注射用水制備系統(tǒng)是GMP關(guān)鍵系統(tǒng)。多效蒸餾水機(jī)是目前應(yīng)用最為廣泛的注射用水制備系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備。我公司的多效蒸餾水機(jī)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(jī)所生產(chǎn)的蒸餾水,完全滿足現(xiàn)行美國藥典、歐洲藥典、日本藥典和中國藥典中關(guān)于注射用水的要求。
詳細(xì)介紹
一、多效蒸餾機(jī)(AS-T型)工作原理
原料水在一效預(yù)熱器被工業(yè)蒸汽加熱,進(jìn)入后面各效預(yù)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(jìn)入蒸發(fā)列管,在蒸發(fā)列管內(nèi)形成薄膜狀的水流;這些水流因?yàn)楸∷院芸毂徽舭l(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(jìn)入下一效,直到最后一效仍未被蒸發(fā)的,將作為凝結(jié)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(jìn)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(jié)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(dǎo)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(zhuǎn)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(jìn)入蒸發(fā)器后,沿列管向下流動(dòng),同時(shí)蒸發(fā),這是第一次分離;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(zhì)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(jìn)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(jìn)行降溫。工業(yè)蒸汽在第一效的蒸發(fā)器和預(yù)熱器對原料水進(jìn)行加熱,熱量被吸收后成為凝結(jié)水排出機(jī)外。在冷凝器中,有一種不能凝結(jié)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(jī)型的不同,在各效蒸發(fā)器上也可能設(shè)有不凝氣體連續(xù)排放裝置。
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工業(yè)蒸汽 -
凝潔水排放 -
濃縮水排放 -
不凝氣體排放 -
原料水入口 -
冷卻水 -
蒸餾水
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二、多效蒸餾機(jī)的主要結(jié)構(gòu)組成
蒸餾機(jī)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(guān)管道、閥門、計(jì)量顯示儀器儀表加上機(jī)架、電控制箱等組成。 1、蒸餾塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)分加熱室、蒸發(fā)室、分離器等,都安裝在一個(gè)蒸餾塔內(nèi)。加熱、蒸發(fā)、除沫分離熱原幾個(gè)工藝過程在一個(gè)腔體內(nèi)完成。這一點(diǎn)凡是列管式蒸餾水機(jī)都差不多,各國都如此,只有壓汽式蒸餾水機(jī)將除沫分離器分開。 2、多效蒸餾水機(jī)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(jìn)料水布液后進(jìn)入列管的方向,是從頂部進(jìn)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(jìn)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(nèi)氣液兩相的強(qiáng)制對流傳熱。 沸騰蒸發(fā)就是進(jìn)料水經(jīng)加熱沸騰后,產(chǎn)生二次蒸汽,進(jìn)行分離,也稱升膜式。 3、再從熱原分離結(jié)構(gòu)(即汽液分離結(jié)構(gòu))分析: 在蒸發(fā)過程中,汽液兩相互相運(yùn)動(dòng)接觸,會(huì)有液滴進(jìn)入氣相。對多效蒸餾水機(jī)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(jìn)行有效的汽液分離,將造成一定的溫差損失和整機(jī)的熱效率,因?yàn)樗臏囟群推鄿囟却蟛煌煌瑫r(shí),汽液兩相分離的效果還講直接影響蒸餾水的質(zhì)量。因?yàn)樗写嬖诘目扇茺}類、含氧化矽的膠體粒子等無機(jī)成分,以及細(xì)菌和微生物死亡分解而產(chǎn)生的微量有機(jī)物,特別發(fā)熱性物質(zhì)(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(shè)計(jì)技術(shù)。如果汽液分離不清,液膜和汽相之間的傳質(zhì)和傳熱機(jī)理都將發(fā)生較大的變化,將直接影響到蒸餾水的質(zhì)量和蒸餾水機(jī)的節(jié)能熱效率、產(chǎn)量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。所以,汽液分離是保證最終蒸餾水質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)。
三、多效蒸餾機(jī)(AS-T型)特點(diǎn)
l結(jié)構(gòu)材質(zhì):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(jī)架采用304材質(zhì)。
l三級分離裝置:進(jìn)入設(shè)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(xué)拋光:不銹鋼表面電化學(xué)拋光,保證生產(chǎn)注射用水的品質(zhì),提高設(shè)備使用年限。
l雙管板設(shè)計(jì):外置預(yù)熱器、冷凝器和第一效蒸發(fā)器均為雙管板設(shè)計(jì),符合GMP的要求,有效消除低衛(wèi)生級別介質(zhì)污染系統(tǒng)的可能性。
l換熱管采用優(yōu)質(zhì)無縫管:無縫管具有更好的強(qiáng)度和耐用性,保證在加工、焊接、脹接及運(yùn)行時(shí)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(jìn)入潔凈的蒸餾水、二次蒸汽側(cè)。
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(dòng)焊接:管路與零件的連接,盡可能使用自動(dòng)氬氣保護(hù)軌跡焊接,保證焊接質(zhì)量。
l隔熱:蒸發(fā)器和預(yù)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(jì)的料水預(yù)處理:無需昂貴的純化水設(shè)備,原料水只需電導(dǎo)率小于5μS/cm的去離子水或反滲透水即可。
l經(jīng)濟(jì)節(jié)能:多效蒸餾機(jī)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(shí)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(dòng)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)客戶不同的控制要求。從最基本的蒸餾水品質(zhì)判斷和分配,到更高級的如各介質(zhì)連續(xù)調(diào)節(jié)、與存儲系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)、分級密碼控制甚至到蒸發(fā)量變化的控制,可以說細(xì)致入微。
l無紙記錄:采用無紙記錄方式,真實(shí)記載生產(chǎn)情況。
l整機(jī)性能工廠測試:在整機(jī)測試車間,按照確定的程序,模擬實(shí)際工作環(huán)境,進(jìn)行整機(jī)測試。
四、多效蒸餾機(jī)(AS-T型)選型表
型 號 |
產(chǎn)量 ( KG/H ) |
工作壓力 ( 0.3MPa ) |
工作壓力 ( 0.6MPa ) |
3效 |
4效 |
5效 |
6效 |
3效 |
4效 |
5效 |
6效 |
AS100-T |
100 |
100 |
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150 |
150 |
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- |
AS300-T |
300 |
300 |
- |
- |
350 |
350 |
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AS500-T |
- |
500 |
500 |
- |
- |
750 |
750 |
- |
AS750-T |
- |
750 |
750 |
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- |
1125 |
1125 |
- |
AS1000-T |
- |
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1000 |
1000 |
- |
- |
1500 |
1500 |
AS1500-T |
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1500 |
1500 |
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- |
2250 |
2250 |
AS2000-T |
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2000 |
2000 |
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- |
3000 |
3000 |
AS3000-T |
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3000 |
3000 |
- |
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4500 |
4500 |
AS4000-T |
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4000 |
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6000 |
AS5000-T |
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5000 |
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7500 |
AS6000-T |
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6000 |
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9000 |
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