列管式多效蒸馏水机工作原理与流程
原理
列管式多效蒸馏水机是基于多效蒸发原理工作的。它利用蒸汽作为加热源,在多个串联的蒸发器(效体)中对经过预处理的原水进行蒸发。每个效体都有列管式换热器,蒸汽在管外加热,原水在管内受热蒸发。随着效数的增加,蒸汽的热能得到多次利用,提高了能源利用效率。在蒸发过程中,水中的杂质、微生物、热原等留在浓缩液中,而纯净的水蒸气则从蒸发表面逸出。
多效蒸发流程
首效蒸发:在首效蒸发器中,经预热后的原水进入列管内,外部的生蒸汽对其加热,使原水沸腾蒸发。产生的二次蒸汽进入下一效蒸发器作为加热蒸汽使用,同时首效蒸发器产生的蒸馏水通过特殊的管道收集并可能进入后续的精制或储存环节。
后续效体蒸发:从首效蒸发器产生的二次蒸汽进入第二效蒸发器,继续加热该效内的原水。这个过程在多个效体中依次进行,每效的压力和温度逐渐降低,但由于多效的协同作用,能够在较低的能耗下实现大量原水的蒸发。在每一效中,未蒸发的原水浓度逐渐增加,形成浓缩液排出系统,而产生的蒸馏水不断被收集。
热交换与能量回收
预热系统
在原水进入列管式多效蒸馏水机之前,设置有预热系统。利用各效蒸发器产生的蒸馏水或二次蒸汽的余热对原水进行预热,提高原水温度,减少能源消耗。这种能量回收方式可以有效提高整个系统的热效率。 蒸汽冷凝与热量再利用 在各效蒸发器中,蒸汽在加热原水后会冷凝成水。这些冷凝水所携带的热量可以通过热交换器进行回收,用于预热进入系统的原水或其他需要加热的介质,进一步优化能源利用,降低生产成本。
消毒与除菌 注射用水需要严格的消毒和除菌处理。多采用高温蒸汽灭菌。高温蒸汽灭菌可以在整个系统的特定管道或储存容器中进行,通过将水加热到足够高的温度并保持一定时间来杀灭微生物。
储存与分配系统
储存系统 生产出的注射用水需要储存在专门的储存罐中。储存罐一般采用优质不锈钢材质,内部经过高度抛光处理,以防止微生物附着和滋生。储存罐配备有温度控制系统,保持注射用水在适宜的温度下储存,同时还有液位监测装置和呼吸器(装有疏水性过滤器),防止外界空气对水的污染。此外,储存罐内的水需要定期循环,以避免水的停滞和局部温度变化导致的微生物繁殖。
分配系统
分配系统将储存罐中的注射用水输送到制药厂的各个注射用水使用点。管道采用卫生级不锈钢材质,并经过严格的钝化处理,减少管道对水的污染。分配系统设计为循环回路,保证各个使用点都能及时获得新鲜、合格的注射用水。同时,在分配系统中设置在线监测装置,实时监测注射用水的质量参数,如电阻率、微生物限度、内毒素含量等,确保注射用水在使用过程中的质量始终符合 GMP 标准。
通过以上工艺,列管式多效蒸馏水机与 GMP 制药厂注射用水系统能够稳定、高效地生产出高质量的注射用水,满足制药生产过程中对注射用水严格的质量要求。