在現(xiàn)代的化工與醫(yī)藥生產(chǎn)中，化合物往往需要復(fù)雜的流程才能被制造出來。為了最終達(dá)到所需要的產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量，每一生產(chǎn)單元必須選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，并對設(shè)備在實際運(yùn)轉(zhuǎn)中的數(shù)據(jù)提前進(jìn)行預(yù)計，個環(huán)節(jié)就是工藝放大。藥品生產(chǎn)中的固液分離作為重要的一個工藝環(huán)節(jié)，需要工藝放大。但是正如實驗一定會有誤差一樣，工藝放大也有其特定的風(fēng)險?，F(xiàn)代化工與醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)對每一個工藝環(huán)節(jié)的有效性要求越來越高，這就要求對投資、操作費(fèi)用、產(chǎn)能能夠做出準(zhǔn)確計算。固液分離的工藝放大必須包含工藝分析與實驗室分析、現(xiàn)場工業(yè)試驗、數(shù)據(jù)放大、經(jīng)驗數(shù)據(jù)對比，這四步工藝放大的過程是為了將試驗誤差與風(fēng)險最小化。走好這主要的四步棋，能夠保證對生產(chǎn)要求的充分體現(xiàn)，從而得到良好的工藝放大結(jié)果，并把風(fēng)險降到最低。
■工藝分析與實驗室分析
工藝分析與實驗室分析是工藝放大的重要階段，其首要生產(chǎn)任務(wù)有離心分離、干燥、混合、洗滌、萃取、反應(yīng)等；其次，對于固液分離來說是，就應(yīng)該確定適當(dāng)?shù)姆蛛x手段——連續(xù)或間歇操作、單一功能或多功能生產(chǎn)模式、大批量或是小批量精細(xì)生產(chǎn)，同時應(yīng)進(jìn)行盡可能詳細(xì)的物料分析。
在確定了生產(chǎn)任務(wù)與分離手段后，有關(guān)物料本身的測試就十分必要了。通常物料測試包括兩部分，首先是不需要受現(xiàn)場條件制約在實驗室即可獨(dú)立進(jìn)行的粒度分布、黏度測量、密度測量等物化性質(zhì)試驗；接下來可以利用實驗室規(guī)模的固液分離設(shè)備或干燥設(shè)備，測試物料的脫水能力、干燥特點(diǎn)等參數(shù)。這樣試驗者可以對構(gòu)成過濾阻力或降低干燥速度的因素有更全面的理解。通常這些因素包含有毛細(xì)作用、表面張力、物料電阻、極性作用和范德華力。
物料在離心分離的過程中會受到不同的作用力。利用杯式離心機(jī)進(jìn)行定性試驗，可以得到工藝放大時所需要的轉(zhuǎn)速、脫水/干燥時間、溫度、濾網(wǎng)選擇和洗滌液比例等參數(shù)。
■現(xiàn)場工業(yè)試驗
通過工藝分析與實驗室分析確定了適當(dāng)?shù)脑O(shè)備形式后，就需要通過現(xiàn)場工業(yè)試驗來確定如何才能達(dá)到生產(chǎn)者所需要的產(chǎn)品質(zhì)量。在某些情況下，也可直接用真正的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試驗，這樣所得到試驗數(shù)據(jù)更接近真實情況。工業(yè)試驗設(shè)備要能夠適合不同的工作場合，便于移動與安裝。試驗人員除了應(yīng)了解設(shè)備之外還應(yīng)對于工藝流程與工藝特點(diǎn)有全面的了解。工業(yè)試驗設(shè)備應(yīng)該能夠方便地在生產(chǎn)商的生產(chǎn)現(xiàn)場直接安裝，對于一些特殊的產(chǎn)品，如不穩(wěn)定物料顆粒，其輸送十分麻煩，這一點(diǎn)十分重要。推料式離心機(jī)是進(jìn)行工業(yè)試驗時的必要配制。在試驗過程中連續(xù)準(zhǔn)確的測量是成功工業(yè)放大的關(guān)鍵之一。
