierte, explosionsgeschützte Konstruktionen für die Lösungsmittelkristallisation oder Pflanzenextraktion.
• Schlüsselfertige Skid-Pakete werden vorverrohrt und mit integrierter SPS geliefert und enthalten alle erforderlichen IQ/OQ-Unterlagen für eine schnelle Validierung.
Warum hohe Geschwindigkeit in der pharmazeutischen Fertigung wichtig ist
Verkürzt man einen zehnstündigen Klärungsschritt auf zwei, profitiert die gesamte Anlage. Genau das leistet eine Hochgeschwindigkeits-Scheibenzentrifuge, und die Vorteile reichen weit über den Separator hinaus:
Auszahlen | Was die Hochgeschwindigkeitsfamilien in Shenzhou leisten | Auswirkungen auf Pflanzenebene |
Schnellerer Umschlag, magerere Tanks | Alle Klär-, Reinigungs- und Düsenleitungen haben einen Durchfluss von 14.000–16.000 g; die größten Behälter entleeren einen 10 m³ großen Gärbehälter in einem einzigen Durchgang. | Weniger Ausgleichsbehälter, mehr Chargen pro Schicht, höhere Fermenterauslastung |
Schärferer Schnitt, klarere Brühe | Hoch-G-Platten senken die Partikelgröße in der gesamten Pharmaserie auf 0,5 µm. | Enzym-, Impfstoff- und mAb-Ströme verlassen den Polierfilter bereit, wodurch der Aufwand für die Tiefenfilterung um 30–50 % reduziert wird. |
Geringeres Risiko der biologischen Belastung | Hermetische, vollständig CIP/SIP-gereinigte Behälter schließen die Luft aus und gewährleisten eine vollständige Trennung innerhalb weniger Minuten. | Erfüllt die GMP-Vorgaben zur Keimbelastung ohne zusätzliche Antibiotika oder Konservierungsstoffe. |
Höhere API-Ausbeute | Minimale Schaumbildung, geringe Scherkräfte, keine langen Wartezeiten im Ausgleichsbehälter | Anlagen, die von Niedriggeschwindigkeitsanlagen umgestellt haben, berichten von einer um 2–4 % höheren Proteinausbeute pro Charge. |
Energie pro Kilogramm, nicht pro Stunde | Direktantriebsmotoren und eine optimierte Scheibengeometrie wandeln die Kraft in G-Kräfte und nicht in Wärme um. | Der kWh-Wert · kg⁻¹ der geklärten Brühe sinkt oder bleibt konstant, obwohl sich die Schüssel schneller dreht. |
Wie wählt man den richtigen Scheibenzentrifugenseparator für pharmazeutische Anwendungen aus?
Schritt | Was zu überprüfen ist | Wichtige Parameter / Bereiche | Typische Pharma-Auswahl | Warum das wichtig ist |
Futtercharakterisierung | 1. Feststoffvolumenanteil % 2. Partikelgrößenkurve (D90) | Niedrige Titer < 0,5 % vs. hohe Dichte 10 %+ D90 < 10 µm vs. > 10 µm | Hoch-G-Klärer für feine oder verdünnte Zufuhrstoffe Düse/Auswurfbehälter für dickflüssige Brühen | Die Konstruktion der Trommel und die Art des Auswurfs beeinflussen die Maschine; eine falsche Abstimmung beeinträchtigt die Ausbeute oder verstopft sie. |
Sterilitätsniveau | 1. Reinigungsregime 2. Schüsselgeometrie | CIP vs. vollständiges SIP (121 °C) Hermetisch vs. halboffen | Hermetisch + SIP für Injektionspräparate Halboffen + CIP für Produkte mit geringerem Risiko | Direkte Auswirkungen auf die GMP-Biobelastung und die Ergebnisse von Audits |
Durchsatz vs. Batch-Rhythmus | 1. Tankgröße im Verhältnis zum Abscheiderdurchfluss 2. Hydraulische Grenzwerte | Zielvorgabe: Turnover pro Pass ≤ 2 h Einlass 0,05–0,1 MPa, stabiler Gegendruck | Wählen Sie ein Modell, dessen Durchflussbereich die tatsächlichen Förderraten umfasst. | Verhindert das Wachstum von Bakterien im Sammeltank und sorgt für einen reibungslosen Ablauf der vorgelagerten Gärprozesse. |
| Feststoffabfuhrstrategie | Behältertyp & Feststoffbeladung | Feststoffhaltig (< 0,5 %) Intermittierender Auswurf (≤ 10 %) Kontinuierliche Düse (≥ 3 % Dichte) | Abstimmung des Schüsseltyps auf Feststoffgehalt und Zykluszeit-Ziel | Ausgewogene Balance zwischen Scherempfindlichkeit, Betriebszeit und Reinigungsfrequenz |
| Integration und Compliance | 1. Automatisierung 2. Zonenbewertung 3. Validierungsdokumente | PLC/SCADA ATEX Zone 1 oder Standard DQ-IQ-OQ-Packung | Vorverdrahtete und vordokumentierte Palette bestellen | Reduziert den Aufwand für Verkabelungsänderungen, beschleunigt die Werksabnahme (FAT) und die Systemabnahme (SAT) und vereinfacht behördliche Prüfungen. |
Häufig gestellte Fragen
Frage 1: Was ist das kleinste Partikel, das ein Shenzhou-Scheibenabscheider entfernen kann?
Bei Konfiguration mit dem High-G DQBS-Behälter beträgt die Partikelgröße für Feststoffe nur 0,5 µm.
Q2. Sind Validierungsdokumente (DQ/IQ/OQ) verfügbar?
Ja. Shenzhou Machinery liefert vollständige GMP-Dokumentationspakete sowie Materialzertifikate für alle produktberührenden Teile.
Frage 3: Kann eine Maschine mehrere Produkte verarbeiten?
Ja, rezeptgesteuerte SPS-Einstellungen, schnell austauschbare Disc-Packs und FDA-zugelassene Elastomere ermöglichen einen schnellen Produktwechsel.
Abschluss
Scheibenzentrifugen spielen eine zentrale Rolle in der pharmazeutischen Produktion. Sie steigern die Ausbeute, verbessern die Produktreinheit und optimieren die Abläufe. Shenzhou Machinery bietet zuverlässige, normkonforme und individuell anpassbare Lösungen, die sich nahtlos in pharmazeutische Arbeitsabläufe integrieren lassen. Sind Sie bereit, Ihre pharmazeutischen Prozesse zu modernisieren? Kontaktieren Sie Shenzhou Machinery noch heute für kompetente Beratung und maßgeschneiderte Lösungen.
