Время работы:
ПН-ПТ 8-21
СБ-ВС 10-16

Заказать звонок
Для проектировщиков, монтажников и строителей эксклюзивные условия на товары, работы и услуги. Звоните, договоримся!

Очистка воздуха в фармацевтической промышленности

Системы очистки воздуха в фармацевтической промышленности

Наша проектно-монтажная компания предлагает комплексное решение задач по проектированию систем вентиляции и аспирации любого уровня сложности, подбор оптимального оборудования для систем промышленной вентиляции в соответствии с техническим заданием и пожеланиями заказчика, а также монтаж «под ключ» и пуско-наладочные работы.

Фармацевтическая промышленность –важная отрасль, которая специализируется на разработке, производстве, выпуске и продаже медикаментов и лекарств, которые предназначены для лечения людей и животных.

Рис.1 Пример разработки лекарственных средств в фармацевтической промышленности

Пример разработки лекарственных средств в фармацевтической промышленности

Основные задания, которые ложатся на системы очистки воздуха:

  • Очистка воздуха внутри помещений, для обеспечения нормативных требований к уровню чистоты помещений.
  • Очистка удаляемого воздуха, во избежание загрязнения атмосферного воздуха вредными выбросами.
Рассмотрим детальнее каждый из них.

Очистка внутреннего воздуха.

Говоря о производстве лекарственных средств, стоит сказать, что оно должно происходить в помещениях с нормируемым содержанием вредностей в составе воздуха. Исходя из типа процессов можно выделить три основные категории производства лекарственных препаратов:

  • Не предусматривающих стерильную обработку;
  • Предусматривающих финишную обработку в виде стерилизации в герметической первичной упаковке;
  • Предусматривающих производство препаратов в асептических условиях, то есть в стерильной среде, которая исключает попадания микроорганизмов и механических частиц в готовый продукт.

В зависимости от протекания этих процессов, а также от типа производственных операций выделяют специальные чистые помещения, в которых контролируется допустимое содержание вредных веществ в воздухе. При этом существует две разновидности функционирования таких помещений:
- протекание производственных процессов в помещениях с работающим персоналом, так называемое эксплуатируемое состояние;
- протекание производственных процессов в помещениях, где персонал отсутствует, так называемое оснащенное состояние.
В зависимости от концентрации числа вредных частиц в воздухе различают четыре чистые зоны.

Табл.1 Классификация зон в зависимости от загрязненности воздуха

Тип зоны

Максимально допустимое число частиц в 1 м3 воздуха с размером частиц не меньше

 

В оснащенном состоянии

В эксплуатируемом состоянии

 

0,5 мкм

5 мкм

0,5 мкм

5 мкм

A

3500

1

3500

1

B

3500

1

350000

2000

C

350000

2000

3500000

20000

D

3500000

20000

Не регламентируется

Не регламентируется


Исходя из этой классификации стоит отметить:

Зона А – локальная чистая зона, которая используется для проведения различных операций в асептических условиях. Это такие виды работ, как наполнение ампул, соединение частей оборудования и т.д.
Для поддержания необходимого уровня чистоты в таких помещениях используется система вентиляции, которая должна быть оснащена многоступенчатой системой фильтрации, и обеспечивать однонаправленное ламинарное движение воздуха, которое будет перемещаться со скоростью не более 0,36-0,54 м/с.
Зона В – это чистая зона, которая непосредственно окружает зону А, в которой происходят такие процессы, как асептическое приготовление препаратов и наполнение упаковок.
Зоны С и D – чистые зоны, в которых происходят менее ответственные процессы производства.
Для того, чтобы организовывать правильную работу в чистых зонах, таких как B, C, D необходимо использовать системы подготовки воздуха с многоступенчатой системой фильтрации, которая включает в себя фильтры типа HEPA, при этом помещения зоны B и C должны иметь трехступенчатую схему фильтрации, помещения зоныD могут использовать двухступенчатую схему.

Требования, которые выдвигаются к системам вентиляции в помещениях с повышенными требованиями к чистоте:

  1. Все помещения чистых комнат должны иметь такую организацию системы вентиляции, чтобы объем удаляемого воздуха составлял 80-90% от объема приточного воздуха. Это используется для того, чтобы создать подпор воздуха в таких помещения, во избежание перетекания воздушных масс из более грязных помещений в чистые.
  2. Удаляемый воздух, как и приточный, должен проходить систему тонкой очистки для защиты воздушной среды от загрязнения.
  3. В зависимости от типа операций, которые происходят на разных участках производствах необходима организация движения воздуха турбулентными или ламинарными потоками, это может организовываться либо во всем объеме помещения, либо только в определенных ее локальных участках.

