Prosessitekninen neuvonta

Sekoitus- ja homogenointiprosessien prosessitekniikka

Tarkistuslista: 12 kohtaa prosessilaitoksenne suunnitteluun

Sekoitus- ja homogenointitekniikan prosessilaitosten mitoituksessa moni tekijä vaikuttaa toisiinsa – standardeista ja materiaaleista dokumentaatioon. Siksi alla oleva tarkistuslista esittää 12 tärkeintä kohtaa. Napsauttakaa kohtaa nähdäksenne tarkemmat tiedot.

1

Mitä standardeja prosessitekniikassa on noudatettava?

  • CE-vaatimustenmukaisuus
  • Painesäiliöt, esim. PED 97/23/EY / AD2000-HPO, TÜV-sertifikaatti EN 729/2, ASME U-Stamp jne.
  • Sähkönsyöttö – jännite, esim. 400 V, 50 Hz
  • Ohjausjännite, esim. 24 V DC
  • ATEX-hyväksyntä
  • Tuotteen maksimilämpötila
  • Ympäristöolosuhteet – lämpötila, kosteus jne.
  • Höyrynpaine
  • Paineilma – paine
  • Jäähdytysvesi °C
  • Jäähdytysveden määrät
  • jne.
2

Prosessilaitoksen koko ja kapasiteetti

  • Kuinka suuria määriä on valmistettava ja missä ajassa?
  • Mitä tuotteita tai tuotetyyppejä on tarkoitus valmistaa?
  • Millaisia viskositeetteja on tarkoitus käsitellä?
  • Paineeton käyttö
  • Tyhjiönkestävä rakenne
  • Paineenkestävä rakenne (esim. sterilointia varten)
  • GAMP-yhteensopiva suunnittelu – cGAMP – EU-GMP
3

Tuotekosketuksessa olevien osien materiaalivalinta

  • Tuotekosketuksessa olevat osat
  • Osat, jotka eivät ole tuotekosketuksessa
  • Kaapimien materiaalit
  • Tiivistemateriaalit
    • Ominaisuudet ja kestävyys
  • Muut vaatimukset
  • Materiaalien ainestodistukset
    • Ei todistusta
    • Testausseloste 2.2
    • Ainestodistus 3.1 (b)
    • Todistukset 2.2 ja 3.1 (b)
4

Pinnat

  • Tuotekosketuksessa olevat osat, esim.
    • Hiottu, karkeus 320
    • Mekaanisesti peilikiillotettu Ra 0,6
    • Elektrolyyttisesti kiillotettu
    • Muut vaatimukset
  • Osat, jotka eivät ole tuotekosketuksessa
5

Koneen varustelu

  • Kaapimien materiaali, esim.:
    • PTFE
    • Delrin (POM)
  • Ankkurisekoitin ja kaapimet
    • Sekoittimen tiivistys
    • Pystysuuntainen sekoittuminen
    • Pyöriminen vasempaan ja oikeaan
  • Suojalaitteet
  • Hot-cold-valmistus – lyhyemmät tuotantoajat
    • Itseimevä järjestelmä
  • Homogenisaattori
    • Tiivistystapa
    • Vesijäähdytteinen moottori
    • Sulkunestejärjestelmät
      • Valvottu
      • Jäähdytetty
      • Pakkokierto
  • Kiertolinjan varustevaihtoehdot vaatimusten mukaan, esim.:
    • Kiertolinjan nimelliskoko
    • Virtaama
    • Johtokyky
    • Paine
    • pH-arvo
    • Viskositeetti
    • Näytteenotto
  • Kansiosan varustevaihtoehdot vaatimusten mukaan:
    • Ilmanvaihto
      • Suodatin
      • Steriili-ilmasuodatin
    • Tyhjiö / paine / typpisuojakaasu
    • Turvalaitteet
    • Automaattinen paineen- ja tyhjiönsäätö
    • Jauheen imu
      • Letkulaadut
    • Nesteen imu
      • Letkulaadut
    • Annosteluastiat / vaikuttavien aineiden astiat
    • Eri raaka-aineiden annostelu
    • Käsiaukot / miesluukut
    • Näytteenotto
    • Imuventtiilit kiinteille aineille ja nesteille
    • Automaattinen annostelu
  • Säiliön varusteet
    • Kaksivyöhykelämmitys
    • Säiliövaaka
      • Vaa'an erotus rakenteista
  • CIP-puhdistuslaitteet
    • Putkistot ja venttiilit
    • Kiinteät, kanteen asennetut puhdistuslaitteet
    • Pyörivä järjestelmä kannen alla
    • Täysautomaattinen CIP-/SIP-puhdistus

