Застосування водокільцевих вакуумних насосів у фармацевтичній промисловості

Водокільцеві вакуумні насоси широко використовуються у фармацевтичній промисловості завдяки своїй безмасляній роботі, простій конструкції та високій стійкості до корозії. Вони відіграють вирішальну роль у таких сферах застосування:

1. Ключові застосування

(1) Вакуумне сушіння (ліофілізатори/печі)

Призначення:

Ліофілізація (сублімаційне сушіння): використовується для дегідратації термочутливих препаратів, таких як вакцини, антибіотики та біологічні препарати, зберігаючи при цьому їхню ефективність.

Вакуумні печі: Видалення залишкових розчинників (наприклад, етанолу, ацетону) з активних фармацевтичних інгредієнтів (АФІ).

Роль насоса:

Забезпечує вакуумне середовище від -0,09 до -0,098 МПа, знижуючи температуру кипіння води для швидкого сушіння за низьких температур.

(2) Відновлення та дистиляція розчинників

Призначення:

Екстракція традиційної китайської медицини або відновлення органічних розчинників (наприклад, метанолу, дихлорметану).

Роль насоса:

Знижує тиск у системі, що дозволяє випаровувати розчинник за нижчих температур, заощаджуючи енергію та запобігаючи термічному розкладу.

(3) Стерильна фільтрація та наповнення

Призначення:

Стерильна фільтрація (мембрана 0,22 мкм) ін'єкційних препаратів/вакцин та видалення бульбашок перед заповненням.

Роль насоса:

Забезпечує безмасляне вакуумування для запобігання забрудненню (відповідає стандартам GMP).

(4) Процеси ферментації

Призначення:

Підтримка невеликого негативного тиску в біореакторах для забезпечення рівномірного розподілу кисню та видалення CO₂.

Роль насоса:

Корозійностійкі матеріали (наприклад, нержавіюча сталь 316L або з PTFE-підкладкою) витримують кислий ферментаційний бульйон.

(5) Дегазація упаковки

Призначення:

Вакуумне запаювання блістерних упаковок (алюмінієво-пластикових) для запобігання окисленню ліків.

2. Переваги у фармацевтичному застосуванні

Перевага

Фармацевтична цінність

Безмасляна робота Усуває забруднення мастилом.    

Корозійна стійкість Змочені деталі доступні з PP, PVDF або нержавіючої сталі 316L, стійкі до кислот та розчинників.    

Низький рівень шуму/вібрації. Підходить для чистих приміщень (рівень шуму зазвичай ≤75 дБ).    

Легке обслуговування. Немає складних ущільнень; потрібна лише періодична заміна рідини водяного кільця (якщо використовуються стандартні моделі).    

Стерилізована конструкція. Деякі моделі підтримують CIP (очищення на місці) або SIP (обробка парою на місці) для стерильного виробництва.    

3. Ключові критерії вибору

Рівень вакууму: зазвичай від -0,09 до -0,1 МПа (абсолютний тиск: 10–100 мбар).

Швидкість потоку: залежить від масштабу обладнання (наприклад, 20–200 м³/год для ліофілізаторів).

Матеріали:

ПП/ПВДФ: Для сильних кислот (наприклад, HCl) або органічних розчинників (наприклад, ацетону).

Нержавіюча сталь 316L: Для застосування за високих температур або з високими гігієнічними вимогами.

Сертифікати: Повинні відповідати GMP, ISO 13485 (медичні вироби) тощо.

4. Типове допоміжне обладнання

Ліофілізатори: Водокільцеві насоси служать основними вакуумними насосами, часто в парі з насосами Рутса.

Роторні випарники: Для концентрування розчинників у невеликих обсягах у лабораторіях.

Асептичні лінії розливу: Видаляють бульбашки повітря з розчинів ліків перед розливом.

5. Важливі міркування

Запобігання забрудненню:

Встановіть стерильні повітряні фільтри (0,1 мкм) на впускному отворі, щоб запобігти зворотному потоку мікробів.

Управління рідиною з рідинним кільцем:

Використовуйте очищену воду або антикорозійні добавки; системи із замкнутим циклом (наприклад, суміш гліколю та води) мінімізують ризики забруднення.

Альтернативи:

Для потреб вищого вакууму (наприклад, молекулярна дистиляція) поєднуйте їх із сухими гвинтовими насосами або кігтеподібними насосами.

Висновок

Водокільцеві вакуумні насоси є важливими у фармацевтичних процесах, таких як сушіння, дистиляція, фільтрація та ферментація, завдяки їхній безмасляній та корозійностійкій конструкції. Вибираючи насос, враховуйте сумісність матеріалів, вакуумну продуктивність та відповідність нормативним вимогам, щоб забезпечити безперебійну інтеграцію з критично важливим обладнанням, таким як ліофілізатори.