Пълно ръководство за вакуумни сушилни за фармацевтична и химическа преработка

Въведение

Вакуумните сушилни са неразделна част от фармацевтичната и химическата преработвателна промишленост. Рядко има случаи, в които те не са включени в схемата на производствения процес. Термочувствителните активни лекарствени съставки (API) изискват отстраняване на влагата на определен етап от производствения си процес. Използването на метода на сушене с горещ въздух може да влоши химичния състав на лекарството и да причини увреждане на съставките.

Технологията за вакуумно сушене работи чрез запечатване на материала в контейнер. Въздухът се изсмуква от обема с помощта на вакуумни помпи. Ниското налягане вътре в камерата понижава точката на кипене на всяка течност, намираща се в материала. Това кара течността да заври и да се превърне в газ при много по-ниска температура. Бързото изпаряване без висока температура представя структурата и химическата цялост на средата.

Постигането на вакуум вътре в заграждение, без да се допуска навлизането на атмосферен въздух, изискваше усъвършенствано инженерство. Следователно има три основни неща, които трябва да... производители на вакуумни сушилни акцент в дизайна им върху:

• Херметичност
• Енергийна ефективност
• Общо възстановяване на разтворителя

Тази статия е посветена на задълбоченото разбиране на технологията, така че предприятията да могат да намерят подходящото оборудване за своите фармацевтични и химически приложения.

Основни технологии и видове вакуумни сушилни

Филтър-сушилни с нуче и разбъркване (ANFD)

Дизайн „три в едно“

Тези ANFD устройства са високоефективни, тъй като изпълняват множество процеси в рамките на едно устройство. Те могат да филтрират, измиват и сушат, всичко това в един херметически затворен контейнер. Интегрирането на всички тези функции в едно устройство предотвратява замърсяването на партидата продукт с въздух или външни частици. Вътрешната бъркалка на машината постоянно избутва мокрия утайка към нагрятите стени. Това гарантира, че суспензията или пастите изсъхват по-бързо благодарение на подобрения топлопренос.

Тези устройства могат да бъдат с малки размери като DN300 или с масивни фабрични размери. Независимо от размера, те трябва да поддържат среда с ниско налягане до 20Pa. Съществуват усъвършенствани механични уплътнения с валове с висока концентричност (толеранс ≤ 0,16 мм), които поддържат вакуума вътре.

Чистота и безопасност на материалите

За лекарства и продукти, които изискват високохигиенична среда, съвременните ANFD (автоматични стерилизатори за стерилизиране) са идеални. Те не изискват разглобяване или изключване на захранването за извършване на процеса на стерилизация. Те имат протоколи за почистване на място (CIP) и стерилизиране на място (SIP). В случай че се очаква наличие на корозивни материали в ANFD, вътре могат да се използват пластмаси от хастелой, титан или PTFE.

Двойни конусни ротационни вакуумни сушилни

Нежно нагряване и смесване

Двойни конусни ротационни вакуумни сушилни Не разбърквайте средата отвътре с помощта на бъркалки. Вместо това, те бавно завъртат целия съд с двоен конус. Лекото въртене предотвратява образуването на бучки от деликатни кристални продукти. Топлината се прилага към външните стени с помощта на пара, гореща вода или термо масло. Тъй като няма горещ въздух в директен контакт с продукта, той остава безопасен.

Материалът Stickley може да започне да се образува на парченца, когато изсъхне. За да решат този проблем, производителите използват разбивачи на бучки вътре в въртящия се конус, за да ги разделят. Тези машини могат да имат капацитет за обработка от 20 литра до 18 000 литра. Обикновено те могат да поддържат ниво на вакуум ≤0,030 Pa.

Възстановяване и безопасност на разтворителите

Тези ротационни вакуумни сушилни са идеални за токсични течности или летливи разтворители. Те имат вградена кондензационна система, която улавя и връща 100% от изпарената течност, за да предотврати изтичането ѝ в околната среда.

Вакуумни сушилни с гребло и гребло

Как се смесват и нагряват

Вакуумните сушилни с лопатки и гребла имат хоризонтална ос на въртене. Те са оборудвани със специализирани остриета върху хоризонтален вал. Прътът се завърта и остъргва материала от горещите вътрешни стени. Те предотвратяват образуването на локализирани топлинни точки. За да се ускори процесът, самият вал може да се нагрее, за да се добави до 30% повече гореща повърхност.

В зависимост от вида на обработвания материал, уплътнението може да бъде механично уплътнение за тежки условия на работа или просто уплътнение тип „салона“. Благодарение на здравата си конструкция, те са популярни за употреба с опасни утайки.

Работа с различни материали

Тъй като тези вакуумни сушилни машини активно разбъркват продукта, те не боравят само със сух материал. Те могат да боравят с високо вискозни пасти и суспензии. Те могат непрекъснато да ги разбъркват, докато се превърнат в свободно течащи прахообразни вещества. Когато процесът приключи, те излизат през изпускателните отвори, без да оставят след себе си задържан материал.