Рис. 2 Схемы подачи воздуха в чистые помещения

Схемы подачи воздуха в чистые помещения


А – турбулентный поток;
Б – ламинарный поток.


  4.Существует два типа раздачи воздуха ламинарным потоком: горизонтальными и вертикальными струями.
  5. В чистых помещениях, с вертикальными ламинарными потоками воздуха фильтры для очистки воздуха должны размещаться в потолке, а удаление воздуха происходит с нижней зоны помещения, при этом скорость движения воздуха должна быть в пределах 0,3 м/с.
  6. В чистых помещениях с горизонтальными потоками воздуха фильтры приточной вентиляции должны располагаться на противоположной стене от отверстий вытяжной вентиляции, при этом скорость движения воздуха должна быть в пределах 0,45 м/с.
  7. Фильтры предварительной очистки в таких системах должны отвечать всем требованиям по герметичности, быть из материалов, которые можно легко очищать.

Рис. 3 Пример установки для фильтрации и стерилизации воздуха

Пример установки для фильтрации и стерилизации воздуха


1 – фильтр грубой очистки;
2 – вентилятор;
3 – фильтр тонкой очистки и сверхэффективной очистки воздуха.

Типы фильтров, которые используются в фармацевтической промышленности для очистки приточного воздуха:

Первая ступень – фильтры грубой очистки.
В качестве фильтров грубой очистки используют такие фильтры:

  • Механические;
  • Масляные;
  • Рулонные и т.д.

Рис. 4 Пример механического фильтра

Пример механического фильтра

Такой вид фильтров отличается тем, что они позволяют улавливать частицы пыли, размером более 100 мкм. При этом они имеют класс фильтрации G1-G4. Они являются обязательным элементов любой системы фильтрации воздуха.

Вторая ступень – фильтры тонкой очистки.

В качестве фильтров тонкой очистки используют такие фильтры:

  • Угольные фильтры;
  • Губчатые фильтры.

Рис. 5 Пример угольного фильтра

Пример угольного фильтра

Такие фильтры способны улавливать частицы размером от 10 до 100 мкм. При этом они имеют класс фильтрации F5-F9. Они используются как вторая ступень очистки воздуха в помещениях с повышенными требованиями к чистоте воздуха.

Третья ступень – фильтры сверхтонкой очистки.

Для сверхтонкой очистки воздуха используются фильтры типа HEPA или ULPA. Фильтрующим материалом в них выступает стекловолокно, выложенное в гофру для увеличения площади фильтрации. Такие фильтры способны улавливать частицы, меньше 10 мкм. При этом они имеют класс фильтрации H10- H14.

В фармацевтической промышленности для сверхтонкой очистки, а также для создания антибактериальной воздушной среды используют фильтры типа HEPA серии ЛАИК, которые являются аэрозольными фильтрами. Такой вид фильтров используется для очистки воздуха от сухих твердых аэрозолей в чистых помещениях, а также для очистки выбросов в атмосферу.

Рис. 6 Пример аэрозольного фильтра

Пример аэрозольного фильтра

Очистка удаляемого воздуха

Говоря о фармацевтической промышленности необходимо отметить то, что при производстве используют разнообразные материалы и элементы. Они могут быть как растительного, так и животного происхождения.

Все технологические процессы, которые протекают на подобных предприятиях можно подразделить на такие основные составляющие:

  • Подготовительные процессы;
  • Процессы получения лекарственного препарата;
  • Заключительные операции;
  • Дополнительные операции.
В процессе всего производства могут выделяться разнообразные летучие органические соединения, твердые частицы или кислотные соединения.

Во избежание их попадания в атмосферу следует принимать мере по уменьшению их концентрации в удаляемом воздухе.
Вредные вещества, которые выделяются в процессе работы фармацевтического производства:

  • Летучие органические соединения (ЛОС) – группа химических соединений, в основе которых лежит карбон. Основными из них являются ацетон, этиленгликоль, метиленхлорид, ксилол и т.д.
  • Их выделение особенно интенсивно при таких процессах на производстве, как:
  • перемещение сырья;
  • приготовление растворов;
  • транспортировке сырья.
Каждая из групп этих химических соединений имеет собственную токсичность.

