اواپراتور وکیوم گرمایش خارجی WZI

دسته اواپراتور تجهیزات دارویی خانواده ای از واحدهای جداسازی حرارتی را نشان می دهد که به طور خاص برای تولید دارو و کاربردهای پردازش بیولوژیکی مرتبط طراحی شده اند. این دستگاه ها با حذف حلال های آلی آب یا سایر اجزای فرار از مخلوط های مایع یا مواد جامد مرطوب تحت شرایط دما و فشار به دقت کنترل شده عمل می کنند. بر خلاف اواپراتورهای صنعتی استاندارد که توان عملیاتی را به تجهیزات درجه دارویی با کیفیت محصول اولویت می‌دهند، تاکید یکسانی بر روی بهداشت پردازش ملایم و حفظ یکپارچگی ترکیب فعال دارند. واحدهای شرح داده شده در این سند همگی با سطوح تماس فولاد ضد زنگ معمولاً درجه 304 یا 316L با پرداخت های داخلی صیقلی ساخته شده اند که از چسبندگی محصول جلوگیری می کند و تمیز کردن کامل بین دسته ها را تسهیل می کند. این اواپراتورها و خشک‌کن‌ها معمولاً در تأسیساتی یافت می‌شوند که مواد حساس به حرارت مانند عصاره‌های گیاهی، محلول‌های آنزیمی تخمیر، محلول‌های آنزیمی آب میوه، شیر و محصولات آب پنیر و واسطه‌های دارویی مختلف را مدیریت می‌کنند. اکثر واحدها تحت فشار کاهش یافته یا خلاء کامل کار می کنند که نقطه جوش را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. برای محلول های مبتنی بر آب در فشار مطلق 50 میلی بار، نقطه جوش از 100 درجه سانتیگراد در اتمسفر به حدود 38 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. این کاهش قابل توجه دما همان چیزی است که امکان تبخیر و خشک کردن مواد فعال حرارت پذیر را بدون ایجاد تخریب حرارتی یا از دست دادن فعالیت بیولوژیکی فراهم می کند. تجهیزاتی که در بخش‌های زیر توضیح داده می‌شوند، از تبخیرکننده‌های لایه نازک پیوسته برای کاربردهای با توان بالا تا خشک‌کن‌های خلاء دسته‌ای برای پودرها و کریستال‌های دارویی جامد را شامل می‌شود.

در این دسته از محصولات، سه نوع تجهیزات اصلی به دلیل استفاده گسترده در صنایع دارویی و مرتبط با آن متمایز هستند. اولین مورد، تبخیر کننده لایه نازک چرخشی نوع کارآمد ال‌جی است که از یک سیستم تیغه برف پاک کن مکانیکی برای پخش مایع خوراک در یک لایه نازک روی دیوار استوانه‌ای گرم شده استفاده می‌کند. این طرح به زمان‌های ماندگاری بسیار کوتاه مایع معمولاً تنها چند ثانیه تا یک دقیقه می‌رسد و آن را برای ترکیبات ناپایدار حرارتی ایده‌آل می‌کند. دومین نوع اصلی، تبخیر کننده خلاء گرمایش خارجی نوع WZI است که به جای هم زدن یا پمپاژ مکانیکی، بر گردش طبیعی ناشی از اختلاف چگالی متکی است. این اواپراتور مایع را از طریق یک پوسته خارجی و مبدل حرارتی لوله به گردش در می‌آورد، جایی که گرمایش قبل از بازگشت مایع به مخزن جداکننده رخ می‌دهد، جایی که بخار از محصول غلیظ جدا می‌شود. سری WZI شامل پیکربندی‌های یک اثر دوگانه و سه‌اثر است که با استفاده مجدد از بخار یک افکت برای گرم کردن اثر بعدی با فشار پایین‌تر، اقتصاد بخار را به تدریج بهبود می‌بخشد. یک نوع گردش اجباری که به‌عنوان نوع Q تعیین می‌شود، از یک پمپ گردش خون برای جابجایی مواد با ویسکوزیته یا رسوب‌پذیری بالاتر استفاده می‌کند. سومین نوع تجهیزاتی که در اینجا پوشش داده می شود، مخزن خشک کردن دارویی است که یک ظرف خلاء است که برای حذف رطوبت یا حلال ها از مواد جامد مرطوب مانند گرانول های کریستال پودر یا کیک های فیلتر طراحی شده است. برخلاف اواپراتورهایی که مایعات را پردازش می‌کنند، مخزن خشک‌کن مواد جامد را در عملیات دسته‌ای با استفاده از حرارت غیرمستقیم از طریق صفحات داخلی ژاکت یا یک همزن توخالی همراه با خلاء برای کاهش نقطه جوش و سرعت بخشیدن به حذف رطوبت، کنترل می‌کند.

