Фармацевтичне виробництво
Наявність навіть малої кількості водяної пари в атмосфері може вплинути, часто спочатку невидиме, на багато матеріалів, процесів і споруд.
Середня відносна вологість повітря в Україні становить 70–75 %, вона досить висока, щоб створити несприятливе довкілля, що викликає нестабільність процесів і матеріалів, викликати плісняву, гниття, корозію металів та ін.
Фармацевтичні компанії прагнуть виробляти продукцію раціональним, недорогим та екологічно безпечним способом. У той же час, неконтрольовані зміни відносної вологості можуть призвести до проблем при виробництві, транспортуванні та зберіганні сировини та продукції.
Розглянемо, в яких технологічних процесах та різних системах фармацевтичного виробництва проявляється несприятливий вплив неконтрольованої вологості.
Висушування та нанесення покриття на таблетки
Основні проблеми при висушуванні: низька продуктивність та втрата активних компонентів (висушування при високих температурах).
Основні проблеми при нанесенні покриттів: злипання таблеток (зменшення виходу готової продукції), неоднорідність та плями на поверхні (якість продукції), невелика продуктивність.
При лабораторних випробуваннях у компанії Glatt Puotech U. K. порівнювалося виробництво гранульованої продукції різних умовах. Після того, як вологість була зменшена за допомогою сорбційного осушувача до 2,2 г/кг та точки роси – 6°С, час висушування скоротився на 50%, аналогічні результати досягалися при виробництві таблеток та нанесенні покриттів.
Таке осушення забезпечує м'які та ефективні способи висушування (десикації) продукції. Внаслідок більш низькотемпературного висушування, даний метод дозволяє досягти підвищення якості, скорочення циклу осушення та зниження експлуатаційних витрат.
Основні переваги:
- Відчутна до тепла продукція може бути висушена до встановленого рівня вмісту вологи без пошкодження та погіршення якості.
- Експлуатаційні якості струминних осушувальних пристроїв та пристроїв з киплячим шаром підвищуються.
- Низькотемпературне висушування запобігає втраті летких речовин, активних компонентів.
- Забезпечує прогресивні засоби осушення, що дозволяють уникнути поверхневого зміцнення таблеток та подібної продукції.
- Вдається уникнути надмірного висушування та вулканізації.
- Швидкість осушення зберігається постійною цілий рік, забезпечуючи належну якість продукції та обсяг виробництва; прибирає «піки» та відповідні витрати.
- Найдовший період зберігання продукції.
Виробництво таблеток
Застосування осушувачів при виробництві таблеток дозволяє запобігти:
- агломерацію та злипання частинок;
- зміна вмісту вологи в таблетках, нерівномірність якості продукції;
- деформацію та розлом таблеток, що може призвести до утворення пробок;
- зупинення обладнання та часте техобслуговування.
Застосування сухого повітря при сушінні твердих і м'яких желатинових капсул дозволяє зробити процес точним, контрольованим, проводити його за нижчих температур, підвищує якість продукції, стабільність у розмірах та збільшує час зберігання готової продукції.
Система кондиціювання та вентиляції
Однією з основних вимог до вентиляційних систем у фармацевтичній промисловості є попередження поширення небажаного бактеріологічного зростання.
З цієї точки зору випарники та їх піддони є точками підвищеної небезпеки, оскільки вологість у них наближається до 100% і вони є місцями розмноження плісняви та грибків. Цей ризик може бути повністю виключений при використанні «сухої» системи охолодження, коли вологість видаляється за методом сухого повітря. Відсутність конденсації та високої вологості є значною перевагою, виключаючи місця, де може відбуватися зростання бактерій, плісняви та грибків.
Провідні фармацевтичні компанії домагаються того, щоб у виробничих приміщеннях було забезпечено відносну вологість на рівні 25%.
Ця умова гарантує, що будь-яка продукція, яка чутлива до підвищеної вологості, особливо шипучі таблетки, може виготовлятися в будь-якому місці на виробництві.
Раніше на цих виробництвах відносна вологість на рівні 50% забезпечувалася, переважно, за рахунок використання тепла або методу теплового насоса. Для значень відносної вологості нижче 50% осушення даним методом може стати ненадійним і погано регульованим внаслідок обмерзання змійовика, а застосування тепла призводить до 10-кратного збільшення витрат енергії в порівнянні з сорбційним осушувачем.
При цьому осушувач може використовувати альтернативні джерела енергії: пари, гарячу воду, газ або їх комбінацію.
Використовуючи сухе повітря у виробничих та пакувальних приміщеннях, осушувачі «Munters» або покращують існуючі процеси, або створюють такі умови навколишнього середовища, в яких можуть здійснюватися нові процеси.
Досягаються такі типові переваги:
- Зберігаються початкові характеристики активних компонентів у сировинних матеріалах та напівфабрикатах.
- Значно зменшується кількість і швидкість зростання бактерій.
- Зменшуються витрати на технічне обслуговування та тривалість простоїв внаслідок запобігання утворенню речовин, що прилипають до обладнання та засмічують його.
- Усуваються коливання якості продукції внаслідок зміни вологості чи температури.
Пневмотранспорт та підготовка стисненого повітря
Під час підготовки стиснутого повітря для пневмотранспортування сировини або готової продукції, температура повітря і температура точки роси зростають внаслідок стиснення повітря. Подальше охолодження стисненого повітря призводить до його насичення та утворення конденсату. Конденсат частково вловлюється спеціальними системами, тоді як у систему для транспортування гігроскопічних продуктів (матеріалів) подається повітря з вологістю близькою до 100%.
Наслідки цього явища добре відомі інженерам практикам:
- гігроскопічний матеріал вбирає вологу, що призводить до збільшення ваги частинок, їх випадання та осадження на стінках шляхопроводів, зменшується швидкість потоку;
- можливе утворення пробок у шляхопроводах та зупинення виробництва для ліквідації наслідків;
- конденсат утворює численні осередки інтенсивного розвитку плісняви та бактерій, що призводить до ускладнення санітарно-гігієнічної ситуації;
Застосування абсорбційних осушувачів фірми «Muters» для попереднього осушення повітря (перед компресором) дозволяє:
- зменшити втрати продукту до мінімуму, тобто вихід готової продукції збільшується;
- запобігти виникненню аварійних ситуацій, пов'язаних із закупорюванням продуктопроводів, суттєво скоротити витрати на експлуатаційне обслуговування та проведення профілактичних заходів;
- підвищити якість готової продукції, оскільки якість вихідної сировини не змінюється під впливом вологості;
- поліпшити санітарно-гігієнічну обстановку внаслідок 100% відсутності конденсату як живильного середовища для зростання бактерій;
- продуктивність компресорів збільшується на 8–10 %, оскільки не потрібно додатково стискати водяну пару;
- збільшується термін служби компресорів.
Тільки сухе стиснене повітря може бути чистим, оскільки саме волога пов'язує в пневмосистемах частинки бруду різного виду.
Застосування осушувачів при квазівідкритій системі дозволяє забезпечити високу кратність повітрообміну при невеликому додаванні свіжого осушеного повітря для забезпечення підпору повітря та умов роботи для операторів.