Табл. ПДК некоторых летучих органических соединений в воздухе

Название

Максимально разовая величина ПДК в атмосферном воздухе, мг/м3

Среднесуточная величина ПДК в атмосферном воздухе, мг/м3

Амиловый спирт

0,1

-

Ацетон

0,35

-

Гексан

60

-

Этанол

5

-

Этиленгликоль

1

-

Скипидар

2

1

Диэтиленгликоль

-

0,2


Для предотвращения распространения вредных выбросов растворителей и ЛОС следует использовать водо-, пыле- и газоулавливающее оборудование замкнутого цикла. При этом такие установки должны забирать воздух с помощью местной вентиляции за счет работы вытяжных колпаков.

Типы пылеулавливающего оборудования:

Циклоны. Такое улавливающее оборудование представляет собой устройство, которое за счет завихрения воздушного потока и действия центробежной силы закручивает газовый поток, при этом частицы вредных веществ прибиваются к стенкам и под силой гравитации опускаются вниз, собираясь в буферной емкости, а очищенный воздух выходит через верхнее отверстие в атмосферу. Такие установки называются циклонами.

Рис. 7 Пример работы циклона

Пример работы циклона

Корпус;
Патрубок;
Выходная труба;
Бункер.

Такие установки используются как первая ступень очистки воздуха от крупных примесей и частиц.
Высокоэффективные пылеуловители. Для более эффективной очистки используют пылеуловители, принцип работы которых основан на работе циклона, но которые имеют отличия в конструктивном отношении.

Такие установки являют собой устройство, в которое через вертикальное сопло попадает запыленный воздух, после чего за счет специального рельефа внутри корпуса создаются зоны разряжения, которые задерживают частицы пыли. Это приводит к их оседанию на дно бункера, после чего очищенный воздух стремится в трубу отвода, проходя через плоскую воздушную завесу, которая образовывается за счет подсасывания атмосферного воздуха. Разность скоростей создает эффект воздушно-молекулярного фильтра для мелкодисперсных частиц, которые опускаются вниз и оседают в бункере.

Такие пылеуловители используются для высокоэффективного улавливания мелкодисперсной пыли.

Рис. 8 Пример высокоэффективного пылеуловителя

Пример высокоэффективного пылеуловителяПример высокоэффективного пылеуловителя схема 2

Сегменты корпуса;
Выходной патрубок;
Труба для эжекции воздуха;
Заслонка-регулятор;
Входное щелевое сопло;
Цилиндрическая обечайка;
Конус;
Бункер.

Мокрые пылеуловители (скрубберы). Для высокой эффективной очистки воздуха используются аппараты мокрой очистки газов от мелкодисперсной пыли и вредностей. Такие аппараты основаны на принципе осаждения частиц на поверхности капель или пленки жидкости, при этом осаждение частиц пыли на жидкость происходит непосредственно за счет силы действия инерции и броуновского движения. В таких аппаратах воздух подается в нижнюю часть установки, а вода в верхнюю. Орошение происходит с обмыванием стенок, для удаления осевшей на них пыли.

Рис. 9 Пример центробежного скруббера

Пример центробежного скруббера

1 – корпус;
2 – пленка жидкости;
3 – диаметра корпуса аппарата;
4 – бункер;
5 – входной патрубок.

Твердые частицы – это вещества, которые выделяются при массовом или вторичном производстве. Такие частицы появляются вследствие:

  • Размола элементов, необходимых для приготовления лекарственных препаратов;
  • Смешивания различных компонентов;
  • приготовления составов согласно рецептуре;
  • Упаковки после завершения предыдущих видов работ.
Они выделяются при приготовлении порошков, сборов, таблеток, гранул.

Это могут быть такие химические соединения, как диоксид кремния, сульфаты, нитраты. К этой категории также относится пыль. Во избежание их попадания в атмосферу, а также для их контроля необходимо обеспечивать такие системы очистки воздуха, как:
Организация систем воздушной фильтрации, которая позволяет улавливать полезные вещества, которые могут быть повторно использованы на производстве в зависимости от требований, выдвигаемых к данному виду продукции.

