Исследование точного метода приготовления щелочного раствора для онлайн-очистки CIP (высокопроизводительная прецизионная ферментация, подача синтетической биологии)

https://www.sinotechmachinery.com/products/fully-automatic-cip-system-acid-and-alkali/

Для достижения стабильного эффекта очистки для онлайн-очистки оборудования в биофармацевтической промышленности и обеспечения стабильной и надежной концентрации чистящего средства, подготовленного во время онлайн-очистки CIP, было проведено исследование о том, как точно подготовить щелочное чистящее средство, используемое для онлайн-очистки CIP оборудования, используемого в производстве. Введен способ точного контроля фактического количества щелочей и концентрации щелочей мишени для очистки на основе автоматической системы управления.

В биофармацевтической промышленности процесс Clean In Place (CIP) является неотъемлемой частью всего процесса производства продукта и напрямую связан с безопасностью, стабильностью и стабильностью качества лекарств. Шаг щелочной очистки в процессе очистки является ключевым звеном в процессе CIP и играет незаменимую роль в эффективном удалении грязи и микроорганизмов на поверхности продукта, контактирующем со средой. Поэтому, подготовлена ли концентрация алкалиа как следует сразу определяет влияние чистки и обеззараживания алкалиа.

Дет.01

Проблемы с приготовлением раствора щелочи для очистки CIP:

В настоящее время, в биофармасеутикал индустрии, онлайн процесс чистки КИП производственного оборудования вообще принимает типичный «метод чистки 5-шага». Процесс очистки: очищенная вода (шаг 1) → горячий щелочной раствор (шаг 2) → очищенная вода (шаг 3) → инъекционная вода (шаг 4) → чистая сжатая воздушная сушка (шаг 5) → конец [2]. В процессе подготовки раствора щелочи основным методом является добавление маточного раствора щелочного раствора к определенному количеству очищенной воды, использование выходного насоса воды CIP для циркуляции и смешивания, а также непрерывная циркуляция и нагрев через пластинчатый теплообменник. В то же время онлайн-измеритель проводимости определяет его значение проводимости в режиме реального времени. Когда значение температуры решения алкалиа отростчатое и значение процесса проводимости в танке подготовки достигают значение цели установленное, подготовка решения алкалиа завершена, и точная подготовка решения алкалиа не достигана. Через обзор некоторых биофармасеутикал компаний, было найдено что в предыдущем онлайн процессе чистки КИП производственного оборудования в компании, концентрация решения алкалиа обычно была неспособна точно быть проконтролированной должной к неполному процессу подготовки решения алкалиа и задержке аппаратур обнаружения. Для достижения очищающего эффекта проблема часто решается за счет увеличения концентрации щелочного раствора. Однако это не только приведет к потере щелочного раствора, но и значительно увеличит количество воды, используемой для последующих двух этапов очистки очищенной воды и инъекционной воды из-за увеличения концентрации щелочного раствора, что увеличивает стоимость очистки. Поэтому особенно важно гарантировать, что концентрация раствора щелочи чистящего средства, требуемая для очистки в режиме онлайн, точно контролируется, обеспечивая при этом эффект очистки.

Дет.02

Точный метод подготовки для решения алкалиа чистки КИП:

2,1 принцип подготовки алкалиа Добавьте некоторую концентрацию сконцентрированного ликера матери алкалиа к определенному количеству очищенной воды, смешайте и нагрейте его в обеспечивая циркуляцию образе, и используйте онлайн метр проводимости для того чтобы обнаружить свое значение проводимости. Когда проводимость и температура достигают целевых установленных значений, подготовка щелочного раствора завершена.

2,2 индикаторы параметра подготовки решения алкалиа сконцентрировали щелочной маточный раствор: Раствор НаОХ некоторой концентрации. Концентрация цели после подготовки: Эта статья использует 0,07 ~ 0,08 мол/Л как значение ссылки. Температура щелочного раствора после приготовления: температура, необходимая для проверки очистки.

2,3 Аппаратный состав модуля резервуара для обработки щелочного раствора станции CIP Аппаратное обеспечение резервуара для приготовления щелочного раствора станции CIP в основном состоит из резервуара для подготовки жидкости, дозирующего насоса щелочи, циркуляционного насоса CIP, теплообменника, трубопровода, клапана и прибора обнаружения.

