吉林友拓热压水机技术交流录音整理难点.doc

制药用热压水机技术交流（录音）整理 与长春长生科技有限公司主讲人：W i p t e k （维普泰克） 陈晓明 A Q U A-C H E M（安奎柯） 肖 恩记录人：吉 林 友 拓 精 创 科 技 邢 斌时 间：2016年8月17日 14:00 - 17:00生产商：美国AQUA-CHEM经销商：维普泰克（石家庄）一、企业及市场情况简介 维普泰克总部设在中国石家庄，业务以生物制药标准用水系统及制药设备为主。主要针对国内中高端制药客户提供国际先进的相关技术和设备，主要包括生物制药标准用水系统、德国无油空压机系统、山东无菌灌装、在线称重控制系统、密封性检漏仪、密压机、灯检机、BP生物制药用水系统等等。有10家来自欧美的合作伙伴，在河北、山东、广东有3家工厂，在深圳、成都、长春设有销售办事处。主要客户科伦、齐鲁、国药、华仁、四药、济民等生物制药企业。 维普泰克是美国AQUA-CHEM中国区独家代理，为客户提供相应配套服务，包括售后服务和配件供应，维普泰克在石家庄有一个亚洲配件库，6名专业工程师，其中3名机械、3名智控。现计划在东北建立技术中心和配件库，加强对客户的售后服务，目前与吉林友拓精创开展业务合作。（陈晓明负责维普泰克国际业务） AQUA-CHEM 是全球水处理解决方案的领先提供商。是美国军方水系统设备供应商，同时为生物制药、近海石油与天然气、工业、瓶装水、商用船舶以及小规模公用事业市场等提供创新型综合水处理解决方案。致力于为客户提供综合水系统方案，不仅仅是提供一个热压水机，还包括水的预处理、纯化水、WFI分配、水系统管道等多方面的系统支持。制药用热压式蒸馏水机，由美国专门的设计顾问团队进行设计，这其中包括有着20多年生物制药经验的专家吉安克任设计总监，及超纯水专家鲍勃等组成的顶级团队提供技术支持，并由水系统专门实验室进行验证。采用美国纯化水工艺设计理念，区别于中国传统的蒸馏方式，用非蒸馏的方法达到注射用水的标准，即目前国际最先进的超纯水方法。 AQUA-CHEM在中国无锡建立安奎柯净化科技（无锡）有限公司，更好地为客户提供服务。在生物制药领域水是非常关键的一环，因为水系统任何一个环节出现问题都会对产品质量产生严重的影响。目前中国尖端用水技术呈现出能耗高、不稳定、验证过程复杂的现状，安奎柯的目标是把美国最成熟的节能标准化理念在中国进行推广，改变当前不科学用水的情况。美国FDA（食品药品管理局）是目前公认的国际最权威标准。在美国不要求用蒸馏水做注射用水，可采用其他方法，只要证明达到国家要求的注射用水标准。现美国、新加坡、韩国等国均可用软化水做注射用水。多年来，中国从未变更生产用水规范，一直都是强制标准。但随着国际合作的增多正在尝试改革，因为欧盟的国家较多，所以中国的GMP（产品生产质量管理规范）参照欧盟GMP标准来进行变更和革新。如今欧盟推出新的GMP标准，改革生产用水规范，并在2016年3月份已经出台。中国制药工程协会顾总也明确表示中国会在两年内变更制药用水规范，中国改革是必然的。 VC热压水机是全球制造注射用水成本最低，运行最稳定的新技术，是对尖端用水技术的一次革命，其操作简单、能耗低、产能高，是全球数量最多产能最大的蒸馏水机。AQUA-CHEM成立于1929年，总部为美国田纳西州诺克斯维尔市，在20世纪40年代开始成为美国军方供应商，主要提供军舰、航母等的配套装备，20世纪60年代开始进行技术革命，并将技术应用到生物制药用水方向。