Рис. 10 Пример гравитационного пылеуловителя с системой повторного использования сырья

Пример гравитационного пылеуловителя с системой повторного использования сырья

Использование многоступенчатых фильтрационных установок, то есть установок грубой и тонкой очистки воздуха от примесей.

Рис. 11 Пример многоступенчатой фильтрационной установки

Пример многоступенчатой фильтрационной установки


Использование рукавных/тканевых фильтров в качестве установок воздушной фильтрации.

Рис. 12 Пример тканевого фильтра

Пример тканевого фильтра

Использование скрубберов и мокрых электростатических пылеуловителей.

Рис. 13 Пример электростатического пылеуловителя

Пример электростатического пылеуловителя

1 –отрицательно заряженная металлическая сетка;
2 – отрицательный заряд частиц;
3 – электрическое поле положительно-заряженных частиц;
4 –положительно-заряженные частицы;
5- специальные емкости для сбора пыли.

Выбросы от источников горения. Подобные выбросы появляются в результате сжигания газов или дизельного топлива в целях производства электричества и тепла. Одной из вредностей, с которой нужно бороться является зола. В качестве золоуловителей можно использовать такие виды уловителей:
Электрофильтры – они используются для высокоэффективной очистки технологических газов от твердых частиц. Они являют собой высоковольтное техническое оборудование, в котором используется коронный разряд, который используется для зарядки взвешенных частиц в газе и их дальнейшее улавливание в электрическом поле.

Рис. 14 Пример электрофильтра

Пример электрофильтра

Мокрые золоуловители – скрубберы или мокрые циклоны.
Запахи – подобный вид выбросов связан с операциями ферментации.
Ферментация – это процесс, во время которого дрожжи совместно с бактериями превращают сахар в вещества, такие как спирт и кислоты. Они могут различаться между собой в зависимости от их происхождения. Так выделяют несколько основных типов:

  • Микробиологического;

  • Дрожжевого;

  • Грибкового происхождения.

Для того, чтобы этого избежать попадания таких вредностей в атмосферный возду необходимо использовать такие виды фильтрационных установок:

  • Мокрые пылеуловители;
  • Угольные фильтры – основное оборудование, которое используется для удаления из воздуха запахов, токсических газов и разнообразных химических паров, и газообразных загрязнений. Такие фильтры используют в качестве сорбента активированный уголь.

Рис. 15 Пример угольного фильтра

Угольный фильтр

Подробнее о системах очистки воздуха в фармацевтической промышленности можно ознакомиться в ДСТУ 3493-96. «Системы вентиляционные. Воздушные фильтры. Типы и основные параметры», СНиП 2.09.85 «Сооружения промышленных предприятий», книгах П.Уайта «Высокоэффективная очистка воздуха», «Справочнике проектировщика: вентиляция и кондиционирование воздуха».

Заказать проектные работы систем по очистке воздуха по самым лучшим ценам

Подведя итог, стоит сказать, что фармацевтическая промышленность – особая специфическая отрасль промышленности, которая в силу своих технологических операций имеет ряд особенностей в плане очистки как приточного воздуха, подаваемого в цеха и помещения для производства лекарств, так и для очистки удаляемого в атмосферу воздуха. В зависимости от технологических операций, типа препаратов и химических веществ, которые при этом используются системы очистки и фильтрации воздуха также отличаются между собой. Поэтому невозможно выделить стандартные вентиляционные схемы по обработке воздуха, которые будут подходить в любом случае. Для каждого конкретного случая необходимо индивидуальное техническое решение для конкретного технологического производства, размещение помещений на плане вместе с технологическим оборудованием и типом операций, которые при этом будут проводится, тип лекарственных препаратов, наличие персонала. На основе всех этих данных составляется техническое задание, разрабатывается проект, побирается необходимое вентиляционное оборудование и затем выполняются монтажные и пусконаладочные работы. Последующая эффективность работы системы в целом напрямую зависит от того насколько профессионально выполнен каждый этап работ и комплекс в целом. За более подробной консультацией вы можете обратиться к специалистам нашей компании.

Наши приоритеты — это надежность, качество и эффективность, поэтому сотрудничая с нами, Вы имеете возможность по достоинству оценить все преимущества работы с профессионалами!
Заказать звонок
Имя*
Телефон*
Время звонка*
Сообщение
Код с картинки*
CAPTCHA

{cpt_news_short_list news_num='5' overridestyle=''}