Статични вакуумни фурни и сушилни с тарелки

Нежно сушене без движение

За разлика от сушилните с лопатки, тези фурни не разбъркват материала. Те просто го оставят да стои неподвижно на горещи рафтове или в кошчето. Този метод е идеален за силно крехки предмети, които биха се повредили при прилагане на механично напрежение.

Прецизност и защита

Благодарение на опростения си дизайн, те разполагат с усъвършенствани системи за контрол на температурата, които подобряват ефективността. PID системите гарантират, че температурата остава в рамките на 0,1°C. Ако продуктът случайно е изложен на кислород, системата вкарва инертен газ, за ​​да спре процеса на окисление. Най-новата им конструкция преминава от проводимост към високочестотно електромагнитно излъчване. Това ускорява сушенето на порести твърди вещества.

Основни предимства за специфични за индустрията приложения

Фармацевтична преработка и производство на MDT

Приготвяне на бързодействащи хапчета

За хапчета, които се топят мигновено в устата, без да е необходима вода, вакуумните сушилни са от съществено значение. Таблетките за разтваряне в устата или MDT са пълни с микроскопични празни пространства, които се наричат ​​порьозност. Това им позволява да се разтварят мигновено, когато докоснат езика ви.

Запазване на качеството на лекарствата

В вакуумна сушилня фармацевтична процеси, бързодействащи лекарства като нимезулид, баклофен и лорноксикам са защитени. Те са силно чувствителни към топлина и губят превъзходната си биоактивност и терапевтично начало, ако са изложени на топлина. Чрез създаване на вакуум ние по същество понижаваме температурата на обработка, което позволява на тези важни протеини да се разпаднат. Това също така помага да се предотврати разграждането на витамини. В крайна сметка резултатът е ефективно действие в тялото на пациента и подобрена бионаличност.

Преработка на храни и задържане на хранителни вещества

Защита на вкуса и външния вид

Използването на вакуумни сушилни за храни означава удължаване на живота на продукта, като същевременно се запазват летливите му ароматни съединения. Особено при кафето, билките и подправките, вакуумните системи запазват химичните им свойства. При фурните с горещ въздух тези крехки аромати биха изгорели. Нежното сушене им позволява да запазят цвета и вкуса си.

Работа с лепкави и захарни храни

Продуктите, приготвени със захар и мед, или пастилите, могат бързо да абсорбират влагата. Те са хигроскопични материали, които разчитат на вакуумни сушилни, за да отстранят влагата без карамелизация. Те сушат тези продукти до 5 пъти по-бързо от традиционните методи.

Химическа обработка и възстановяване на разтворители

Рециклиране и защита

Вакуумните сушилни имат вградени кондензатори. Те позволяват на фабриките да събират парите, които са органични разтворители като етанол, метанол и ацетон. Те не само опазват околната среда, но и намаляват оперативните разходи. Вакуумната среда е идеална за катализатори и метални оксиди. Те отстраняват въздуха, за да предотвратят процеса на окисление, който може да причини разграждане.

Високотехнологично производство

За съвременни източници на енергия като Ni-Co-Mn и батерийни течности, производителите се нуждаят от среда с висок вакуум. Те гарантират, че крайният продукт е чист. Инженерите използват малка тестова лента и провеждат процеса за пилотно тестване, преди да започнат действителното производство.

Интегрирани системи за обработка

Нашето интегрирано портфолио от процеси осигурява рационализирани, затворени производствени работни процеси за фармацевтични продукти, фини химикали и активни фармацевтични съставки (API), обхващащи три основни модулни единици по-долу:

1. ANFD (филтър-сушилня с нуче и разбъркване)

ANFD е запечатана технологична установка „всичко в едно“, която извършва филтриране, измиване на филтърния филтър, вакуумно сушене и автоматично изхвърляне на материала в един съд. Тя елиминира рисковете от кръстосано замърсяване от трансфера на материали от множество съоръжения, напълно отговаря на стандартите cGMP и FDA и е подходяща за производство на мощни, термочувствителни или стерилни междинни продукти на активни фармацевтични съставки (API). С вградени бъркалки и контрол на температурата с обвивка, тя намалява консумацията на разтворители и разходите за труд, като същевременно увеличава добива на крайния продукт.

2. Система за кристализация

Специално интегрираните системи за кристализация прецизно регулират охлаждането, подаването на антиразтворител, скоростта на разбъркване и пренасищането, за да стабилизират размера, чистотата и кристалната форма на кристалните частици. Оборудвани с модули за контрол на температурата с обвивка и онлайн мониторинг, те безпроблемно се свързват с реакторите нагоре по веригата и с филтърните сушилни ANFD надолу по веригата, образувайки непрекъснат работен процес за пречистване на фармацевтични суровини, фини химикали и хранителни добавки. Предлагат се както партидни, така и непрекъснати конфигурации на кристализатора за гъвкаво мащабиране на производството.

