制药工程专业课程设计

制药工程专业课程设计

设备综述

题目纯蒸汽发生器综述

学生姓名李继杰

学号 1303170143 学院制药与环境工程学院

班级13制药

2016年5月

目录

1 绪论 (3)

1.1纯蒸汽发生器的用途 (3)

1.2GMP对机器的要求 (3)

2 工作原理 (4)

2.1S型纯蒸汽发生器 (4)

2.2F型纯蒸汽发生器 (4)

3仪器使用注意事项 (5)

4国内外部分机型及其参数 (6)

5参考资料 (8)

1 绪论

1.1纯蒸汽发生器的用途

纯蒸汽发生器是目前应用在灭菌柜、生物反应器(罐类设备)、管路系统(在线灭菌)、过滤器等重要设备之一.纯蒸汽发生器符合现行美国药典、欧洲药典、日本药典和中国药典中关于注射用水的要求.严格按照压力容器规范进行设计及制造.纯蒸汽发生器可用于食品,制药及生物基因工程等行业中的工艺生产线等.

1.2GMP对机器的要求

纯蒸汽发生器具有自动排除不凝性气体的功能，

并有适当的控制系统，具有以下几种功能：

①通过蒸馏器内部的液位控制，

自动调整进水量。进水量不足或过大时，有警报和自动停机装置；

②通过自动调节锅炉蒸汽阀的压力，以便在0〜0.6MPa

范围内调节所需生产的纯蒸汽压力；

③可通过可编程序控制器（PLC)对纯蒸汽发生器的产汽工序进行自动控制。（3）性能特点。制药用水系统在线灭菌使用的纯蒸汽发生器，可以根据生产要求在0〜100%的产汽范围内调节。能够自动地调节蒸馏器的进水量和锅炉

蒸汽的压力，使之处在匹配的运行状态，确保纯蒸汽发生器达到设定的去除热原的能力。蒸馏器内的升温度速度和储水量，能够满足纯蒸汽发生器在很短的时间内从开机达到正常状态。操作过程噪声小，设备维修方便，不需特别的空间及高度。纯蒸汽质量的影响因素。纯蒸汽发生器的操作比较简单。纯蒸汽的生产需控制锅炉蒸汽的压力及进水量，因此需要一个锅炉蒸汽的控制阀及蒸发器内部的液

位控制装置。锅炉蒸汽的压力必须高于纯蒸汽的压力，压差越大，纯蒸汽的产量就越多。为了得到合适的纯蒸汽产出，锅炉源蒸汽的汽压应比普通制药

用锅炉蒸气压（例如一般灭菌设备使用的加热蒸汽）至少高出0.3〜0.4MPa，锅炉蒸汽的消耗量比所得的纯蒸汽高10%〜20%。在匹配情况下，蒸发器热交换表面的温度差接近最大值，以保持然汽发生器最大的产出。如采锅炉蒸汽压力在最大值附近，而纯蒸汽压力却在最低值时，通过汽液分离器的汽流速度太大，会将含有内毒素的雾状水珠带入纯蒸汽，影响蒸汽质量。因此设备带报警装罝自动关闭功能，防止流速过大，确保纯蒸汽的质量。另外，当纯化水的进水量太大时，

来不及蒸发的微小水珠更容易夹带入纯蒸汽中，导致纯蒸汽质量失控。会造成产品质量方面的风险。

（5）纯蒸汽质量监控。纯蒸汽纯度需要在工艺使用点控制。取样可使用专用取样装置，它由取样阀及一冷凝换热装置组成。也可采用实验室冷凝器，但须注意安全。取样

时，用纯蒸汽汽流冲流取样，并使纯蒸汽样品冷却，成为冷凝水（应为注射出水）。按注射用水的标准对冷凝水的质量进行检验及评估。

（6）源水的预处理。纯蒸汽发生器使用纯化水或注射水为其源水，主要有以下二个方面的原因。

①防止纯蒸汽发生器内部形成水垢。纯蒸汽发生器的运行温度高，源水的总溶解固体必须处在很低的水平，特別是源水中硅的含量。纯蒸汽设计说明书中一般规定硅的含量须低于10×10-6，此外，源水的硬度应检测不出。

②防止蒸汽发生器及其管道系统腐蚀。在高温条件下，水有很大的腐蚀性，氯离子对不锈钢材料的腐蚀性则更大。

据文献报道，游离的氯离子通常集中在纯蒸汽发生器及系

统管道内的某些区域的细小缝隙中，可达到几十成几百个

IX lu_6而在发生器流动的蒸汽中，游离的氯离子的浓度则大大少于10×10-6。在上述的某些区域的细小缝隙中，

浸在高温水中不锈钢材料出现腐蚀，随时间的推移，升始呈麻点状的腐蚀，可变为材料线性破裂，通常称为腐蚀破裂，此时，管道将出现泄漏，危及产品质量。

③防止易挥发物质危及产品质量。蒸馏中难以分离易挥发物，如氨、肼、醛等，

虽然蒸馏水机及纯蒸汽发生器均有排气装置，但它们—经进入源水中，就会带来质量风险。后两项与药品质量相关，因此，对源水的要求可追溯到药典对药品的质量要

求。这是纯蒸汽必须使用纯化水及注射用水为源水的根本原因，也是在纯蒸汽发生器进水口处，设电导报警及自动控制设备的理由。

2 工作原理

2.1S型纯蒸汽发生器

S型纯蒸汽发生器工作流程如下：原料水通过进料泵进入到分离器的及蒸发器的管程中（二者是连通的），液位由液位传感器与PLC连接进行控制，工业蒸汽则进入到蒸发器的壳程中对管程中的原料水加热到蒸发温度，原料水就转变成了蒸汽，此蒸汽在低速及分离器的高度行程中通过重力作用将小液滴分离出去回到原料水中，进行重新蒸发，蒸汽就变成了纯蒸汽通过一个特殊设计的洁净丝网装置后进入到分离器的顶部，通过输出管路纯蒸汽进入到各个分配系统中及使用点。工业蒸汽的调节使纯蒸汽的压力可以根据生产工艺的要2通过程序进行设置并可以稳定维持在用户设定的压力值。在原料水蒸发过程中，通过液位来控制料水的补给，使料水的液位始终维持在正常的水平，对于浓缩水可以在程序中设置间歇排放。

2.2F型纯蒸汽发生器

F型纯蒸汽发生器工作原理

F型纯蒸汽发生器工作流程如下：原料水在一效预热器被工业蒸汽加热，进入以后二效预热器被工业蒸汽凝结水继续加热；然后在进入蒸发器顶部经分水装置，均匀地分布进入蒸发列管，在蒸发列管内形成薄膜状的水流；这些水流因为薄所以很快被蒸发，产生二次蒸汽；未被蒸发的原料水被排到机外。被蒸发的原料水，现在是二次蒸汽，继续在蒸发器中盘旋上升，经过汽水分离装置，作为纯蒸汽从纯蒸汽出口输出。工业蒸汽在蒸发器被原料水吸收热量后凝结成工业蒸汽凝结水作为预热器的加热源,预热原料水最后从预热器不凝结水排放出口排出机外。微量纯蒸汽被冷凝取样器收集，并经过与冷却水换热，冷却成为蒸馏水；经过电导率的在线检测，判断纯蒸汽是否合格。原料水转化成的二次蒸汽是洁净蒸汽，它经过三次分离作用：在最初进入蒸发器后，沿列管向下流动，同时蒸发，这是第一次分离；被蒸发的原料水（二次蒸汽）在蒸发器的下端180度折返，杂质在重力作用下，被分离到下