工艺工程咨询

搅拌与均质工艺技术

检查清单:规划工艺设备的12个要点

在搅拌与均质技术领域设计工艺设备时,从标准规范、材料直至技术文件,众多因素相互关联。因此,以下检查清单列出了最重要的12个要点。点击任一要点即可查看详细内容。

1

工艺技术中必须遵守哪些标准?

  • CE符合性
  • 压力容器,例如PED 97/23/EC / AD2000-HPO、TÜV证书EN 729/2、ASME U钢印等
  • 供电 – 电压,例如400 V,50 Hz
  • 控制电压,例如24 V DC
  • ATEX认证
  • 产品最高温度
  • 环境条件 – 温度、湿度等
  • 蒸汽压力
  • 压缩空气 – 压力
  • 冷却水 °C
  • 冷却水量
  • 等
2

工艺设备的规模和产能

  • 需要在多长时间内生产多少产量?
  • 需要生产哪些产品/产品类型?
  • 需要处理哪些黏度范围的物料?
  • 常压运行
  • 耐真空型
  • 耐压型(例如用于灭菌)
  • 符合GAMP的设计 – cGAMP – 欧盟GMP
3

确定产品接触部位的材料选择

  • 产品接触部位
  • 非产品接触部位
  • 刮板材料
  • 密封材料
    • 特性与耐受性
  • 其他要求
  • 材料检验证书
    • 无
    • 工厂证明书2.2
    • 检验证书3.1 (b)
    • 证书2.2和3.1 (b)
4

表面处理

  • 产品接触部位,例如:
    • K 320研磨
    • 机械镜面抛光Ra 0.6
    • 电解抛光
    • 其他要求
  • 非产品接触部位
5

设备配置

  • 刮板材料,例如:
    • PTFE
    • Delrin (POM)
  • 带刮板的锚式搅拌器
    • 搅拌器密封
    • 上下翻动混合
    • 正转/反转
  • 防护装置
  • 冷热工艺(Hot-Cold)生产 – 缩短生产时间
    • 自吸系统
  • 均质机
    • 密封方式
    • 水冷电机
    • 隔离液系统
      • 带监控
      • 带冷却
      • 强制循环
  • 可根据要求为循环管路配置,例如:
    • 循环管路公称通径
    • 流量
    • 电导率
    • 压力
    • pH值
    • 黏度
    • 取样
  • 可根据要求在罐盖部位配置:
    • 通气
      • 过滤器
      • 无菌空气过滤器
    • 真空 / 压力 / 氮气保护
    • 安全装置
    • 自动压力和真空控制
    • 粉体吸入
      • 软管质量等级
    • 液体吸入
      • 软管质量等级
    • 计量容器 / 活性成分容器
    • 多种原料的计量投料
    • 手孔 / 人孔
    • 取样口
    • 固体和液体吸料阀
    • 自动计量投料
  • 罐体配置
    • 双区加热
    • 罐体称重
      • 称重系统解耦
  • CIP清洗装置
    • 管路和阀门
    • 固定安装在罐盖内的清洗装置
    • 罐盖下方的旋转式系统
    • 全自动CIP/SIP清洗

  • 吸料装置
  • 罐盖锁紧
    根据要求配备
    • 安全卡箍锁紧装置
    • 锁定及通气阀
    • 或采用螺栓固定的设备罐盖
  • 罐盖提升装置
    • 设备机架
      • 液压式
      • 电动式
  • 其他附件 / 配套装置
6

测量装置

  • 温度
  • 压力
  • 流量
  • pH值
  • 电导率
  • 粒径测量
  • 黏度测量
  • 其他测量装置
7

能源

加热与冷却控制

  • 通过调节阀直接蒸汽加热
  • 二次加热 – 热水循环回路,通过调节阀以蒸汽加热
  • 二次加热 – 电加热热水循环回路
  • 温度测量 – 产品 / 加热回路
    • 控制策略
      • 温差控制 – Delta T控制
      •  按时间程序升温和降温 – 斜坡功能
8

真空控制

  • 液环真空泵,2 m³/h至400 m³/h
  • 压力和真空调节
9

布线

  • 电缆保护系统
10

控制系统

  • 手动
  • 半自动至全自动工艺流程
    • 各工艺步骤可单独控制
  • 控制系统,例如Siemens S7 – Rockwell
  • 可视化系统,例如Siemens WinCC – Wonderware InTouch HMI
  • 彩色触摸屏
  • IPC – 彩色触摸屏,流程图式可视化,故障分析
  • 诊断系统
  • 配方运行模式
    • 支持放大生产(Scale-up)的系统
  • 配方管理
  • 批次记录
  • 历史趋势和实时趋势
  • 高度自动化
  • 可验证的工艺
  • 带符合FDA要求的用户管理的过程控制方案
  • 符合FDA 21 CFR Part 11的电子工艺数据记录
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质量保证

验证确认方案

  • URS – 用户需求说明
  • LH – 需求规格书
  • RA – 风险分析
    • DQ – 设计确认
    • IQ – 安装确认
    • OQ – 运行确认
    • PQ – 性能确认
      • 包括风险分析
    • 工厂证明文件
      • 符合DIN EN 10204的3.1检验证书
      • 符合DIN EN 10204的3.2检验证书
      • 符合EN 10204:2004的2.2工厂证明书
  • 焊接文件

符合cGMP / 欧盟GMP / GAMP的设计

12

技术文件

  • 符合CE要求的设备技术文件

均质乳化机详解

Prozessanlage der Rühr- und Homogenisiertechnik mit Homogenisiermischer
配备均质乳化机的搅拌与均质工艺设备

