CN104771769A - 一种干热灭菌系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干热灭菌系统，包括喷雾干燥塔，该喷雾干燥塔的塔顶中央设有热风分配器，该热风分配器与热风机构管道连接，所述热风机构包括鼓风机、蒸汽换热器和电加热器；所述鼓风机的出气端与蒸汽换热器连接，所述蒸汽换热器的进气端还连通蒸汽，用以加热空气；所述蒸汽换热器的出气端与电加热器连接，所述电加热器与热风分配器连接。通过电加热器将热空气进行再次加热处理，使得热空气的温度更高，能彻底灭菌，解决湿法灭菌造成的灭菌不彻底的问题。

Description

一种干热灭菌系统

技术领域

本发明涉及一种干热灭菌系统，具体涉及一种采用喷雾干燥设备中使用的干热灭菌系统。

背景技术

无菌喷雾干燥装置是医药工业中粉针剂生产的主要设备，包括硫酸链霉素、硫酸庆大霉素、卡那霉素硫酸盐等抗生素药品。在这些产品的生产过程中都需要用到无菌喷雾干燥设备来制备成品。

现有喷雾干燥塔涉及的无菌环节较多，有料液的除菌、干燥空气的除菌、冷却空气的灭菌、喷雾干燥塔的设备灭菌等，在其中喷雾干燥塔的设备灭菌无疑是工作难点。现有的针剂无菌药用喷雾干燥设备灭菌采用湿法灭菌，即采用饱和蒸汽对喷雾干燥设备进行灭菌处理。一般情况，蒸汽的初始温度在150°左右，该热空气从干燥塔的热风分配器开始，依次经历塔顶、塔身、出料管、旋风分离器、旋风顶部出口、旋风接料出口，从与旋风分离器相连的干粉冷却器的落料口处流来。热空气经历的路程会比较长，当热空气到达干粉冷却器的落料口处时，热空气的温度已不足100°，已经丧失了灭菌的能力，造成灭菌不彻底，影响了喷雾干燥设备的正常进行，间接提高了制造成本高。

发明内容

为解决上述技术问题，我们提出了一种干热灭菌系统，用以解决湿法灭菌造成的灭菌不彻底的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种干热灭菌系统，包括喷雾干燥塔，该喷雾干燥塔的塔顶中央设有热风分配器，该热风分配器与热风机构管道连接，该喷雾干燥塔与旋风分离器连接的管道上设有温度计T1，该旋风分离器的排气口处设有温度计T3，干粉冷却器的落料口处设有温度计T2，所述热风机构包括鼓风机、蒸汽换热器和电加热器；所述鼓风机的出气端与蒸汽换热器连接，所述蒸汽换热器的进气端还连通蒸汽，用以加热空气；所述蒸汽换热器的出气端与电加热器连接，所述电加热器与热风分配器连接。

优选的，连接电加热器与热风分配器的管道上设有高效过滤器，连接蒸汽换热器与电加热器的管道上同样设有高效过滤器，连接鼓风机与蒸汽换热器的管道上设有流量计；该鼓风机的进气端从外而内依次设有初效过滤器和中效过滤器。

优选的，连接电加热器与热风分配器的管道上还设有气动开关阀和温度计T4。

优选的，所述电加热器、温度计T1、温度计T2、温度计T3和温度计T4均处于连锁关系。

优选的，所述热风机构中的管道均采用保温管道。

通过上述技术方案，本发明取得的有益效果在于：通过采用热空气灭菌的方法，即先采用蒸汽换热器将鼓风机吹出的空气加热，这时候空气的温度会加热到130°左右，然后改加热的空气进入电加热器再次进行加热，使空气的温度达到270°左右后进入喷雾干燥塔内进行灭菌处理，由于进入喷雾干燥塔内的初始温度很高，在空气热扩散的过程中对微生物进行灭菌处理，效果比较好；当该空气达到干粉冷却器的落料口时，其温度能达到170°，任然具有灭菌的能力，从而保证了整个设备的灭菌效果，解决湿法灭菌造成的灭菌不彻底的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所公开的一种干热灭菌系统的流程示意图；

图2为喷雾干燥设备的结构示意图和测试点分布图。

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1.喷雾干燥塔2.鼓风机3.蒸汽换热器4.电加热器5.高效过滤器6.二流体雾化器7.热风分配器8.旋风分离器9.布袋除尘器10.引风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例.

