隔膜阀膜片在高温蒸汽点的应用和研究.docx
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1、卫生级隔膜阀是药厂在进行物料输送时经常会用到的重要组件之一,其温度耐受性能和使用寿命对保障物料输送至关重要。温度、压力和使用频率都会使膜片加速老化、破损,从而影响工厂的平稳运行以及产品的质量。只有具备强劲耐温性能和长久使用寿命的膜片才能完美地胜任物料输送任务。XS制药公司是抗生素、他汀类药物和抗真菌类药物领域的可持续领导者,同时也是中间体、活性药物成分(API)以及片剂、胶囊剂和其他成品制剂(FDF)的主要供应商,它的旗下工厂遍布全球。XS制药公司的生产工艺中需要用到大量的高温饱和纯蒸汽(一般为140的蒸汽)进行管路保温和在线循环灭菌,以保证发酵过程不会有杂菌进入反应器(图1展示了其典型的蒸汽
2、密封工艺)。因此基于该工艺的阀门选择就变得非常苛刻,它需要阀门在满足洁净卫生的同时,还能够承受高温蒸汽的长时间浸润。隔膜阀是最佳的卫生级阀门选择,但膜片是否能在如此长的时间内承受这样的高温蒸汽,则需要设计者和用户慎重考量。为此,XS制药公司对市场上主流的隔膜阀都进行了测试,发现即便是选用双层结构的膜片,其使用寿命仍然无法达到预期效果,甚至部分使用点(过热蒸汽点,温度为180,压力为8bar)的膜片仅能维持1周,就会出现鼓包、破损或双层膜片脱胶的问题。工艺特点微生物的直径约为1m(球菌0.5m,杆菌0.6-1pm),可穿过关闭的阀门进入发酵罐,污染生产过程;生产过程中,阀门B、阀门C关闭,阀门A
3、、阀门D打开,连续的蒸汽可以有效地阻止微生物入侵;对阀门的耐高温性能要求严格,需要能够承受连续的高温蒸汽(持续一个生产周期:10天或更长)图1蒸汽密封工艺如此短的使用寿命会带来两个隐患:一是如果在生产期间发生膜片破损,则无法保证蒸汽密封效果,一旦微生物进入反应器,物料受污染后只能进行报废处理,公司的经济损失严重;二是每次更换膜片,需要对整个系统进行停机、降温处理,更换膜片后再升温(如图2所示),这个过程耗时耗能,不仅成本巨大,更无法实现连续型生产,也会使公司的整体经济收益受损。图2膜片更换流程图隶属于克瑞集团的桑德斯公司于1933年创建于英国Cwmbran市,是世界知名的卫生隔膜阀和流体解决方
4、案供应商,90多年来一直致力于向制药行业提供专业和高品质的隔膜阀及膜片。桑德斯公司在了解到客户的困扰后,对XS制药公司进行了深度拜访,并对客户需求进行了详细咨询,提出了专业的解决方案:使用配备SR系列蒸汽型膜片的桑德斯隔膜阀(如图3所示)。图3桑德斯SR系列蒸汽型膜片该膜片采用TFM(改性聚四氟乙烯,其晶体结构水平高于传统的聚四氟乙烯)材料作为接液层,背衬为EPDM(三元乙丙橡胶)材质,不使用胶水粘合(非粘合结构),实测结果符合桑德斯公司给出的技术参数(140C蒸汽下连续工作2000h不破损,如图4所示),完美地契合了XS制药公司的生产规划(每个季度检修一次设备,同时更换膜片),实现了连续型生
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