为使搅拌与均质设备可靠运行,均质乳化机还应具备以下特性:

搅拌机均质技术详情

根据产品不同,应注意:

  • 在所有转速范围内均高效的搅拌与均质系统
  • 操作快捷简便、带安全快速锁紧装置的罐盖
  • 对液态至半固态产品实现径向和上下混合
  • 在罐内对少量物料进行均质
  • 便捷吸入并分散粉体的工艺
  • 既可在罐内均质,也可循环均质
  • 小型设备的罐盖和搅拌器自动升降
  • 耐压、耐真空的设备结构(CIP/SIP型)
  • 刮板系统固定方式卫生、简便
  • 按冷热工艺(Hot-Cold)吸入水相和油相
  • 采用不同控制策略控制加热和冷却过程
  • 根据要求,从简单的触摸操作直至全自动配方及批次控制,制药应用中提供符合GMP的文件记录

均质乳化机应具备以下应用功能

选择均质乳化机的要点

高品质、高性能且灵活的均质乳化机可显著缩短生产时间、降低生产成本。此类搅拌设备的卓越效率取决于多种因素:
例如,转子-定子系统应注意防止异物进入。无级调速以及搅拌器和均质机的设计应能实现高效的 搅拌和 均质 ,在这一点上同样应注意采用符合GMP要求的设计。

无论在罐内还是在循环过程中,搅拌器都应能实现强力的 均质 ,并能对少量物料进行 均质 。尤其应重视在正反转交替运行时实现干净彻底的刮壁。粉体的吸入以及向液体底料中的 分散 应能在罐内无大量粉尘逸散的情况下高效进行。

根据要求,应注意采用耐压、耐真空的设备结构,以确保质量稳定。SIP及无菌GMP设计以及集成式 CIP 设计应便于轻松遵守所有卫生规范。

采用多罐工艺设备进行生产的优势

将多个工艺单元组合成一套完整的生产设备具有一系列优势:各生产阶段可以先并行制备,然后再合并到一个工艺中。这样可以节省生产和设备清洗的时间。

  • 不同的相各有专用的配料罐
  • 用于汇合原料和成品各组分的输送连接
  • 专用的 CIP 和SIP清洗(Cleaning-In-Place和Sterilizing-In-Place)可集成到每个工艺单元中
  • 并行使用多个配料罐和/或搅拌器,可大幅缩短批次时间
  • 高设备质量提升最终产品质量
  • 高灵活性使设备在生产中的用途更加多样

效率、灵活性、质量

针对产品的不同相,应集成有助于提高贵公司生产经济性的各个生产组件。所有设备组件的安装方式应使各设备部分能够相互独立地进行生产,从而节省时间。对您而言,这意味着在生产过程中可以最佳地利用时间,因为所有组件均可并行运行。根据需要,所有组件均应配备 CIP和SIP清洗装置 。所有设备部件均可根据需要配备测量、计量和泵送技术。原料的 输送 通过真空或相应的 输送泵 从 储罐 送入设备。 SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH 还可为现有设备的扩展或改造提供技术解决方案。

CIP清洗装置

  • 固定安装在罐盖内
  • 罐盖下方的旋转式系统
  • 清洗前用蒸汽熔除油脂残留

配置选项

可组合的分相罐

  • 用于油相和水相的预混罐
  • 原料自动加注供料系统(液体和固体)
  • 多种测量装置,例如:
    • pH探头
    • 电导率
    • 压力
    • 温度
    • 黏度计
    • 流量计等

罐体材料

设备的产品接触部件应采用耐腐蚀不锈钢制造,并满足产品要求。 

加热与冷却控制

  • 直接和间接加热系统
  • 通过双层夹套直接蒸汽加热
  • 可选组合带斜坡控制的分区加热,直至全自动加热系统
  • 蒸汽和热水直接加热,或通过带换热器的二次回路加热

真空控制

真空泵全自动抽真空,并自动调节罐内压力。

控制与操作

根据客户要求,可采用小型触摸面板PLC控制,或通过PC实现完整可视化,具备记录功能和配方运行模式。

SEEFRIED Verfahrenstechnik GmbH可为您选择和采购针对您的产品进行优化设计的工艺技术提供支持。

关于搅拌与均质设备设计的常见问题

设计均质乳化机时,关键要考虑哪些方面?

重要的是需遵守的标准(例如CE、压力设备指令、ATEX)、设备的规模和产能、产品接触部位的材料和表面、设备配置、测量/加热/冷却/真空技术、控制系统以及验证确认和技术文件。

多罐工艺设备有哪些优势?

各产品相可以并行制备,然后再合并。这样可以节省生产和清洗时间。CIP和SIP清洗可集成到每个工艺单元中,设备使用灵活。

适用于制药的设备能满足哪些控制和文件要求?

例如,可采用具备可视化、配方管理、批次记录以及符合FDA 21 CFR Part 11的工艺数据记录功能的Siemens S7或Rockwell控制系统,并可提供验证确认(DQ、IQ、OQ、PQ)以及符合DIN EN 10204的材料证书。

你们也为现有设备的扩展提供支持吗?

是的。我们也为现有设备的扩展或改造提供技术解决方案,并在合适工艺技术的选择和采购方面为您提供支持。

计划新建工艺设备或扩展现有设备?

我们在搅拌与均质技术的设计、选择和采购方面为您提供支持 – 电话: +49 4203 789492 或发送电子邮件至 info@s-vt.net.