凍干機作為實驗常用設備,了解凍干機基本構成及設計選型要點,能使你在實驗的過程將應用到更好,從而獲得更加理想的效果。
無從下手?,杰懋小編來為你介紹!凍干機是由凍干箱,冷阱,真空系統(tǒng),制冷系統(tǒng),硅油循環(huán)系統(tǒng),氣動液壓系統(tǒng),在位清洗系統(tǒng),在位滅菌系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等組成。
凍干機基本構成及設計選型要點
一、全功能凍干機的工藝流程:
首先對凍干箱進行清洗,接著是滅菌,滅菌之后應做漏率檢測,它們是壓塞波紋管和蘑菇閥波紋管的完整性檢測,系統(tǒng)的漏率檢測,證明系統(tǒng)真空良好,產品才能進箱。如果凍干機不帶在位清洗和在位滅菌系統(tǒng),則需人工清洗,并用其他合適的方法進行滅菌。
執(zhí)行凍干工藝:
預備冷凍:產品在進箱操作時,大型凍干機裝料時間通常超過2小時以上,為了保護藥品的安全需要對箱內藥物進行控溫保護。在進料操作時,上游時間受設備穩(wěn)定性及排班時間等因素,會有較大的時間偏差,這個過程在研發(fā)時應被驗證,且在生產時都應被記錄,是藥物一致性重要指標,很多廠家缺失這部分工藝流程研究。
預凍:在研發(fā)的時候需要測定預凍速度對產品有多大的影響,并且在購置設備時需要驗證其降溫性能。
升華:三要素:溫度、真空度與時間,三者表現(xiàn)沒直接的關系,需要在固定工藝曲線時,借助品溫探頭進行不斷優(yōu)化。
終點判斷:壓升實驗,對設備有非常高的要求,在每次使用前應該測試系統(tǒng)泄漏率。
破真空與出料:破真空的氣體含水量可能對產品有影響,西林瓶可以壓塞,但原料以及特殊包材產品,無法真空壓塞時,我們需要驗證破真空的氣體是否對產品質量有影響,同時可以采用工藝控制來避免潮解影響。
完整的產品循環(huán)周期結束。
二、核心組成部件
1、箱體、冷阱
凍干箱是凍干機上一個大的容器,是進行產品預凍和干燥的地方,在凍干箱內安裝有一套能制冷和加熱的板層,產品就放置在板層上進行預凍和干燥。凍干箱還是一個可以抽成真空的容器,以使產品在真空下進行升華干燥。液壓壓塞系統(tǒng)可對小瓶進行真空或充氮壓塞。凍干箱開有許多接口,以完成各種功能。
冷阱是凍干機上第二個大容器,它與凍干箱一樣是真空容器。它的內部裝有許多可制冷的金屬表面,一般是盤管,用于吸附產品中升華出來的水蒸汽,1 克冰在 0.1 毫米汞柱的真空下大約能產生 10000 升體積的水蒸汽,而冷阱又把這 10000 升體積的水蒸汽凝華成 1 克冰霜,所以冷阱是凍干機抽除水蒸汽的“真空泵”。冷阱也有許多接口,以完成各種功能。
2、真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)由真空泵,真空容器,真空閥門,真空管道和真空儀表組成。它的功能是使凍干箱和冷阱形成產品升華所需要的真空度。要求真空系統(tǒng)能在 0.5 小時把凍干箱的真空抽到 0.1 毫巴。帶在位清洗和滅菌系統(tǒng)的凍干機還配有水環(huán)泵,用作清洗和滅菌之后的干燥。
3、制冷系統(tǒng)
制冷系統(tǒng)通常由單機雙級壓縮水冷式機組組成,一般是雙作用式,即既能通過板式換熱器制冷凍干箱的板層,又能直接對冷阱制冷,使凍干箱和冷阱獲得必要的低溫。標準的配置,制冷系統(tǒng)應在 1 小時使凍干箱的板層溫度從室溫降到-40℃。在 0.5 小時使冷阱從室溫降到-40℃。
4、循環(huán)系統(tǒng)
硅油循環(huán)系統(tǒng)主要由循環(huán)泵,電加熱器和板式換熱器組成,通過間接制冷和加熱實現(xiàn)對凍干箱內板層的溫度控制。凍干箱板層的溫度 80℃,加熱系統(tǒng)一般應每分鐘使板層溫度升高 1℃。
5、氣動液壓
氣動系統(tǒng)由氣動二聯(lián)件,管路,氣動換向閥及氣動閥門組成,用作各種氣動閥門的開閉和門鎖機構等。液壓系統(tǒng)由液壓站和液壓缸等組成,用作小瓶的箱內壓塞和蘑菇閥的開閉或門鎖機構,大型凍干機的液壓系統(tǒng)還用作產品的進箱和出箱,另外液壓系統(tǒng)還配合凍干箱在清洗時作板層的升降運動,以使清洗更*。
6、在位清洗、在位滅菌
在位清洗(CIP)系統(tǒng)由清洗泵和安裝在凍干箱和冷阱內的一系列管道和噴嘴組成,作用是完成對凍干箱,板層和冷阱的自動清洗。并且配有水環(huán)真空泵,用作清洗后的干燥之用,為了防止清洗水漏入無菌室內,凍干箱的箱門應有鎖緊裝置。
在位滅菌(SIP)系統(tǒng)用于凍干箱、冷阱和放氣過濾器的滅菌之用,在位滅菌系統(tǒng)的凍干箱和冷阱必須是壓力容器,必須按壓力容器的設計要求和制造要求進行設計和制造,材料和設備必須能耐受滅菌時的壓力和溫度的要求;凍干箱必須有箱門鎖緊裝置。為了滅菌之后的干燥也需要配備水環(huán)泵,較大型號的凍干機還要有冷卻水夾套,用于滅菌之后的冷卻之用。
7、控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)由電源柜,控制柜和電腦(PC 機)組成。電源柜是強電柜,安裝主開關、空氣開關或熔斷器、控制變壓器、交流接觸器、熱繼電器和固態(tài)繼電器等,控制柜是弱電柜,安裝模擬圖、記錄儀表、可編程序控制器(PLC)、手動支持系統(tǒng)等。PC 機可以安裝在遠離凍干機的地方,對凍干機進行控制成監(jiān)視。電氣控制系統(tǒng)可以完成對凍干機的各種手動和自動控制。
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