  • Imulaitteet
  • Kannen lukitus
    Vaatimusten mukaan:
    • Turvasalpalukitus
    • Lukitus- ja ilmausventtiili
    • tai kiinteästi pultattu koneen kansi
  • Kannen nostolaite
    • Koneen runkoteline
      • Hydraulinen
      • Sähköinen
  • Muut lisävarusteet / varusteet
6

Mittauslaitteet

  • Lämpötila
  • Paine
  • Virtaama
  • pH-arvo
  • Johtokyky
  • Hiukkaskoon mittaus
  • Viskositeetin mittaus
  • Muut mittauslaitteet
7

Energia

Lämmityksen ja jäähdytyksen ohjaus

  • Suora höyrylämmitys säätöventtiilien kautta
  • Toisiolämmitys – höyryllä lämmitettävä kuumavesipiiri säätöventtiilien kautta
  • Toisiolämmitys – sähkölämmitteinen kuumavesipiiri
  • Lämpötilamittaukset – tuote / lämmityspiiri
    • Säätöstrategiat
      • Lämpötilaerosäätö – delta T -säätö
      •  Ajastettu lämmitys ja jäähdytys – ramppitoiminto
8

Tyhjiön ohjaus

  • Nesterengastyhjiöpumput 2 m³/h – 400 m³/h
  • Paineen- ja tyhjiönsäätö
9

Johdotus

  • Kaapelinsuojajärjestelmät
10

Ohjausjärjestelmä

  • Manuaalinen
  • Puoliautomaattiset tai täysautomaattiset prosessiketjut
    • Prosessivaiheet ohjattavissa yksitellen
  • Ohjausjärjestelmä, esim. Siemens S7 – Rockwell
  • Visualisointijärjestelmät, esim. Siemens WinCC – Wonderware InTouch HMI
  • Värikosketusnäyttö
  • IPC – värikosketusnäyttö, kaaviomainen visualisointi, vika-analyysi
  • Diagnostiikkajärjestelmä
  • Reseptiohjattu ajo
    • Mittakaavan kasvattamiseen (scale-up) soveltuva järjestelmä
  • Reseptien hallinta
  • Eräraportti
  • Historia- ja reaaliaikatrendit
  • Korkea automaatioaste
  • Validoitavat prosessit
  • Prosessinohjauskonsepti, jossa FDA-vaatimusten mukainen käyttäjähallinta
  • FDA 21 CFR Part 11 -vaatimusten mukainen sähköinen prosessitietojen tallennus
11

Laadunvarmistus

Kvalifiointikonsepti

  • URS – käyttäjävaatimusmäärittely
  • LH – vaatimusmäärittelyt
  • RA – riskianalyysit
    • DQ – suunnittelun kvalifiointi
    • IQ – asennuksen kvalifiointi
    • OQ – toiminnan kvalifiointi
    • PQ – suorituskyvyn kvalifiointi
      • Sisältää riskianalyysin
    • Valmistajan todistukset
      • Tarkastustodistus 3.1 standardin DIN EN 10204 mukaisesti
      • Tarkastustodistus 3.2 standardin DIN EN 10204 mukaisesti
      • Testausseloste 2.2 standardin EN 10204:2004 mukaisesti
  • Hitsausdokumentaatio

cGMP- / EU-GMP- / GAMP-vaatimusten mukainen suunnittelu

12

Dokumentaatio

  • CE-vaatimusten mukainen konedokumentaatio

Homogenointisekoitin yksityiskohtaisesti

Prozessanlage der Rühr- und Homogenisiertechnik mit Homogenisiermischer
Sekoitus- ja homogenointitekniikan prosessilaitos homogenointisekoittimella

Jotta sekoitus- ja homogenointilaitos toimisi luotettavasti, homogenointisekoittimella tulisi lisäksi olla seuraavat ominaisuudet:

Sekoittimien homogenointitekniikan yksityiskohdat

tuotteesta riippuen on kiinnitettävä huomiota seuraaviin:

  • Erittäin tehokas sekoitus- ja homogenointijärjestelmä kaikilla kierrosnopeusalueilla
  • Nopeasti ja helposti käytettävä kansi turvapikalukituksella
  • Säteittäinen ja pystysuuntainen sekoittuminen nestemäisistä puolikiinteisiin tuotteisiin
  • Pienten määrien homogenointi säiliössä
  • Menetelmä jauheiden vaivattomaan imemiseen ja dispergointiin
  • Homogenointi sekä säiliön sisällä että kierrossa
  • Kannen ja sekoittimen automaattinen nosto ja lasku pienemmissä koneyksiköissä
  • Paineen- ja tyhjiönkestävä konerakenne (CIP-/SIP-mallit)
  • Kaavinjärjestelmien hygieeninen ja helppo kiinnitys
  • Vesi- ja rasvafaasien imeminen hot-cold-menetelmällä
  • Lämmitys- ja jäähdytysprosessien ohjaus eri säätöstrategioilla
  • Vaatimusten mukaan yksinkertaisesta kosketusnäyttökäytöstä täysautomaattiseen resepti- ja eräohjaukseen, lääketeollisuuden sovelluksissa GMP-vaatimusten mukaisella dokumentaatiolla

Homogenointisekoittimilla tulisi olla seuraavat käyttömahdollisuudet

Tärkeää homogenointisekoittimien valinnassa

Homogenointisekoittimien korkea laatu, suorituskyky ja joustavuus voivat lyhentää tuotantoaikoja ja pienentää tuotantokustannuksia merkittävästi. Tällaisten sekoittimien erityinen tehokkuus perustuu useisiin tekijöihin:
Roottori-staattori-järjestelmässä on esimerkiksi huolehdittava suojauksesta vierasesineitä vastaan. Portaattomalla kierrosnopeuden säädöllä sekä sekoittimen ja homogenisaattorin rakenteella tulee voida saavuttaa erittäin tehokas sekoitusja homogenointi – myös tässä kohdassa on huolehdittava GMP-vaatimusten mukaisesta toteutuksesta.

Sekoittimessa tulee voida suorittaa intensiivinen homogenointi sekä säiliössä että kiertoprosessissa ja myös homogenointi pienilläkin määrillä. Erityistä huomiota on kiinnitettävä puhtaaseen kaapimiseen pyörimissuuntaa vaihdettaessa. Jauheen imeminen ja sen dispergointi säiliössä olevaan pohjanesteeseen tulee voida toteuttaa tehokkaasti ja ilman merkittäviä pölypäästöjä.

Vaatimuksista riippuen koneen on oltava paineen- ja tyhjiönkestävä tasaisen laadun varmistamiseksi. SIP- ja aseptisen GMP-suunnittelun sekä integroidun puhdistusratkaisun – CIP – tulee mahdollistaa kaikkien hygieniamääräysten vaivaton noudattaminen.

Monisäiliöisten prosessilaitosten edut tuotannossa

Useiden prosessiyksiköiden yhdistämisellä täydelliseksi tuotantolaitokseksi on monia etuja. Yksittäiset tuotantovaiheet voidaan valmistaa rinnakkain ja yhdistää sen jälkeen yhdeksi prosessiksi. Tämä säästää aikaa sekä tuotannossa että laitosten puhdistuksessa.

  • Omat esisekoitussäiliöt eri faaseille
  • Siirtoyhteydet raakatuotteiden ja valmiin tuotteen osien yhdistämiseen
  • Erityinen CIP - ja SIP-puhdistus (Cleaning-In-Place ja Sterilizing-In-Place) voidaan integroida jokaiseen prosessiyksikköön
  • Useiden esisekoitussäiliöiden ja/tai sekoittimien rinnakkainen käyttö tarjoaa suuret mahdollisuudet lyhentää eräaikaa
  • Koneen korkea laatu parantaa lopputuotteen laatua
  • Suuri joustavuus mahdollistaa monipuolisemman käytön tuotannossa

Tehokkuus, joustavuus, laatu

Tuotteen eri vaiheita varten on integroitava yksittäisiä tuotantokomponentteja, jotka parantavat tuotantonne kannattavuutta. Kaikki laitoksen komponentit tulisi asentaa niin, että laitoksen eri osissa voidaan tuottaa toisistaan riippumatta ja aikaa säästäen. Teille tämä merkitsee ajan optimaalista hyödyntämistä tuotantoprosessin aikana, koska kaikkia komponentteja voidaan käyttää rinnakkain. Kaikkiin komponentteihin tulisi asentaa CIP- ja SIP-puhdistuslaitteet tarpeen mukaan. Kaikki laitoksen osat voidaan lisäksi tarvittaessa varustaa mittaus-, annostelu- ja pumpputekniikalla. Raaka-aineiden siirto laitokseen tapahtuu tyhjiön avulla tai pumppaamalla: tarkoitukseen soveltuvat siirtopumput kuljettavat raaka-aineet laitokseen, ja varastosäiliöt toimivat lähtöpisteenä. SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH voi tarjota teille teknisiä ratkaisuja myös olemassa olevien laitosten laajentamiseen tai muutostöihin.