2,4 Описание щелочного раствора CIPНа процессе подготовки Некоторое количество очищенной воды добавлено к танку подготовки решения алкалиа станции КИП через очищенную систему распределения циркуляции воды, насос циркуляции подготовки алкалиа начат и промышленный проход теплообмена пара открыт для того чтобы обеспечить циркуляцию решение в танке до тех пор пока температура цели не будет достигнута. В то же время, определенная концентрация решения НаОХ добавлена к трубопроводу циркуляции подготовки решения алкалиа через насос добавления алкалиа дозируя для циркуляции и смешивать. После того, как смешивание завершено, проводимость проверяется онлайн. Когда проводимость меньше установленного значения, добавляется щелочь в соответствии со временем установки добавления щелочи, а затем проверяется проводимость. Если оно все еще ниже установленного значения, щелочь добавляется во второй раз и проверяется проводимость. Этот цикл будет повторяться. Когда проводимость щелочного раствора достигает заданного значения в пределах указанного количества добавлений щелочи, подготовка щелочного раствора завершена. Когда время добавления щелочи достигает установленных времен, проводимость циркуляции все еще ниже установленного значения, процесс подготовки щелочи останавливается, и выдается сообщение, чтобы указать, что подготовка щелочного раствора потерпела неудачу.

2,5 количество решения алкалиа КИП, который нужно подготовить определено путем принимать нижний клапан танка подготовки алкалиа станции КИП как отправная точка, и возвращающ к верхней части танка подготовки алкалиа после достижения самого дальнего пункта чистки станции как минимальное количество подготовки алкалиа. Максимальный внутренний диаметр трубопровода используется для расчета в процессе расчета, а окончательное расчетное количество плюс 15% объема резервуара используется в качестве количества приготовления щелочного раствора. Формула расчета выглядит следующим образом: V = π×(D/2)2 × L + V1 × 0,15 (1) где: V-целевой объем приготовления щелочного раствора; D-внутренний диаметр трубопровода; L-длина трубопровода; v1-объем целевого бака для очистки. 2,6 Измерение расхода дозирующего насоса щелочного раствора CIP основано на руководстве по техническому индикатору производителя щелочного дозирующего насоса станции CIP в качестве руководства по проведению проверки фактического расхода. Обратитесь к руководству по техническому индикатору насоса-дозатора и установите целевое значение расхода на насосе-дозаторе в соответствии с технологической схемой. Вручную откройте щелочной дозирующий насос, введите концентрированный щелочной маточный раствор в предварительно подготовленный контейнер через выпускную трубу дозирующего насоса и запишите время дозирования щелочи. Рассчитайте расход щелочного дозирующего насоса в соответствии с весом щелочи в контейнере. Повторите описанную выше операцию 3 раза и возьмите среднее значение в качестве фактического значения настройки расхода (Q1) дозирующего насоса.

2,7 Определение времени щелочи КИП дозируя Используйте некоторую концентрацию сконцентрированного щелочного раствора матери алкалиа для подготовки концентрации цели алкалиа. В соответствии с определенным текущим фактическим значением расхода щелочного дозирующего насоса и целевым объемом щелочи, который должен быть подготовлен, формула расчета времени дозирования щелочи выглядит следующим образом: t1 =(V× ρ1/ρ2)/Q1 (2) Где: t1-время дозирования щелочи; V-количество приготовления щелочи; Ρ1-целевая концентрация щелочи; ρ2-концентрация щелочного раствора; Q1-расход щелочного дозирующего насоса. 2,8 Определение полного времени циркуляции на максимальном количестве подготовки станции КИП Согласно максимальному количеству подготовки алкалиа танка трубы цели, который нужно очистить по мере необходимости, время цикла высчитано согласно определенной подача прохода циркуляции подготовки алкалиа. Формула расчета выглядит следующим образом: t2 = Vmax/Q2 (3) При этом: t2-время обнаружения циркуляции; Vmax-максимальная потребность в приготовлении щелочного раствора; Q2-расход циркуляционного насоса.