هر سه نوع تجهیزات دارای چندین ویژگی طراحی مشترک هستند که منعکس کننده نیازهای صنعت داروسازی است. تمام سطوح تماس محصول از فولاد ضد زنگ با روکش های صیقلی صاف ساخته شده اند که چسبندگی محصول را به حداقل می رساند و امکان تایید بصری تمیزی را فراهم می کند. مهر و موم واشر و اجزای الاستومری از مواد مطابق با FDA مانند سیلیکون EPDM یا PTFE بسته به سازگاری شیمیایی با سیالات فرآیند خاص انتخاب می شوند. این تجهیزات برای روش‌های تمیز کردن در محل طراحی شده‌اند که در آن استفاده از توپ‌های اسپری یا نازل‌هایی است که محلول‌های تمیزکننده را بدون نیاز به جداسازی دستی روی سطوح داخلی توزیع می‌کنند. برای سرویس خلاء، همه مخازن و لوله‌ها برای خلاء کامل رتبه‌بندی می‌شوند به این معنی که فشار داخلی را می‌توان تا نزدیک به صفر مطلق بدون ایجاد فروپاشی ساختاری کاهش داد. ابزار دقیق معمولاً شامل نشانگرهای فشار سنج سنسورهای دما و سوئیچ‌های سطح است که به اپراتورها امکان نظارت و کنترل فرآیند را می‌دهد. وسایل ایمنی مانند شیرهای فشار شکن، شیرهای خلاء خلاء و ترکیدگی دیسک‌ها در برابر فشار بیش از حد یا خطر انفجار محافظت می‌کنند. بسته به مدل خاص و نیازهای کاربردی، تجهیزات را می توان برای عملیات دسته ای یا مداوم پیکربندی کرد. عملیات دسته‌ای انعطاف‌پذیری را برای امکانات چند محصولی که مواد مختلف به ترتیب پردازش می‌شوند، ارائه می‌دهد. عملیات مستمر توان عملیاتی بالاتر و کیفیت محصول ثابت را برای خطوط تولید اختصاصی که همان محصول را برای دوره های طولانی اجرا می کنند، فراهم می کند.

انتخاب اینکه کدام اواپراتور یا خشک کن برای کاربرد معین استفاده شود به عوامل متعددی از جمله وضعیت فیزیکی مواد خوراک بستگی دارد که آیا این مایع با ویسکوزیته کم، دوغاب غلیظ یا کیک جامد مرطوب است که فرم و غلظت محصول نهایی مطلوب و پایداری حرارتی مواد فعال است. برای محلول های مایع رقیق که نیاز به غلظت مداوم در توان عملیاتی بالا دارند، یک اواپراتور فیلم نازک مانند LG Type ممکن است بهترین انتخاب باشد، زیرا زمان ماندگاری کوتاهی دارد و توانایی رسیدگی به مایعات کف یا چسبناک دارد. برای تغلیظ مایعات حساس به حرارت که در آن صرفه جویی در بخار مهم است و مقداری از گردش طبیعی قابل قبول است، اواپراتور گرمایش خارجی نوع WZI با پیکربندی تک اثر دو یا سه تایی را می توان مشخص کرد. برای مواد جامد مرطوب که حاوی مشروب مادر باقی مانده یا کریستال های رسوب شده هستند که نیاز به حذف رطوبت باقیمانده تا درصدهای پایین مانند زیر یک درصد دارند، تانک خشک کن دارویی که تحت خلاء در دمای پایین کار می کند، خشک کردن ملایمی را ارائه می دهد که قدرت محصول را حفظ می کند. هر نوع محصول دارای نقاط قوت و محدودیت های خاص خود است که در بخش های بعدی به تفصیل توضیح داده شده است. اطلاعات ارائه شده شامل پارامترهای عملیاتی مصالح ساختمانی است. کاربران باید با سازنده تجهیزات مشورت کنند تا تأیید کنند که یک مدل خاص برای شرایط محصول و فرآیند خاص آنها مناسب است، به ویژه هنگامی که با ترکیبات دارویی جدید یا حساس سروکار دارند.