Очищення повітря у фармацевтичній промисловості

Системи очищення повітря у фармацевтичній промисловості

Наша проектно-монтажна компанія пропонує комплексне рішення завдань з проектування систем вентиляції та аспірації будь-якого рівня складності, підбір оптимального обладнання для систем промислової вентиляції згідно з технічним завданням та побажаннями замовника, а також монтаж «під ключ» і пуско-налагоджувальні роботи.

Фармацевтична промисловість –важлива галузь, яка спеціалізується на розробці, виробництві, випуску і продажу медикаментів та ліків, які призначені для лікування людей і тварин.

Говорячи про виробництво лікарських засобів, варто сказати, що воно має відбуватися в приміщеннях з нормованим вмістом шкідливих речовин у складі повітря. Виходячи з типу процесів можна виділити три основні категорії виробництва лікарських препаратів:

• Не передбачають стерильну обробку;
  
• Передбачають фінішну обробку у вигляді стерилізації в герметичній первинній упаковці;
  
• Передбачають виробництво препаратів в асептичних умовах, тобто в стерильному середовищі, яка виключає попадання мікроорганізмів і механічних частинок в готовий продукт.
  

В залежності від протікання цих процесів, а також від типу виробничих операцій виділяють спеціальні чисті приміщення, в яких контролюється допустимий вміст шкідливих речовин у повітрі. При цьому існує два різновиди функціонування таких приміщень: 

- протікання виробничих процесів у приміщеннях з працюючим персоналом, так зване яке експлуатується стан;

- протікання виробничих процесів в приміщеннях, де персонал відсутній, так зване оснащене стан.

В залежності від концентрації числа шкідливих часток у повітрі розрізняють чотири чисті зони.

Табл.1 Класифікація зон в залежності від забруднення повітря

Виходячи з цієї класифікації варто відзначити:

Зона А – локальна чиста зона, яка використовується для проведення різних операцій в асептичних умовах. Це такі види робіт, як наповнення ампул, з'єднання частин обладнання і т. д.

Для підтримки необхідного рівня чистоти в таких приміщеннях використовується система вентиляції, яка повинна бути оснащена багатоступеневою системою фільтрації, і забезпечувати односпрямоване ламінарна рух повітря, яке буде переміщатися зі швидкістю не більше 0,36-0,54 м/с.

Зона В – це чиста зона, яка безпосередньо оточує зону А, в якій відбуваються такі процеси, як асептичне приготування препаратів і наповнення упаковок.

Зони С і D – чисті зони, в яких відбуваються менш відповідальні процеси виробництва.

Для того, щоб організовувати правильну роботу в чистих зонах, таких як B, C, D необхідно використовувати системи підготовки повітря з багатоступеневою системою фільтрації, яка включає в себе HEPA фільтри типу, при цьому приміщення зони B і C повинні мати триступеневу схему фільтрації, приміщення зони D можуть використовувати двоступеневу схему.

Вимоги, які висуваються до систем вентиляції в приміщеннях з підвищеними вимогами до чистоти:

1. Всі приміщення чистих кімнат повинні мати таку організацію системи вентиляції, щоб обсяг повітря, що видаляється, становив 80-90% від об'єму припливного повітря. Це використовується для того, щоб створити підпір повітря в таких приміщення, щоб уникнути перетікання повітряних мас з більш брудних приміщень в чисті.
2. Повітря, що видаляється, як і припливне повітря, повинно проходити систему тонкого очищення для захисту повітряного середовища від забруднення.
   
3. Залежно від типу операцій, які відбуваються на різних ділянках виробництвах необхідна організація руху повітря турбулентними або ламінарними потоками, це може організовуватися або у всьому об'ємі приміщення, або лише певних її локальних ділянках.
   

А – турбулентний потік;
Б – ламінарниый потік.

    4.Існує два типи роздачі повітря ламінарним потоком: горизонтальними і вертикальними струменями.
  5.У чистих приміщеннях, з вертикальними ламинарными потоками повітря фільтри для очищення повітря повинні розміщуватися в стелі, а видалення повітря відбувається з нижньої зони приміщення, при цьому швидкість руху повітря повинна бути в межах 0,3 м/с.
   6.У чистих приміщеннях з горизонтальними потоками повітря фільтри припливної вентиляції повинні розташовуватися на протилежній стіні отворів витяжної вентиляції, при цьому швидкість руху повітря повинна бути в межах 0,45 м/с. 
  7. Фільтри попереднього очищення в таких системах повинні відповідати всім вимогам щодо герметичності, бути з матеріалів, які можна легко очищати.

1 – фільтр грубої очистки;
2 – вентилятор;
3 – фільтр тонкої очистки та надефективної очистки повітря.

Типи фільтрів, які використовуються у фармацевтичній промисловості для очищення припливного повітря:

Перша ступінь – фільтри грубого очищення.
В якості фільтрів грубої очистки використовують такі фільтри:

• Механічні;
• Масляні;
• Рулонні і т.д.

Такий вид фільтрів відрізняється тим, що вони дозволяють вловлювати частки пилу розміром більше 100 мкм. При цьому вони мають клас фільтрації G1-G4. Вони є обов'язковим елементом будь-якої системи фільтрації повітря.

Друга щабель – фільтри тонкого очищення.

В якості фільтрів тонкого очищення використовують такі фільтри:

• Вугільні фільтри;
• Губчасті фільтри.

