用于生产医用药膏的Ekato SRC设备。

化学工业中的产品研发和工艺研发经常都是在“烧杯”中进行的。该方法的问题在于：从实验室获得的知识和经验几乎无法转化到实际的生产流程中。本文将向您介绍按照缩小比例的方法利用实验室设备对混合流程和配料流程进行优化改进的优势。

在实验室中，只能有限的进行与流程工艺参数和流程工艺限制有关的混合、配料过程试验。为了使研发出的工艺流程顺利转化到实际生产之中，必须采用恰当的校验方法验证室实验的试验结果，或者按照成比例放大计算的方法进行可行性验证。在混合流程和配料流程中的临界参数，如加热和冷却时间、均匀搅拌的时间、辅料添加剂、撤气以及设备清洁等，对工作参数都有极高的要求。

流程工业中很大一部分产品都要在各个不同的生产阶段分别进行加热和冷却。其中，最有决定性意义的是热传导的过程：加热和冷却时间直接影响到产品的生产时间。而这一过程在“烧杯”中往往是条件过于理想化，而且对时间的测量也不准确。这可能在产品研发的下一步中带来加热和冷却的时间“爆炸”，延长了整个产品的生产时间。

 采用传统的实验室技术，例如利用螺旋搅拌机或均浆机等，并不能得到在生产实践中所需的均匀搅拌的时间数据。因此，产品研发和实际生产的产品质量之间会有很大差异。

图1 除了3L和6L实验室生产设备之外，Ekato公司还生产25L和1600L的生产设备。

 同时，还经常要在压实的原材料中夹杂少量的松散物体，以便得到特定的产品性质（如黏度、纹理结构等）。在实验室中，产品研发人员在此方面遇到大量困难，因为多数情况下会出现结块和产生大量粉尘的现象。这些都将会给实际生产带来质量和安全问题，情况严重时还会造成超长的搅拌时间。

在生产含有固体成分的产品时，必须首先加入空气。为解决产品的稳定性、灌装和调配等问题以及避免产品溢出，在下一工序中通常都要进行除气。而且生产设备事后的清洁也必须事前进行检测。但在“烧杯”中，即使是在最符合实际条件的情况下也只能做出使用何种清洁剂最合适的建议。根本无法实现符合现代大规模产品生产中使用的CIP原位清洁方法的要求。

小比例生产

从医药和化工产品企业生产流程优化的观点来看，建议不采用烧杯研发。最好是利用一套与大批量生产所用流程设备参数基本相同的流程设备进行产品研发。这种实验室设备的结构和配置与实际生产设备相同，只是尺寸规格成比例缩小了。

通过对这种缩小设备后的生产过程的观察和检测，可减少流程工艺设计中的问题。通过对原材料配料时间、均匀混合时间、搅拌时间、加热和冷却时间的考察可以得到正确的基本数据。只有真正按照比例放大的方法直接、可靠地将实验室设备转变为实际的流程工艺生产设备，才能保证大批量生产时的产品质量，才能将试验结果最大地转化成大型流程设备的实际生产力。

Ekato系统是3L和6L规格的实验室标准通用设备。用户可租用该设备，简单方便地安装在实验室中。系统的主要部件由带搅拌机的容器、均匀搅拌机、定量控制设备和配料设备等各个部件组成。

对进一步的试验或大批量生产，可以选用25L和50L的实验室标准通用设备。成比例放大所需的计算机软件，为用户提供丰富的知识和经验，而且该软件也可用于设备操作人员培训。

缩短生产时间

在准确的实验室微型设备的帮助下，按比例放大流程工艺设备已经在实践中得到了应用。通过流程工艺的现代化改造，有可能将部分生产时间缩短3/4，同时还提高了产品质量。整个流程工艺首先在一套3L的实验室设备上进行测试，从而可以在实验室中确定可直接用于实际生产的工艺流程。根据需要，生产者可在一套100L的设备中进行批量生产试验，而后才在5000L的大型流程设备中直接应用这些成功技术。

这一实例表明：在流程设备研发阶段获取准确流程参数的重要意义。按比例缩小，并与将来大型流程设备工作原理相同的实验室设备是一条通往成功的希望之路。结合相应的工程设计技术和知识，可有效避免一些棘手问题，如搅拌机设置中的错误等。