生物制药 2 吨纯蒸汽发生器
设备构成
供水系统:为确保纯蒸汽的持续稳定生产,需配备可靠的供水系统。通常采用经过多道严格净化处理的纯化水作为水源,比如来自上述 10 吨生物制药纯化水设备产出的高质量纯化水。水箱用于储存水源,且具备液位监测功能,可实时反馈水位情况。多级泵负责将水箱中的水加压输送至蒸发器,压力控制精准,以保障稳定的水流供应。
加热系统:常见的加热方式有两种。电加热型利用电加热元件,如电阻丝等,将电能高效转化为热能,对蒸发器内的水进行加热。这种方式加热速度快、温度控制精度高,能快速产生大量蒸汽。蒸汽加热型则借助外部蒸汽源,通过热交换器将热量传递给蒸发器内的水,实现加热。蒸汽加热型在有稳定蒸汽供应的场所较为适用,且热效率较高,可有效降低运行成本。
蒸发器:作为核心部件,蒸发器的设计关乎蒸汽产量与质量。多采用列管式结构,管内走水,管外为加热介质(电加热产生的热量或蒸汽加热的蒸汽)。在加热作用下,管内的水迅速沸腾蒸发,产生蒸汽。蒸发器材质通常选用优质的 316L 不锈钢,这种材质具有出色的耐腐蚀性,能适应生物制药的严苛环境,且不会对蒸汽质量产生污染。
分离装置:从蒸发器产生的蒸汽中可能携带部分微小水滴,为保证蒸汽的干燥度和纯净度,需设置分离装置。常见的有旋风分离器和丝网除沫器。旋风分离器利用离心力将蒸汽中的水滴甩向器壁,使其分离并回流至蒸发器。丝网除沫器则通过细密的金属丝网,拦截蒸汽中的微小液滴,实现汽液分离。经过分离装置处理后,蒸汽的干度大幅提升,符合生物制药对纯蒸汽的质量要求。
控制系统:控制系统如同纯蒸汽发生器的 “大脑”,采用先进的自动化控制技术。它能实时监测设备运行的多个参数,如温度、压力、液位等。温度传感器精确测量蒸发器内的水温,压力传感器监测蒸汽压力,液位传感器反馈水箱及蒸发器内的水位。控制系统根据预设的参数值,自动调节加热功率、供水流量等,确保设备稳定运行。一旦出现异常情况,如温度过高、压力异常等,控制系统会立即发出警报,并采取相应的保护措施,如停止加热、切断供水等,保障设备及生产安全。
工作原理
2 吨纯蒸汽发生器以水为原料,通过一系列物理过程产生纯蒸汽。首先,经严格净化的纯化水由供水系统泵入蒸发器。在蒸发器内,加热系统释放大量热量,使水迅速升温至沸点并沸腾蒸发。产生的蒸汽与未蒸发的水形成汽水混合物。汽水混合物进入分离装置,利用物理分离原理,如离心力、拦截等,将蒸汽中的微小水滴分离出来,回流至蒸发器继续参与蒸发过程。经过分离装置处理后的蒸汽即为纯净、干燥的纯蒸汽,可通过管道输送至生物制药生产车间,用于设备、管道、器具的灭菌消毒以及一些需要高温蒸汽的工艺环节。
在生物制药中的应用要点
蒸汽质量控制:生物制药对纯蒸汽质量要求极高,蒸汽中不能含有热源、微生物、化学杂质等。因此,纯蒸汽发生器的整个生产过程必须在严格的质量监控下进行。定期对蒸汽进行全面检测,包括微生物限度检测、热源检测、化学物质残留检测等。同时,对设备进行严格的清洁与消毒,防止微生物滋生和杂质污染。
灭菌流程适配:在生物制药生产中,不同的设备、器具及工艺流程对灭菌条件要求各异。纯蒸汽发生器需能根据实际需求,灵活调整蒸汽的温度、压力和流量等参数,以适配不同的灭菌流程。例如,对于耐高温的玻璃器具,可采用较高温度和压力的蒸汽进行快速灭菌;而对于一些对温度较为敏感的塑料制品,则需适当降低蒸汽温度,延长灭菌时间,确保在达到灭菌效果的同时,不损坏物品。
设备维护保养:为保证纯蒸汽发生器长期稳定运行,定期的维护保养不可或缺。定期检查设备的各个部件,如加热元件是否正常工作、分离装置是否堵塞、管道是否有泄漏等。对易损件,如密封垫、过滤器等,按照规定的周期进行更换。同时,对设备进行全面的清洁和消毒,尤其是与蒸汽直接接触的部位,防止微生物滋生和杂质积累,影响蒸汽质量。