至今已经进入中国市场4年，在中国无锡建有面积达6000平米的工厂，主要生产5吨级别的热压水机，同时建有技术和配件中心。在中国市场与维普泰克合作非常成功，有很多比较大的销售成功案例，其中石家庄四药订购6台10吨或23吨级别的热压水机、科伦药业前后一共订购17台10吨或23吨级、齐鲁药业3台23吨级、华仁订购2台、广东大翔2台、国药1台，哈尔滨三联药业去年刚刚预定3台，等等很多厂家订购。整体来看在中国市场这三四年下来成功销售近40台本公司的热压水机及相关设备，客户反映及市场评估的效果都比较理想，并且大部分客户选择重复购买，这也证明了我们的系统是非常稳固的、节能的。现在国际上现进的生物制药公司基本不采用纯化水而采用注射用水，采用热压式制造蒸馏水做LOOP循环，不用设置过多的LOOP循环，节省了很多阀门和管道。国际上多数生物制药巨头公司例如韩国三星（亚洲最大制剂工厂）、美国强生、瑞士诺华、法国赛诺菲等等的设备都是由AQUA-CHEM提供的。 要在生物制药领域取得长足发展，必须要完成制药用水系统的革新，要向世界最先进的技术和最高标准看齐，实现规范化和模块化，这样可以实现系统运行的可靠性和质量验证的简化性。在美国，生物制药管道只有3种规格，在材质和尺寸方面非常规范，要求非常严格；在验证方面，该系统只有3个模块，人员培训比较容易。该热压水机不仅能实现规范化和模块化，同时它的设计理念包含一种柔性设计，为使用者留出可控空间和发展，生物制药刚开始生产量并不是一定很大，但经过一段时间发展后要扩大产能，这种情况下我们不能轻易推掉原有的系统，因为这样会加大成本，而且影响生产进度。为了避免这种情况，我们的设计是立足长远，能够适应使用者在不同阶段的需要。另外，它的一大特点在于节能，大大降低生产的能耗成本。 传统的制水模式会有添加剂、消毒剂等物质，目前在中国这种现象比较普遍。但在目前国际上尤其是美国，要求制水一定不要添加任何东西，而是进行分离和提取。因为添加会导致很多物质增多，某些要求较为严格指标达不到国际标准，而且最终投入生产时无法证明这些化学用品已经完全提纯出来，这就存在不严谨和不科学的状况。 传统制水模式弊端：1） 活性炭失去效用：活性炭原本是用来做吸附作用的，但由于吸附杂质过多导致吸附孔堵死，活性炭慢慢失去效用，时间长成为微生物滋生的温床；2） RO膜更换成本高：RO反渗透膜采用的都是高温膜，每年都要更换，成本很高；3） 水质不能得到时刻保证：换热器是间歇性运转，并非24小时持续工作，虽然定期验证，但水质很难控制，不能时刻得到保证。二、VC水机设计和运行的介绍设备制造采用的是原理相对简单的工艺，称之为“零添加”，不需要蒸汽消毒，设备中安装一个美国进口的“树脂软化器”只需测量GRO，设备本身带有自消毒装置，这是一个关键装置，24小时对LOOP系统（循环系统）进行消毒。这个装置为美国原装，在美国进行制造，是具有专利性的核心技术，这样一个多效的节水过滤器它所有的控制是通过根据对SDI指标（反渗透膜污染指数）、活性炭吸附、再生和反洗等测量值的实时监控和调节来实现的，而不用依靠人工经验等来估测的。RO采用的是常温膜可用五到十年。树脂选用的是美国产实心环氧树脂，在机械过滤器和活性炭之前，利用氯化钠作离子交换树脂再生去除钙、镁离子防止结垢，这个装置不需要EDI就可实现软化，而且树脂再生所用的盐量较少，比国产的少很多。