如图2所示，一种喷雾干燥设备，包括喷雾干燥塔1、旋风分离器、布袋除尘器9和引风机10；所述喷雾干燥塔1包括依次上下密封连接的塔顶、塔体和锥形塔底，所述塔顶的中央位置上设有热风分配器7和二流体雾化器6，该二流体雾化器6垂直贯穿于所述热风分配器7，位于喷雾干燥塔1塔体内的所述二流体雾化器6一端设有压力喷头，位于热风分配器7外的所述二流体雾化器6一端上进入料液和无菌压缩空气；所述塔体上设有压力表P3；所述锥形塔底侧表面上设有气锤，该气锤连通普通压缩空气进行震动，使得锥形塔底面上的物料进入位于锥形塔底底部的出料口，该出料口通过管道一与旋风分离器的进料端相连接；所述管道一上依次设有气动开关阀Q1和温度计T1。

所述旋风分离器的落料口处连接干粉冷却器，所述旋风分离器的排气口处设有温度计T3，且该排气口通过管道二与布袋除尘器9的进气口连接；所述干粉冷却器的出料口处设有气动开关阀Q2和温度计T2，且该出料口通过管道三与引风机10的进气端相连接，所述气动开关阀Q2和温度计T2均设在管道三上；所述布袋除尘器9的排气口通过管道四与引风机10的进气端相连接。所述管道三和所述管道二相交且能够相互连通，且在相交处四周的所述管道三和管道二上依次设有气动开关阀Q3、气动开关阀Q4、气动开关阀Q5和气动开关阀Q6。临近所述布袋除尘器9的进气口设有压力表P4，该压力表P4位于管道二上，所述压力表P4与所述引风机10为连锁关系。

如图1所示，热风分配器7还与热风机构连接，所述热风机构包括鼓风机2、蒸汽换热器3和电加热器4。所述鼓风机2的进气端从外而内依次设有初效过滤器和中效过滤器，所述鼓风机2的出气端与蒸汽换热器3的进风口管道连接，且该管道上设有流量计。所述蒸汽换热器3的进气端还连通蒸汽，用以加热空气，且在该端口上设有压力表P1；所述蒸汽换热器3的排水口处用于排水。所述蒸汽换热器3的出气端与电加热器4管道连接，所述电加热器4与热风分配器7管道连接；且连接电加热器4与热风分配器7的管道上设有高效过滤器5，且该高效过滤器5的两端设有压力表P2；连接蒸汽换热器3与电加热器4的管道上同样设有高效过滤器5。连接电加热器4与热风分配器7的管道上还设有气动开关阀Q9和温度计T4。在本实施例中，所述热风机构中的管道均采用保温管道。为了更好的控制温度的变化，所述电加热器4、温度计T1、温度计T2、温度计T3和温度计T4均处于连锁关系。

为了解决湿法灭菌的不足，采用干热灭菌系统，其灭菌的流程：清洗完成后，对干燥塔系统干热灭菌，物料管道和雾化空气管道进行高温无菌空气灭菌。灭菌范围从喷雾干燥塔进口到旋风分离器出口。灭菌时，关闭布袋除尘器旁边的气动开关阀Q4，打开旋风分离器出口气动开关阀Q2，打开旋风分离器到引风机之间管道上的气动开关阀Q3和气动开关阀Q5，打开旋风分离器下料口到引风机之间管道上的气动开关阀Q6和气动开关阀Q8，开启蒸汽调节阀、电加热器加热，同时变频调节引风机风量，保证各检测点温度达到或高于灭菌要求的温度，当温度达到灭菌要求的温度时，对灭菌时间进行累计计时，当温度低于灭菌温度时，不计入灭菌时间，当累计时间达到灭菌要求的温度后，灭菌操作完成。

为了查看该灭菌系统的灭菌效果，第一步，确定测温点，在喷干塔内选择23个位置点，选择的原则一是热空气不易到达，二是按照热空气流动方向以便检测其分布情况，三是不影响产品无菌的地方不选择。如图2所示，该23个位置编号依次从P1到P21。可以在图2中看出粗略的分布，详情分布如下：P1喷枪口，P2清洗口北，P3清洗口东，P4清洗口西，P5塔壁和塔顶交汇处且位于视镜正上方，P6视镜处，P7塔壁开始收缩处，P8塔壁上P7与P9中间，P9塔壁开始收缩处（P7、P8、P9在塔体锥形处均匀分布），P10管道拐弯处清洗口，P11管道清洗口（北侧接近房顶处），P12管道清洗口（法兰附近），P13管道清洗口（出风温度计附近），P14分离器顶端清洗口，P15分离器锥形处，P16位于P15和P17之间，P17分离器锥形处（P15、P16、P17在分离器锥形处均匀分布），P18冷却器顶部清洗口，P19出粉口，P20阀门外侧出风管内，P21阀门内侧清洗口。

第二步，测试热分布。操作步骤如下：

1、布置热电偶，参照图2中的测温点位置点布置热电偶。热电偶编号依次从T1到T21，将热电偶编号和位置编号的对应关系填入表中。

2、操作步骤

①打开喷干塔电源，进入系统。启动温度验证仪。

②打开灭菌程序，检查喷干塔程序参数设置（灭菌温度170℃，灭菌60分钟），无误后运行温度验证仪验证程序，检查验证程序参数设置，设置SETUP设定测量记录的时间间隔为30秒。