3. Решение, монтирано на плъзгаща се платформа

Монтираните на плъзгащи се технологични пакети предварително сглобяват всички съдове, помпи, тръбопроводи, клапани и автоматизирани управления върху унифицирана стоманена рамка в заводската работилница. След пълно предварително тестване, целият модул се транспортира като едно цяло за бърз монтаж „plug-and-play“ на място. Този модулен дизайн скъсява строителните цикли, унифицира контрола на качеството, намалява натоварването на инженерните работници на обекта и поддържа гъвкаво разширяване на капацитета за многопартидни и многопродуктови производствени линии.

Технически избор и оперативни съображения

Избор на оборудване въз основа на естеството на материала

Инженерите, които искат да добавят вакуумна сушилня към оперативната си система, трябва да вземат предвид свойствата на материалите и тяхната термична чувствителност. Това изисква анализ на спецификациите на продукта и изграждане на основна база от знания.

• Профил на парното налягане: Проучете как спадащото налягане влияе върху температурата на кипене.
• Мокри пасти:   Използвайте сушилни с лопатки за максимална ефективност и превръщане в прах.
• Зърнест материал: Ротационните конусни или тарелкови сушилни предлагат деликатно нагряване под вакуум.
• Фини частици: Помислете за дискова или сушилня с тарелки, за да предотвратите износването на частиците.

Съвместимост на вакуумна помпа и кондензатор

• Кондензатори: Използват се за високо съдържание на разтворители за кондензиране и съхранение в събирателни резервоари.
• Сухи винтови или диафрагмени помпи: Използвайте в чувствителни или фармацевтични производствени машини и трябва да са сухи и да не използват масло.
• Заурус939:   Проектиран за изключително тежки условия с висока паронасищаемост.

Поддръжка и отстраняване на неизправности

За да се гарантира, че вакуумните сушилни работят с оптимална производителност, трябва да се спазва правилната процедура за поддръжка и отстраняване на неизправности. За бърз преглед, разгледайте следния контролен списък за инженери:

• Проверка на О-пръстените и уплътненията
• Валидиране на вакуумно уплътнение
• Безразрушителен контрол (NDT) на резервоар
• Анализирайте якостта на материала за експлоатационен живот
• Следвайте графика за смазване
• Проверете центровката на вала
• Валидиране на автоматизирани CIP и SIP системи
• Потвърдете нулево кръстосано замърсяване
• Регулиране на налягането
• Инфрачервено (IR) наблюдение на горещи точки

Заключение

Изборът на правилната технология за вакуумно сушене изисква анализ на нейния дизайн и гарантиране на съвместимостта ѝ с целевия продукт. Всичко - от материала, размера на оборудването, съответствието с нормативните изисквания и безопасността - трябва да се вземе предвид в процеса на избор. Независимо дали ще изберете универсалната ANFD система или барабанната двойна конусовидна сушилня, целта е да се постигне продукт с висока чистота, който е все още силен и предпазен от термично разграждане.

В случай че се нуждаете от висококачествено оборудване за вакуумно сушене с международно стандартно качество и експертен дизайн, помислете за Wuxi Zhanghua Pharm&Chem Equipment. Те имат над 48 години опит като световни лидери в проектирането на вакуумни машини по поръчка. Техният профил включва успешно внедряване на предизвикателни химически и фармацевтични задачи. Всяка машина за вакуумно сушене преминава през производствени стандарти за безопасност, включително стандарти ASME, CE и GMP.

Посетете https://www.filter-dryer.com/   за да научите повече за техните машини и строги протоколи за качество.

Често задавани въпроси

1. Защо фармацевтичната и хранително-вкусовата промишленост предпочитат вакуумното сушене пред методите с горещ въздух?

Ключът е да се защитят чувствителните активни фармацевтични съставки (API) в лекарствата и чувствителните на топлина съставки в храните. Създаването на вакуум вътре в съда понижава точката на кипене. Което означава, че не е необходима интензивна топлина, както при методите с горещ въздух, за да се отдели влагата от средата. По този начин се запазват медицинската ефикасност и вкусът на храната.

2. Как вакуумните сушилни допринасят за екологичната устойчивост и намаляването на разходите?

Вакуумните сушилни не просто изсмукват въздух от контейнера. Те събират летливите компоненти или изпарените разтворители. Събира се почти 100% от изпарената течност. Те замърсяват околната среда и намаляват разходите чрез рециклиране на ценни химикали.

3. Какъв тип вакуумна сушилня трябва да се използва за крехки или кристални продукти?

За нежно нагряване и предотвратяване на използването на вътрешна бъркалка, двойните конусни ротационни вакуумни бояджийници са идеални. Те използват бавно въртящо се движение, което предотвратява слепването на материала. Това запазва крехкия кристален продукт.