张海松
(江苏省徐州医药高等职业学校,江苏徐州221116)
浅谈蒸馏法制备注射用水的设备和方法
张海松
(江苏省徐州医药高等职业学校,江苏徐州221116)
阐述了蒸馏法制备注射用水所用的单蒸馏器、塔式蒸馏水器、多效蒸馏水机、气压式蒸馏水机等几种类型蒸馏水机的基本概况、工作原理、特点等,为学习了解蒸馏法制备注射用水提供参考。
蒸馏法;注射用水;塔式蒸馏水机;多效蒸馏水机;工作原理
注射用水是无热原的蒸馏水,它是用纯化水经蒸馏后再通过微米甚至纳米级别的除菌滤器过滤获得。蒸馏法制备注射用水,以前有些工厂用纯化水为原料以锅炉蒸汽直接冷凝、冷却而制得,技术设备条件较好的则用单蒸馏水机、塔式蒸馏水机,而现在国内已较普遍使用节汽节水的自动控制的多效蒸馏水器和气压式蒸水器这类产蒸馏水量大又经济的设备。本文介绍蒸馏法制备注射用水的单蒸馏器、塔式蒸馏水器、多效蒸馏水机、气压式蒸馏水机等几种类型的工作原理和方法。
单蒸馏水机主要是以纯化水为原料利用液体遇热气化遇冷液化的原理制备注射用水的。由蒸发锅、挡沫板、冷凝器及炉膛等组成。使用时将常水送入冷凝器的回水管流入漏斗,然后注入蒸发锅内,经加热后锅内水沸腾气化,蒸汽经挡沫板除去夹带的雾状液滴进入冷凝器而进行热交换被冷却成蒸馏水。由于产水量小,环境差,所得一次蒸馏水水质差等原因生产中已淘汰出局[1]。
塔式蒸馏水机是较早定型生产的一类老式蒸馏水器,塔式蒸馏水器需消耗大量能量和冷却水,体积偏大,从节能观点出发也是不经济的,已经逐步被多效蒸馏水机取代。
2.1塔式蒸馏水机特点
塔式蒸馏水机较单蒸馏水机有所改进,它以一次蒸馏水为水源,以蒸汽为热源,设有隔沫装置和废气排出器,使制得的蒸馏水质量大大的提高。
2.2塔式蒸馏水机的操作方法
先在蒸发锅内加入适量的洁净水,然后开启加热蒸汽阀门。加热蒸汽首先经过汽水分离器,将蒸汽中夹带的水滴、油滴和杂质除去,而后进入蒸发锅内的加热蛇管,使锅内的水沸腾汽化。加热蒸汽放出潜热后冷凝为冷凝水,冷凝木进入废气排出器内,将不凝性气体及二氧化碳、氨等排出,又流回蒸发锅中,以补充锅内蒸发的水分。过量的回汽水由溢流管排出,用溢流管控制锅内的水位。蒸发锅内所产生的二次蒸汽,通过隔沫装置及折流式除沫器后,进入U形管冷凝器被冷凝成蒸馏水,落在折流式除沫器上,然后由出口流至冷却器,经进一步冷却降温后排出,即为成品蒸馏水。
多效蒸馏水机主要由多个列管式降膜蒸发器、多个预热器、冷凝器、机架等组成。多效蒸馏水机依据各效蒸发器之间工作压力不同,第一效产生的纯蒸汽可以作下一效的加热蒸汽如此经过多效的换热蒸发,原料水被充分汽化,各效产生的纯蒸汽则在换热过程中被冷却为蒸馏水,从而达到节约加热蒸汽和冷却水的目的。
3.1基本工作原理
纯化水由多级泵经流量计送入冷凝器管程通过管壁对壳程的来自末效的二次纯蒸汽进行冷凝操作而自身却被加热,之后便顺次进入各个预热器管程被壳程的汽凝水再行加热;出第一预热器后进第一效蒸发器料水分布器,被均匀的分布淋洒在蒸发管的内壁面上端,料水成膜状液流沿着蒸发管内壁面由上向下流淌,在流淌过程中不断接受通过管壁传给的一次蒸汽汽化潜热而不断的蒸发,未被蒸发的料水流到器底被效间压力差动力送入第二效蒸发器的料水分布器中再次进行如上工作,依此类推乃至末效,末效未被蒸发的料水经末效器底排放管排出扔到或加以回收重新利用。各效的能源蒸汽均属于其上效产生的高纯度的二次蒸汽,末效产生的高纯度的二次蒸汽不再作蒸发操作功而直接冷凝,冷凝后的末效凝水在冷凝器内汇合来自各效的冷凝水,经冷凝器的蒸馏水排出口排出进入注射用水贮罐储存备用。
3.2多效蒸馏水机特点
多效蒸馏水机采用了并流降膜式多效蒸发工艺流程,依据各效蒸发器之间的工作压力差,使能量逐级降阶多次使用,达到了节省能源蒸汽、纯化水和不用冷却水的理想效果。另一方面,在每个蒸发器中均装有重力沉降、螺旋扰流、高效丝网三级除雾分离装置,使得产出的蒸馏水水质更好,大大的降低了注射用水中的内毒素含量[2]。
气压式蒸馏水机又称热压式蒸馏水机.蒸发器中产生的蒸气可以被压缩,在这个过程中,蒸气的温度被提高并且循环使用的方法。热压式蒸馏水机是将纯化水以非常大的压力,经进水口通过换热器再经泵送入蒸发冷凝器的管内,再将蒸发冷凝器管内的纯水加热成蒸汽进入蒸发室内温度达105℃,经除雾器以除去蒸发速度过快而带入的水滴、固体物质,再进入压缩机时蒸汽被压缩,其温度可高达120℃,此高温压缩蒸汽进入蒸发冷凝器的管间。此时,蒸发冷凝器管内与管间温差15℃以上,管间高温高压蒸汽释放大量潜热,将蒸管冷凝器管内的水加热成蒸汽,该蒸汽又进入蒸发室重复前面过程。管间的高温压缩蒸汽冷凝成蒸馏水集结于管间后被引出进入保温贮罐。
注射用水是注射剂日常生产过程中不可缺少的组成部分,在药液配制、容器工器具胶塞洁净服清洗、房间和设备清洗等都需要用到大量的注射用水。虽然纯化水经蒸馏水机后都能除去其中的不挥发性有机、无机物质包括悬浮体、胶体、细菌、病毒、热原等杂质,但每种蒸馏水机的结构、性能、金属材料、加工精度、操作方法各有不同,另外各水源地水源不同,这些因素必然影响注射用水的质量,所以应该根据实际生产条件选用合适的蒸馏水机。
[1]游欢花.二级反渗透法制备纯化水[J].中国伤残医学,2014(15): 102.
[2]刘瑜凤.内置预热管式多效蒸馏水机探讨[J].机电信息,2011(23):18.
(编辑:刘楠)
Equipment and Method for Preparing Water for Injection by Distillation
Zhang Haisong
(Jiangsu Provincial Xuzhou Pharmaceutical Vocational College,Xuzhou Jiangsu 221116)
In this paper,the basic situation,working principle and characteristics of several types of distilled water such as distilled water,such as distilled water,distillation unit,multi-effect distilled water machine,and airpressure distilled water machine are described in this paper.
distillation method;water for injection;tower distillation unit;multi effect distilled water machine;working principle
R94
A
2095-0748(2015)21-0070-02
10.16525/j.cnki.14-1362/n.2015.21.30
2015-10-06
张海松(1983—),男,陕西武功人,工学、管理学双学士,药学讲师,研究方向:蒸馏法制备注射用水的设备和方法。