多效蒸餾水機 |
注射用水制備系統(tǒng)是GMP關鍵系統(tǒng)。多效蒸餾水機是目前應用廣泛的注射用水制備系統(tǒng)的關鍵設備。我公司的多效蒸餾水機采用高溫高壓操作,確保穩(wěn)定生產(chǎn)無熱原注射用水。多效蒸餾水機所生產(chǎn)的蒸餾水,*現(xiàn)行美國藥典、歐洲藥典、日本藥典和中國藥典中關于注射用水的要求。
詳細介紹
一、多效蒸餾機(AS-T型)工作原理
原料水在一效預熱器被工業(yè)蒸汽加熱,進入后面各效預熱器被二次蒸汽繼續(xù)加熱;到冷凝器被二次蒸汽、蒸餾水加熱;然后在蒸發(fā)器頂部經(jīng)分水裝置,均勻地分布進入蒸發(fā)列管,在蒸發(fā)列管內形成薄膜狀的水流;這些水流因為薄所以很快被蒸發(fā),產(chǎn)生二次蒸汽;未被蒸發(fā)的原料水被輸送到下一效,作為次效蒸發(fā)器的原料水,以后各效與此類似,未被蒸發(fā)的進入下一效,直到效仍未被蒸發(fā)的,將作為凝結水排放;被蒸發(fā)的原料水,現(xiàn)在是二次蒸汽,繼續(xù)在蒸發(fā)器中盤旋上升,經(jīng)中上部特殊分離裝置處,進入純蒸汽管路,作為次效的熱源;二次蒸汽在次效被吸收熱量后凝結成蒸餾水;各效過程與此相似,各效的蒸餾水和末效的二次蒸汽被冷凝器收集,并經(jīng)過與冷卻水、原料水換熱,冷卻成為蒸餾水;經(jīng)過電導率的在線檢測,合格的蒸餾水作為注射用水輸出,不合格的蒸餾水將被排放。
原料水轉化成的二次蒸汽是潔凈蒸汽,它經(jīng)過三次分離作用:在最初進入蒸發(fā)器后,沿列管向下流動,同時蒸發(fā),這是次分離;被蒸發(fā)的原料水(二次蒸汽)在蒸發(fā)器的下端180度折返,雜質在重力作用下,被分離到下部,這是第二次分離;被蒸發(fā)的原料水,即二次蒸汽,繼續(xù)在蒸發(fā)器中盤旋上升,到中上部特殊分離裝置處,進行第三次分離。冷卻水只在冷凝器通過,對各效產(chǎn)生的蒸餾水和末效的二次蒸汽進行降溫。工業(yè)蒸汽在效的蒸發(fā)器和預熱器對原料水進行加熱,熱量被吸收后成為凝結水排出機外。在冷凝器中,有一種不能凝結成水的一部分氣體,被稱作不凝性氣體,此部分氣體將由安裝在冷凝器上部的排出裝置去除。根據(jù)機型的不同,在各效蒸發(fā)器上也可能設有不凝氣體連續(xù)排放裝置。
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二、多效蒸餾機的主要結構組成
蒸餾機的主要部件有:蒸餾塔,冷凝器、高壓水泵、電氣控制元器件及有關管道、閥門、計量顯示儀器儀表加上機架、電控制箱等組成。
1、蒸餾塔內部結構分加熱室、蒸發(fā)室、分離器等,都安裝在一個蒸餾塔內。加熱、蒸發(fā)、除沫分離熱原幾個工藝過程在一個腔體內完成。這一點凡是列管式蒸餾水機都差不多,各國都如此,只有壓汽式蒸餾水機將除沫分離器分開。
2、多效蒸餾水機從蒸發(fā)原理上分析,有降膜蒸發(fā)與沸騰蒸發(fā)之分,主要就是進料水布液后進入列管的方向,是從頂部進入蒸發(fā)室成膜狀沿管壁流下,即降膜蒸發(fā)式;
降膜蒸發(fā)是料液以液膜的形式流經(jīng)加熱表面進行的一種表面蒸發(fā)。和普通的蒸發(fā)不同,降膜蒸發(fā)過程中,沒有料液的劇烈沸騰。在降膜蒸發(fā)傳熱過程中,熱流密度沿液膜厚度方向保持不變,熱量從加熱面經(jīng)過液膜直到自由表面才以潛熱的形式釋放出來,蒸發(fā)一般只在液膜表面發(fā)生,是管內氣液兩相的強制對流傳熱。
