微射流高压均质机作为实验室纳米分散、乳化、细胞破碎及物料改性的核心设备,凭借高压下物料通过微通道产生的剪切、撞击、空化效应,实现物料的精细化处理,广泛应用于生物制药、食品工程、纳米材料、化妆品等领域。为确保设备稳定运行、延长使用寿命,同时保障实验安全与结果准确性,特制定本操作与维护指南。
一、 操作前准备
1.1 设备检查
开机前需全面巡检设备状态:确认电源线、数据线连接牢固,接地良好,无松动或破损;检查液压油液位是否在刻度线之间(通常为油箱的1/2-2/3),油质清澈无浑浊、无杂质;查看高压管路、接头及密封件是否完好,无渗漏痕迹;确认微通道组件(互动腔)安装到位,连接紧密,无异物堵塞。
1.2 物料准备
根据实验需求预处理物料:将物料粉碎至合适粒径(通常≤1mm),避免大颗粒杂质进入设备造成通道堵塞;调节物料温度至室温或实验设定温度,避免高温物料影响密封件寿命,低温物料需防止管路结露;物料浓度需适配设备要求,过浓物料易导致流动不畅,过稀可能影响均质效果,建议提前通过预实验确定最佳浓度。
1.3 环境与安全准备
设备需放置在平整、通风、干燥的实验室区域,周围无易燃易爆物品,预留≥50cm检修空间;佩戴好防护装备,包括防冲击护目镜、耐高压手套、实验服,避免高压物料喷射造成伤害;确认实验室应急设备(如洗眼器、急救箱)可正常使用。
二、 标准操作流程
2.1 开机与参数设定
接通设备电源,开启主控开关,等待系统自检完成(指示灯显示正常,无故障报警);通过触摸屏设定实验参数,包括工作压力(实验室机型通常为0-300MPa,根据物料特性调整,严禁超过设备额定压力)、均质次数(1-5次,需根据分散效果确定)、物料流量(适配压力与物料粘度,避免流量过大导致压力波动)。
2.2 物料进料与均质
将预处理后的物料注入进料罐,确保进料管完全浸入物料中,避免吸入空气;启动进料泵,缓慢调节泵速,使物料平稳进入高压管路,排出管路内残留空气(可通过排气阀操作,直至无气泡溢出);逐步提升工作压力至设定值,压力稳定后开始计时,按设定次数完成均质处理,过程中密切观察设备运行状态,记录压力、流量及物料外观变化。
2.3 停机与物料回收
均质完成后,先降低工作压力至零,关闭进料泵;打开出料阀,回收处理后的物料,做好样品标记;用纯化水或适配溶剂冲洗设备管路及微通道组件,直至流出液体清澈无残留,避免物料干结堵塞通道;冲洗完成后,关闭设备主控开关,切断电源。
2.4 应急操作
若运行中出现压力骤升、管路渗漏、设备异响等故障,立即按下紧急停机按钮,切断电源;待压力完全卸除后,排查故障原因,严禁在带压状态下拆卸管路或检修;若发生物料喷射泄漏,立即撤离至安全区域,做好防护后清理现场,避免接触腐蚀性或生物活性物料。
三、 日常维护要点
3.1 每日维护
停机后清洁设备外观,用干净抹布擦拭机身、管路及控制面板,去除物料残留与污渍;检查高压管路及接头有无磨损、渗漏,及时更换老化密封件;排放液压油箱底部沉淀,补充液压油至规定液位(若油质浑浊需及时更换);清理进料罐与出料罐,避免物料残留滋生细菌或造成污染。
3.2 定期维护
每周维护:拆卸微通道组件,用专用清洗剂浸泡清洗(根据物料特性选择清洗剂,如碱性溶液、有机溶剂),去除通道内顽固残留,清洗后用纯化水冲洗干净,晾干后安装;检查进料泵滤芯,若有堵塞或破损及时更换。
每月维护:检查液压系统压力,调节压力阀至规定范围;润滑设备运动部件(如泵轴、导轨),使用专用润滑油,避免部件磨损;校准压力传感器与流量仪表,确保参数检测准确。
每季度维护:全面检查高压管路老化情况,更换使用超过寿命周期的管路;清理液压油箱,更换液压油及滤芯,避免油液污染导致液压系统故障;对微通道组件进行密封性测试,确保无泄漏。
3.3 长期停机维护
若设备长期停用(超过1个月),需彻底清洗管路、微通道及腔体,用无水乙醇冲洗后吹干,防止残留水分导致部件锈蚀;排空液压油箱内液压油,清洁油箱后密封;拆卸微通道组件,妥善存放于干燥、洁净环境中;切断设备电源,覆盖防尘罩,做好停机记录。
四、 常见故障排查与解决
4.1 压力无法升至设定值
原因:管路泄漏、进料量不足、微通道堵塞、液压系统压力不足。解决方法:检查管路接头及密封件,更换破损部件;增加进料量,确保进料泵正常供料;拆卸微通道组件清理堵塞物;检查液压油液位及压力阀,补充液压油或调节压力阀。
4.2 设备运行噪音过大
原因:运动部件润滑不足、管路振动、微通道堵塞、液压系统进气。解决方法:对运动部件加注润滑油;固定管路,减少振动;清理微通道堵塞物;排放液压系统内空气,补充液压油。
4.3 均质效果不佳(物料分散不均匀)
原因:压力设定过低、均质次数不足、物料预处理不充分、微通道磨损。解决方法:适当提高工作压力(不超过额定值);增加均质次数;优化物料预处理工艺,减小初始粒径;检查微通道磨损情况,更换受损组件。
4.4 管路渗漏
原因:密封件老化、接头松动、管路破损。解决方法:停机卸压后,紧固接头;更换老化密封件;若管路破损,及时更换同规格高压管路,更换后进行密封性测试。
五、 注意事项
1. 设备操作需由经过培训的专业人员进行,严禁非操作人员擅自开机或调整参数;
2. 均质过程中严禁触摸高压管路及微通道组件,避免高温高压造成烫伤、冲击伤害;
3. 禁止将腐蚀性、易燃易爆、易凝固物料导入设备,除非设备经过特殊改装适配;
4. 维护过程中需严格遵循“先卸压、后检修”原则,严禁带压操作;
5. 建立设备运行台账,记录每次使用时间、参数、故障及维护情况,便于追溯与管理。
六、 总结
微射流高压均质机的规范操作与科学维护,是保障实验结果稳定性、延长设备使用寿命、防范安全风险的关键。实验室人员需熟练掌握本指南内容,严格遵循操作流程,定期开展维护工作,及时排查故障,确保设备始终处于最佳运行状态,为科研实验提供可靠支撑。