③并点击喷干塔自动运行项，开始加热。喷干塔柜进入灭菌阶段的同时，运行验证程序的灭菌开始项；喷干塔灭菌结束的同时，运行验证程序的灭菌结束项。

温度数据记录和相应最大温差等的计算由温度验证仪自动完成，设备运行时的相关数据由小组成员人工记录。

④灭菌结束后关闭灭菌程序。

⑤处理数据，记录四个最低FH，最低温度，及其位置编号。

⑥热分布共做三次。

第三步，测试热穿透性能，操作步骤如下：

1、参照步骤二布置热电偶。

2、操作步骤

①根据热分布结果选取四个最冷点（FH值最小的点），其中温度最低的三个点每处放置3支微生物挑战试验指示剂（编号为W1-1至W1-9，指示剂均用铝箔纸包扎严实），另外一个点放置1支微生物挑战试验指示剂（编号为W1-10）。使喷干塔放置指示剂的点密闭。另取一支指示剂（编号为W1-阳），常温空气中放置。

打开喷干塔电源，进入系统。启动温度验证仪。

②至④的步骤参照步骤二中②至④的步骤。

⑤处理数据。将11个微生物挑战实验指示剂放入培养液中，放入适合其生长的环境培养。W1-1至W1-9依次在最冷、次冷、第三冷点各方三个，第四冷点放一个。

⑥热穿透共做三次。第二遍热穿透根据第一遍热穿透的数据选取，第三遍热穿透根据第二遍热穿透的数据选取。

⑦热穿透做完后，取出温度探头，使喷干塔放置指示剂的点密闭。打开清洗程序，清洗一遍喷干塔，去除因塔腔与外界接触而进入塔腔内的颗粒物。

⑧第二遍热穿微生物指示剂编号W2-1至W2-10、W2-阳；第三遍热穿微生物指示剂编号W3-1至W3-10、W3-阳。

3、微生物挑战实验指示剂于生物培养箱中37℃培养。共培养7天，培养过程中于第2天、第4天、第6天、第8天进行观察并记录。

结果判断：经灭菌的生物指示剂培养后如有任何一支颜色变为红色或有浑浊以及菌丝体产生则表明灭菌失败。如果经灭菌的生物指示剂培养后全部不变色、无浑浊、无菌丝体产生，且阳性对照颜色变为红色或有浑浊以及菌丝体产生则表明灭菌操作成功，喷干塔灭菌性能达到要求。

第四步，对数据及偏差分析：

第一次热分布最低温度为170.0℃，最低FH为73.90。

第二次热分布最低温度为170.4℃，最低FH为95.21。

第三次热分布最低温度为170.3℃，最低FH为93.14。

第一次热穿透最低温度为170.1℃，最低FH为80.15。

第二次热穿透最低温度为170.2℃，最低FH为90.34。

第三次热穿透最低温度为170.0℃，最低FH为79.23。

三次热穿透的微生物指示剂全部为阴性，阳性对照指示剂第二天全部变色。因此可以判断该干喷干塔系统性能稳定可靠，可以达到灭菌的目的。本次验证从方案制定、方案批准、验证实施以及验证数据的分析均按照《验证管理规程》的规定执行。

本发明技术方案提供了一种干热灭菌系统，通过采用热空气灭菌的方法，即先采用蒸汽换热器3将鼓风机2吹出的空气加热，这时候空气的温度会加热到130°左右，然后改加热的空气进入电加热器4再次进行加热，使空气的温度达到270°左右后进入喷雾干燥塔1内进行灭菌处理，由于进入喷雾干燥塔1内的初始温度很高，在空气热扩散的过程中对微生物进行灭菌处理，效果比较好；当该空气达到干粉冷却器的落料口时，其温度能达到170°，任然具有灭菌的能力，从而保证了整个设备的灭菌效果，解决湿法灭菌造成的灭菌不彻底的问题。

以上所述的仅是本发明一种干热灭菌系统的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种干热灭菌系统，包括喷雾干燥塔，该喷雾干燥塔的塔顶中央设有热风分配器，该热风分配器与热风机构管道连接，该喷雾干燥塔与旋风分离器连接的管道上设有温度计T1，该旋风分离器的排气口处设有温度计T3，干粉冷却器的落料口处设有温度计T2，其特征在于，所述热风机构包括鼓风机、蒸汽换热器和电加热器；所述鼓风机的出气端与蒸汽换热器连接，所述蒸汽换热器的进气端还连通蒸汽，用以加热空气；所述蒸汽换热器的出气端与电加热器连接，所述电加热器与热风分配器连接。

2.根据权利要求1所述的一种干热灭菌系统，其特征在于，连接电加热器与热风分配器的管道上设有高效过滤器，连接蒸汽换热器与电加热器的管道上同样设有高效过滤器，连接鼓风机与蒸汽换热器的管道上设有流量计；该鼓风机的进气端从外而内依次设有初效过滤器和中效过滤器。

3.根据权利要求2所述的一种干热灭菌系统，其特征在于，连接电加热器与热风分配器的管道上还设有气动开关阀和温度计T4。

4.根据权利要求3所述的，其特征在于，所述电加热器、温度计T1、温度计T2、温度计T3和温度计T4均处于连锁关系。

5.根据权利要求1至中任一项所述的一种干热灭菌系统，其特征在于，所述热风机构中的管道均采用保温管道。