Дет.03

Дизайн управлением автоматизации для точной подготовки решения алкалиа КИП

3,1 Установка параметра для подготовки решения алкалиа КИП

Дет.04

Проверка функции подготовки щелочного раствора CIP

4,1 Метод проверки

Станция КИП использована как платформа проверки для точной функции подготовки решения алкалиа. В качестве цели очистки выбирается оконечное оборудование в самой дальней точке мишени для очистки. Рассчитывается целевое количество приготовления щелочного раствора, время добавления концентрированного щелочного раствора и время обнаружения циркуляции щелочного раствора. Вышеуказанные параметры вводятся в окно автоматической настройки параметров программы в системе управления, и запускается программа приготовления щелочного раствора. После того, как программа приготовления завершена нормально, щелочной раствор отбирается и тестируется [4]. Вышеуказанный процесс приготовления щелочного раствора повторяется три раза, и образец numБеры 1 #, 2 # и 3 # соответственно.

4,2 Приемлемый стандарт

Концентрация щелочного раствора после трех последовательных препаратов составляет от 0,07 до 0,08 моль/л.

4,3 Подтверждение параметров

1) Фиксированные параметры станции КИП и оборудования цели, который нужно очистить

2) Определите количество V подготовки раствора щелочи цели. Диаметр трубы D промытого пути составляет 0,04 м. При отображении диаграммы P & ID процесса общая длина трубопровода на этом пути составляет L = 60,7 м. Количество приготовления щелочного раствора V можно рассчитать по формуле в разделе 2,5 выше: V = 3,14 × (0,04/2)2 × 60,7 × 1 000 + 800 × 0,15 ≈ 196 L3) Определите время t1 для добавления концентрированного материнского раствора щелочи. Здесь 50% раствор NaOH используется в качестве концентрированного материнского раствора щелочи. Из вышеизложенного известно, что Q1 = 13,3 г/с, V = 196 л; молекулярная масса NaOH составляет 40 г/моль, поэтому количество целевого щелочного раствора с концентрацией 0,1 моль составляет ρ1 = 0,1 моль × 40 г/моль = 4 г. Время добавления t1 концентрированного материнского раствора щелочи можно рассчитать по формуле, приведенной в разделе 2,7 выше: T1 =(196 × 4/0,5)/13,3 ≈ 118 s4) Определить время обнаружения циркуляции щелочного раствора t2. Известно, что максимальный объем резервуара для приготовления щелочного раствора станции CIP № 1 составляет Vmax = V = 196 л, Q2 = 2,8 л/с. Время обнаружения цикла t2 может быть получено по формуле в разделе 2,8 выше: t2 = 196/2.8 = 70 с4.4 Результаты проверки приготовления щелочного раствора Результаты испытаний проб: молярная концентрация образца 1 # составляет 0,07 моль/л, молярная концентрация образца 2 # составляет 0,08 моль/л, а молярная концентрация образца 3 # составляет 0,08 моль/л.

Вывод проверки: Диапазон концентраций трех препаратов щелочного раствора составляет от 0,07 до 0,08 моль/л. 4,5 Сводка проверки Через вышеуказанную проверку, можно подтвердить что метод автоматической и точной подготовки решения алкалиа может сделать подготовку решения алкалиа КИП соотвествовать точной концентрации алкалиа. В то же время, хорошая онлайн подготовка точности концентрации решения алкалиа КИП обеспечивает сильную поддержку для количественной чистки очищенной воды и воды для впрыски в 2 шагах после онлайн КИП. При использовании вышеупомянутого точного метода приготовления щелочного раствора при достижении очищающего эффекта количество очищенной воды и концентрированной щелочной маточной жидкости, необходимое для каждой стадии приготовления щелочи, уменьшается на 34,7% по сравнению с предыдущим периодом, а количество промышленного пара уменьшается на 29% по сравнению с ранее, Тем самым снижая стоимость сырья и стоимость энергопотребления процесса, что оказывает значительное влияние на повышение качества и эффективности работы предприятия.

Дет.05

Заключение:

В статье предлагается эффективное решение для точного приготовления щелочного раствора путем инновационных исследований автоматизированного процесса управления приготовлением щелочного раствора CIP в биофармацевтических компаниях. Благодаря проверке и оценке автоматизированный метод приготовления щелочного раствора работает стабильно и может обеспечить точный контроль целевых параметров процесса. В то же время он также обеспечивает стабильную основу спроса на количество воды, используемой для приготовления щелочного раствора, количество концентрированного щелочного маточного раствора, количество инжекционной воды для промывки и количество промышленного пара.

В будущем, более дальнеишие исследования можно проводить о том, как достигнуть точного контроля оптимального количества воды используемой для очищать пока достигая влияния чистки, для того чтобы достигнуть самого лучшего контроля над расходами и сформировать самый экономический и самый эффективный онлайн метод чистки КИП.