沸騰蒸發(fā)就是進料水經(jīng)加熱沸騰后,產(chǎn)生二次蒸汽,進行分離,也稱升膜式。
3、再從熱原分離結構(即汽液分離結構)分析:
在蒸發(fā)過程中,汽液兩相互相運動接觸,會有液滴進入氣相。對多效蒸餾水機來說,上一效產(chǎn)生的二次蒸汽將作為下一效的加熱源,如不進行有效的汽液分離,將造成一定的溫差損失和整機的熱效率,因為水的溫度和汽相溫度大不同;同時,汽液兩相分離的效果還講直接影響蒸餾水的質量。因為水中存在的可溶鹽類、含氧化矽的膠體粒子等無機成分,以及細菌和微生物死亡分解而產(chǎn)生的微量有機物,特別發(fā)熱性物質(熱原)(Pyogen)有耐熱性,在250℃x30分鐘條件下才能破壞,在120℃x30分鐘下則不能破壞。熱原存在于水以及蒸汽和水混合的液(霧)滴中。我們利用熱原的不揮發(fā)性和水溶性采用蒸餾法和汽水分離裝置來除去熱原。熱原的除去程度則取決于汽水分離裝置的設計技術。如果汽液分離不清,液膜和汽相之間的傳質和傳熱機理都將發(fā)生較大的變化,將直接影響到蒸餾水的質量和蒸餾水機的節(jié)能熱效率、產(chǎn)量等技術經(jīng)濟指標。所以,汽液分離是保證最終蒸餾水質量的關鍵技術。
三、多效蒸餾機(AS-T型)特點
l結構材質:與蒸餾水、二次純蒸汽接觸的壓力容器體、管道采用316L,密封材料使用PTFE。其他材料包括機架采用304材質。
l三級分離裝置:進入設備的原料水經(jīng)過降液膜蒸發(fā)、重力分離、特殊分離裝置三級分離。
l電化學拋光:不銹鋼表面電化學拋光,保證生產(chǎn)注射用水的品質,提高設備使用年限。
l雙管板設計:外置預熱器、冷凝器和效蒸發(fā)器均為雙管板設計,符合GMP的要求,有效消除低衛(wèi)生級別介質污染系統(tǒng)的可能性。
l換熱管采用優(yōu)質無縫管:無縫管具有更好的強度和耐用性,保證在加工、焊接、脹接及運行時的熱脹冷縮過程中保持完好狀態(tài),確保避免任何工業(yè)蒸汽、原料水和冷卻水泄漏進入潔凈的蒸餾水、二次蒸汽側。
l三維彎管:在管路上盡可能采用不銹鋼管直接拉伸彎管,避免焊接。
l使用自動焊接:管路與零件的連接,盡可能使用自動氬氣保護軌跡焊接,保證焊接質量。
l隔熱:蒸發(fā)器和預熱器均采用無氯、無石棉的礦物棉隔熱層,并包以不銹鋼包層。
l僅需經(jīng)濟的料水預處理:無需昂貴的純化水設備,原料水只需電導率小于5μS/cm的去離子水或反滲透水即可。
l經(jīng)濟節(jié)能:多效蒸餾機由于二次蒸汽在各效中逐級利用,因此對工業(yè)蒸汽的利用率很高,具有明顯的節(jié)能效果。隨著蒸發(fā)器效數(shù)的增多,這種節(jié)能的效果更加明顯。同時冷卻水的用量也隨效數(shù)的增加大幅減少。
l控制系統(tǒng):采用PLC自動控制技術,實現(xiàn)客戶不同的控制要求。從最基本的蒸餾水品質判斷和分配,到更高級的如各介質連續(xù)調節(jié)、與存儲系統(tǒng)聯(lián)動、分級密碼控制甚至到蒸發(fā)量變化的控制,可以說細致入微。
l無紙記錄:采用無紙記錄方式,真實記載生產(chǎn)情況。
l整機性能工廠測試:在整機測試車間,按照確定的程序,模擬實際工作環(huán)境,進行整機測試。
四、多效蒸餾機(AS-T型)選型表
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