Такі фільтри здатні вловлювати частинки розміром від 10 до 100 мкм. При цьому вони мають клас фільтрації F5-F9. Вони використовуються як друга ступінь очищення повітря в приміщеннях з підвищеними вимогами до чистоти повітря.

Третя щабель – фільтри надтонкого очищення.

Для надтонкого очищення повітря використовуються фільтри типу HEPA або ULPA. Фільтруючим матеріалом у них виступає скловолокно, викладене в гофру для збільшення площі фільтрації. Такі фільтри здатні вловлювати частинки, менші 10 мкм. При цьому вони мають клас фільтрації H10 - H14.

У фармацевтичній промисловості для надтонкого очищення, а також для створення антибактеріальної повітряного середовища використовують фільтри типу HEPA серії ЛАЇК, які є аерозольними фільтрами. Такий вид фільтрів використовується для очищення повітря від сухих твердих аерозолів в чистих приміщеннях, а також для очищення викидів в атмосферу.

Очистка повітря, яке вдаляється

Говорячи про фармацевтичної промисловості необхідно відзначити те, що при виробництві використовують різноманітні матеріали і елементи. Вони можуть бути як рослинного, так і тваринного походження. 

Всі технологічні процеси, які протікають на подібних підприємствах можна підрозділити на такі основні складові:

• Підготовчі процеси;

• Процеси одержання лікарського препарату;

• Заключні операції;

• Додаткові операції.

В процесі всього провадження можуть виділятися різноманітні леткі органічні сполуки, тверді частинки або кислотні з'єднання.

Циклони. Таке вловлювати обладнання являє собою пристрій, який за рахунок завихрення повітряного потоку і дії відцентрової сили закручує газовий потік, при цьому частинки шкідливих речовин прибиваються до стінок і під силою тяжіння опускаються вниз, збираючись в буферній ємності, а очищене повітря виходить через верхній отвір в атмосферу. Такі установки називаються циклонами.

Корпус;
Патрубок;
Вихідна труба;
Бункер.

Такі установки використовуються як перша ступінь очищення повітря від крупних домішок і часток.

Високоефективні пиловловлювачі. Для більш ефективної очистки використовують пиловловлювачі, принцип роботи яких заснований на роботі циклону, але які мають відмінності в конструктивному відношенні. 

Такі установки являють собою пристрій, що через вертикальне сопло потрапляє запилене повітря, після чого за рахунок спеціального рельєфу всередині корпусу створюються зони розрядження, які затримують частинки пилу. Це призводить до їх осідання на дно бункера, після чого очищене повітря прагне в трубу відводу, проходячи через плоску повітряну завісу, яка утворюється за рахунок потрапляння атмосферного повітря. Різниця швидкостей створює ефект повітряно-молекулярного фільтра для дрібнодисперсних частинок, які опускаються вниз і осідають в бункері.

Такі пиловловлювачі використовуються для високоефективного вловлювання дрібнодисперсного пилу.

Сегменти корпусу;

Вихідний патрубок;

Труба для ежекції повітря;

Заслінка-регулятор;

Вхідна щілинне сопло;

Циліндрична обичайка;

Конус;

Бункер.

Мокрі пиловловлювачі (скрубери). Для високої ефективності очищення повітря використовуються апарати мокрого очищення газів від дрібнодисперсного пилу і шкідливостей. Такі апарати, засновані на принципі осадження частинок на поверхні крапель або плівки рідини, при цьому осадження частинок пилу на рідину відбувається безпосередньо за рахунок сили дії інерції і броунівського руху. У таких апаратах повітря подається в нижню частину установки, а вода у верхню. Зрошення відбувається з обмиванням стінок, для видалення осів на них пилу.

1 – корпус;
2 – плівка рідини;
3 – діаметри корпуса аппарату;
4 – бункер;
5 – вхідний патрубок.

1 –негативно заряджена металева сітка;

2 – негативний заряд частинок;

3 – електричне поле позитивно-заряджених частинок;

4 –позитивно-заряджені частинки;

5 - спеціальні ємності для збору пилу.

Викиди від джерел горіння. Подібні викиди з'являються в результаті спалювання газів або дизельного палива для виробництва електрики і тепла. Однією з шкідливостей, з якою потрібно боротися є зола. Як золоуловлювачів можна використовувати такі види уловлювачів:

Електрофільтри – вони використовуються для високоефективної очищення технологічних газів від твердих частинок. Вони являють собою високовольтне технічне обладнання, в якому використовується коронний розряд, який використовується для зарядки зважених частинок в газі і їх подальше уловлювання в електричному полі.

Мокрі золоуловлювачі – мокрі скрубери або циклони.

Запахи – подібний вид викидів пов'язаний з операціями ферментації. 

Ферментація – це процес, під час якого дріжджі спільно з бактеріями перетворюють цукор в речовини, такі як спирт і кислоти. Вони можуть різнитися між собою в залежності від їх походження. Так виділяють кілька основних типів:

• Мікробіологічного;

• Дріжджового;

• Грибкового походження.

Для того, щоб цього уникнути потрапляння таких шкідливих речовин в атмосферне повітря необхідно використовувати такі види фільтраційних установок:

• Мокрі пиловловлювачі;
  
• Вугільні фільтри – основне обладнання, яке використовується для видалення з повітря запахів, токсичних газів і різноманітних хімічних парів та газоподібних забруднень. Такі фільтри використовують в якості сорбенту активоване вугілля.
  

Замовити проектні роботи систем очищення повітря за найкращими цінами