CIP-puhdistuslaite

  • Kiinteästi kanteen asennettu
  • Pyörivä järjestelmä kannen alla
  • Rasvajäämien sulattaminen höyryllä ennen puhdistusta

Varusteluvaihtoehdot

Yhdisteltävät faasisäiliöt

  • Esisekoitussäiliöt rasva- ja vesifaaseille
  • Raaka-aineiden syöttö automaattista täyttöä varten (nesteet ja kiinteät aineet)
  • Monenlaisia mittayksiköitä, esim.
    • pH-anturit
    • Johtokyky
    • Paine
    • Lämpötila
    • Viskosimetrit
    • Virtausmittarit jne.

Säiliöiden materiaalit

Tuotekosketuksessa olevien laitoksen osien tulisi olla kestävää ruostumatonta terästä ja vastata tuotteen vaatimuksia. 

Lämmityksen ja jäähdytyksen ohjaus

  • Suorat ja epäsuorat lämmitysjärjestelmät
  • Suora höyrylämmitys kaksoisvaipan kautta
  • Vyöhykelämmitys ja ramppiohjaus valinnaisesti yhdisteltävissä, aina täysautomaattiseen lämmitysjärjestelmään asti
  • Höyry ja kuuma vesi suoraan tai lämmönvaihtimilla varustetun toisiopiirin kautta

Tyhjiön ohjaus

Tyhjiöpumppu muodostaa tyhjiön täysautomaattisesti ja säätää säiliön paineen automaattisesti.

Ohjaus ja käyttö

PLC-ohjaus pienen kosketuspaneelin kautta tai täysi visualisointi PC:llä, tietojen tallennuksella ja reseptiohjatulla ajolla – asiakkaan vaatimusten mukaan.

SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbHvoi tukea teitä tuotteillenne optimaalisesti mitoitetun prosessitekniikan valinnassa ja hankinnassa.

Usein kysyttyä sekoitus- ja homogenointilaitosten mitoituksesta

Mikä on tärkeää homogenointisekoittimen mitoituksessa?

Tärkeitä ovat noudatettavat standardit (esim. CE, painelaitedirektiivi, ATEX), laitoksen koko ja kapasiteetti, tuotekosketuksessa olevien osien materiaalit ja pinnat, koneen varustelu, mittaus-, lämmitys-, jäähdytys- ja tyhjiötekniikka, ohjausjärjestelmä sekä kvalifiointi ja dokumentaatio.

Mitä etuja monisäiliöisillä prosessilaitoksilla on?

Yksittäiset tuotevaiheet voidaan valmistaa rinnakkain ja yhdistää sen jälkeen. Tämä säästää aikaa tuotannossa ja puhdistuksessa. CIP- ja SIP-puhdistus voidaan integroida jokaiseen prosessiyksikköön, ja laitosta voidaan käyttää joustavasti.

Mitkä ohjaus- ja dokumentointivaatimukset lääketeollisuuden laitokset täyttävät?

Mahdollisia ovat esim. Siemens S7- tai Rockwell-ohjausjärjestelmät, joissa on visualisointi, reseptien hallinta, eräraportti ja FDA 21 CFR Part 11 -vaatimusten mukainen prosessitietojen tallennus, sekä kvalifiointi (DQ, IQ, OQ, PQ) ja standardin DIN EN 10204 mukaiset ainestodistukset.

Tuetteko myös olemassa olevien laitosten laajentamisessa?

Kyllä. Tarjoamme teknisiä ratkaisuja myös olemassa olevien laitosten laajentamiseen tai muutostöihin ja tuemme sopivan prosessitekniikan valinnassa ja hankinnassa.

Suunnitteletteko uutta prosessilaitosta tai nykyisen laajentamista?

Tuemme teitä sekoitus- ja homogenointitekniikkanne mitoituksessa, valinnassa ja hankinnassa – puhelimitse numerossa +49 4203 789492 tai sähköpostitse osoitteessa info@s-vt.net.