全球范围内,注射用水的制备通常由以下三种方式获得:多效蒸馏法/热压蒸馏法/非蒸馏法。《中国药典》中规定:注射用水为纯化水经蒸馏所得的水。采用膜过滤等非蒸馏得方法制备注射水暂未被《中国药典》正式收录。
蒸馏是通过气液相变法和分离法对纯化水(原料水)进行物理和微生物纯化的工艺过程。在这个工艺过程当中水被蒸发,产生的蒸汽从水中脱离出来,纯化的蒸汽再经冷凝后成为注射用水。
图一. 多效蒸馏水机
对于目前生物医药注射水制水领域,多效蒸馏水机的应用较为普遍,工艺较为成熟,也是众多制药企业的首选设备。而其不足之处也较为突出:01. 产量限制;02. 滋生红锈;03. 综合能耗较高。
图二. 热压式蒸馏水机
热压式蒸馏水机属于蒸馏法制备,符合制水要求,尤其针对于大输液等需求产量及水质较高的领域。优势在于:
01. 产量大,可调节,低压、低温运行。
02. 杜绝红锈,可生产纯度高的注射水。
03. 综合能耗较低
热压式蒸馏水机主要利用电机作为动力对蒸汽进行二次压缩、提高温度和压力后蒸发原水而制备注射用水,属于蒸汽机械再压缩(MVR)技术在制药用水领域的典型应用。
MVR技术是重新利用设备自身产生的蒸汽的能量,从而减少对外界能源需求的一项节能技术,其原理主要是利用压缩机压缩蒸汽,提高蒸汽的焓值,高焓值的二次蒸汽进人蒸发系统作为热源循环使用,替代绝大部分工业蒸汽,而少量的工业蒸汽则仅用于设备初启动用、及补充热损失和补充进水温差所需热焓,从而大幅度降低蒸发器的工业蒸汽消耗,达到节能目的。
1. 蒸发腔体及专用换热管整体内表面电抛光Ra<0.4μm。
2. 管外蒸发管内产水,水质更洁净。
3. 专用内毒素分离装置去除内毒素。
4. 多级预热处理,充分利用设备自身热能。
5. 蒸发器为常压容器,属于免检产品。
6. 密封采用燕尾槽密封,维护更简单。
7. 可视化装置,可更加直观了解运行状态。
8. 多路专用喷嘴,喷洒蒸发更加均匀高效。
9. 符合美国FDA,欧盟GMP,中国GMP法规要求。
图三. 工艺流程
与传统多效蒸馏水机相同,蒸汽压缩式蒸馏水机是采用蒸发/ 冷凝的方式生产注射用水。
根据蒸发器内液位,控制系统控制纯水进入热压式蒸馏水机,与设备内的再循环水混合, 喷入蒸发器内。 蒸发器为水平管降膜式设计,纯水均匀分布在换热管外侧,管内为加热蒸汽。纯水被加热后蒸发,未蒸发的纯水持续循环。蒸发产生的蒸汽经重力除沫,丝网除沫后,被蒸汽压缩机吸走,升温升压后输送至加热管内部,释放热量,回收利用二次蒸汽的热量后,蒸汽冷凝,产生蒸馏水。
热压的应用弥补了多效蒸馏水机产量、水质和能耗的不足,同时热压产水温度可以在35℃~95℃范围内可调,更广泛地适应不同的行业需求。在生物医药领域、高端医疗领域,亦或是食品/饮用品领域,都是未来的一个发展趋势。
图四. 制药用水系统
东富龙致力于为客户提供制药用水整体解决方案。以高品质,低能耗,智能化制药用水系统为目标。提供方案设计、采购管理、设备生产、现场施工、项目管理、系统验证、系统维护等EPC模式的综合服务商。
撰稿:蔡文政
审核:郭尚旭
排版:刘雪
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