■數(shù)據(jù)放大
對現(xiàn)場工業(yè)試驗中所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理是工藝放大的關(guān)鍵。整個固液分離過程被區(qū)若干個步驟，對應(yīng)每一個步驟的試驗數(shù)據(jù)的處理方法不盡相同。每一個單一步驟的放大結(jié)果都會影響到整個固液分離工序的最終處理能力與質(zhì)量。例如，刮刀離心機(jī)的工藝放大過程中，每一個單一步驟（進(jìn)料、洗滌、甩干）都有一個放大過程。工藝放大是通過長期以來經(jīng)過驗證的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行的。這一模型是長期交流生產(chǎn)經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)并總結(jié)出來的核心技術(shù)。
■經(jīng)驗數(shù)據(jù)對比
為了確保工藝放大數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所有放大結(jié)果必須要經(jīng)過嚴(yán)格檢驗，也就是說需要由另外的工作人員獨(dú)立進(jìn)行計算，并進(jìn)行結(jié)果對比。最后工藝放大的結(jié)果還要與設(shè)備生產(chǎn)商原有數(shù)據(jù)庫內(nèi)相似的物料進(jìn)行比對。豐富的實踐經(jīng)驗可以減少設(shè)備選擇過程中犯錯誤的機(jī)會，可以在一開始就有可能減少設(shè)備投資并節(jié)省操作費(fèi)用。
值得注意的是，如果試驗數(shù)據(jù)的采集范圍不足，有可能造成工藝放大的不準(zhǔn)確。特別是對于新開發(fā)的產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝來說，往往沒有實際運(yùn)行的工業(yè)化生產(chǎn)，只有實驗室內(nèi)的小規(guī)模試驗。在這種情況下，實驗室內(nèi)形成的物料的性質(zhì)與將來實際工業(yè)化生產(chǎn)的物料性質(zhì)可能會有較大的偏差，這就要求，針對新工藝的工藝放大必須考慮適當(dāng)?shù)膹椥杂嗔俊?BR> 另外，工藝放大結(jié)果可能由于物料的性質(zhì)超出了數(shù)學(xué)模型的計算范圍而造成偏差。例如，當(dāng)物料的黏度大于3毫巴斯克秒時，毛細(xì)作用對固液分離造成的影響就超出了數(shù)學(xué)模型計算的范圍。對于這種情況還需要更進(jìn)一步的研究，還只能通過使用更接近真實設(shè)備尺寸的試驗設(shè)備或加大試驗數(shù)據(jù)的采集范圍以減少誤差。
■工藝分析與實驗室分析
工藝分析與實驗室分析是工藝放大的重要階段，其首要生產(chǎn)任務(wù)有離心分離、干燥、混合、洗滌、萃取、反應(yīng)等；其次，對于固液分離來說是，就應(yīng)該確定適當(dāng)?shù)姆蛛x手段——連續(xù)或間歇操作、單一功能或多功能生產(chǎn)模式、大批量或是小批量精細(xì)生產(chǎn)，同時應(yīng)進(jìn)行盡可能詳細(xì)的物料分析。
在確定了生產(chǎn)任務(wù)與分離手段后，有關(guān)物料本身的測試就十分必要了。通常物料測試包括兩部分，首先是不需要受現(xiàn)場條件制約在實驗室即可獨(dú)立進(jìn)行的粒度分布、黏度測量、密度測量等物化性質(zhì)試驗；接下來可以利用實驗室規(guī)模的固液分離設(shè)備或干燥設(shè)備，測試物料的脫水能力、干燥特點(diǎn)等參數(shù)。這樣試驗者可以對構(gòu)成過濾阻力或降低干燥速度的因素有更全面的理解。通常這些因素包含有毛細(xì)作用、表面張力、物料電阻、極性作用和范德華力。
物料在離心分離的過程中會受到不同的作用力。利用杯式離心機(jī)進(jìn)行定性試驗，可以得到工藝放大時所需要的轉(zhuǎn)速、脫水/干燥時間、溫度、濾網(wǎng)選擇和洗滌液比例等參數(shù)。
■現(xiàn)場工業(yè)試驗
通過工藝分析與實驗室分析確定了適當(dāng)?shù)脑O(shè)備形式后，就需要通過現(xiàn)場工業(yè)試驗來確定如何才能達(dá)到生產(chǎn)者所需要的產(chǎn)品質(zhì)量。在某些情況下，也可直接用真正的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行試驗，這樣所得到試驗數(shù)據(jù)更接近真實情況。工業(yè)試驗設(shè)備要能夠適合不同的工作場合，便于移動與安裝。試驗人員除了應(yīng)了解設(shè)備之外還應(yīng)對于工藝流程與工藝特點(diǎn)有全面的了解。工業(yè)試驗設(shè)備應(yīng)該能夠方便地在生產(chǎn)商的生產(chǎn)現(xiàn)場直接安裝，對于一些特殊的產(chǎn)品，如不穩(wěn)定物料顆粒，其輸送十分麻煩，這一點(diǎn)十分重要。推料式離心機(jī)是進(jìn)行工業(yè)試驗時的必要配制。在試驗過程中連續(xù)準(zhǔn)確的測量是成功工業(yè)放大的關(guān)鍵之一。
■數(shù)據(jù)放大
對現(xiàn)場工業(yè)試驗中所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理是工藝放大的關(guān)鍵。整個固液分離過程被區(qū)若干個步驟，對應(yīng)每一個步驟的試驗數(shù)據(jù)的處理方法不盡相同。每一個單一步驟的放大結(jié)果都會影響到整個固液分離工序的最終處理能力與質(zhì)量。例如，刮刀離心機(jī)的工藝放大過程中，每一個單一步驟（進(jìn)料、洗滌、甩干）都有一個放大過程。工藝放大是通過長期以來經(jīng)過驗證的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行的。這一模型是長期交流生產(chǎn)經(jīng)驗和試驗數(shù)據(jù)并總結(jié)出來的核心技術(shù)。
■經(jīng)驗數(shù)據(jù)對比
為了確保工藝放大數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所有放大結(jié)果必須要經(jīng)過嚴(yán)格檢驗，也就是說需要由另外的工作人員獨(dú)立進(jìn)行計算，并進(jìn)行結(jié)果對比。最后工藝放大的結(jié)果還要與設(shè)備生產(chǎn)商原有數(shù)據(jù)庫內(nèi)相似的物料進(jìn)行比對。豐富的實踐經(jīng)驗可以減少設(shè)備選擇過程中犯錯誤的機(jī)會，可以在一開始就有可能減少設(shè)備投資并節(jié)省操作費(fèi)用。
值得注意的是，如果試驗數(shù)據(jù)的采集范圍不足，有可能造成工藝放大的不準(zhǔn)確。特別是對于新開發(fā)的產(chǎn)品或生產(chǎn)工藝來說，往往沒有實際運(yùn)行的工業(yè)化生產(chǎn)，只有實驗室內(nèi)的小規(guī)模試驗。在這種情況下，實驗室內(nèi)形成的物料的性質(zhì)與將來實際工業(yè)化生產(chǎn)的物料性質(zhì)可能會有較大的偏差，這就要求，針對新工藝的工藝放大必須考慮適當(dāng)?shù)膹椥杂嗔俊?BR> 另外，工藝放大結(jié)果可能由于物料的性質(zhì)超出了數(shù)學(xué)模型的計算范圍而造成偏差。例如，當(dāng)物料的黏度大于3毫巴斯克秒時，毛細(xì)作用對固液分離造成的影響就超出了數(shù)學(xué)模型計算的范圍。對于這種情況還需要更進(jìn)一步的研究，還只能通過使用更接近真實設(shè)備尺寸的試驗設(shè)備或加大試驗數(shù)據(jù)的采集范圍以減少誤差。