两级反渗透2O2不用加PH值调节，依靠自消毒装置在LOOP循环出口的特定装置即可达到要求，自消毒系统不断去除微生物和消解微生物实体，出水的类毒素不会检出，聚脲素指数是中国GMP的千分之一，这都是非常高的标准。消毒装置需每年维护一次。美国的设计理念是做热循环要有备用，纯化水设备一备一用，定期内部切换、交替使用，设有旁通装置，保证2个泵交替工作或维护，一个启用另一个马上关闭，并始终保证巴斯消毒状态。与多效蒸馏水机相比VC水机的进水只需要软化和脱氯处理，进水电导率要求很低；注射水进入储罐前也不需要冷却，避免了多效水机注射水进储蓄罐前需要冷却水或乙二醇进行降温的处理过程。同时VC水机只需要极少的预处理便可应对各种给水条件（自来水、井水），预处理即可去除T.O.C和THM。通过PIC控制（总控制程序）水温，设定多少度出水即为多少度，不需额外冷却水，根据储罐温度控进行自身调节制出水温度。还有废热回收功能，用回收的热量把进水温度提高接近出水温度，节能效果明显，而且进水温度提高后蒸汽需求量减少会更加节能。AQUA-CHEM的VC水机采用卧式设计，泵、阀门和仪表等都设置在设备底部的角架上，方便观察和维修。水机的进水经过两个换热器Blow Down和WFI，会主动根据出水温度自动调节换热器进水比例，纯化水的利用率能达到95%，软化水能达到90%。不利性气体排放，有专门交换器将其温度降下、收集热量，进行再一次利用。蒸发器里设有循环泵，可以实现20%的水在蒸发、80%的水在循环，保证蒸发平缓、热量交换不剧烈，使设备不开锅。在进水和循环水混合后，经过独特的水平喷膜技术（2排喷雾头）喷洒到管束上，喷洒的混合水一部分蒸发为蒸汽，其余部分被收集在集水器中进行循环使用。蒸发中产生的蒸汽经除雾器后被吸入离心压缩机，经压缩后温度有101度上升到106度（或者121度）（水的状态无法压缩，蒸汽经过压缩温度会升高），蒸汽在蒸发器的管束中发生冷凝，这个冷凝过程是用与进水的温差来进行冷却的，无需专门进行冷却，呈现出外面蒸发里面冷凝的状态，从而得到纯净的蒸馏水。需要说明，类毒素、微生物杂质等只有在液体状态下才会混入在水里面，进水在经过蒸发后，已经将这些物质分离出去，而且里面设有处液体的折返孔挡住水雾，保证进入蒸汽管道的是纯蒸汽，不带任何液滴，保证我们能得到高纯质量的注射用水。蒸馏液收集后进入临时储罐，再经过除气装置将不利气体再次去除，此时是利用压缩机剩余过热蒸汽对其进行反冲。水平喷膜技术有超强的去除类毒素功能，设备的表面非常均匀，蒸发过程平缓受控，可以实现不用纯化水做进水，用软化水就可以达到类毒素和TOC的去除。VC水机的特点是管束内为注射用水，管束外是其他杂质，没有焊缝、残留等微生物滋生的风险，完全符合GMP要求，这是与MED的明显区别。（在线控制电导率、T.O.C、温度、压力；抽样检测类毒素、微生物。在制水方面要求是消毒而不是灭菌，将微生物控制在指标内而不是一点没有；产品生产则要求灭菌。） 压缩机是热压水机的核心，是AQUA-CHEM的专利技术，在全球属于领先。对热量传递处理有独特的方法，保证电机处在常温下运行，而且质量可靠、寿命很长。进入的蒸汽经压缩会升温很高，压缩机长时间受到115度122度潜热影响，正常情况轴承在这种温度运转会容易损坏，AQUA-CHEM通过专门的轴承箱设计将两边分开减小震动和扭矩，通过液压油冷却将热量隔开，保证轴承箱在70度以下运行，电机在50度以下运行，实现维修和更换不受影响。轴承另一端有蒸汽密封，并有物理间隙（沟壑）隔开，同时有探头实时监测轴承温度、压力、震动，超过限制会报警。压缩机腔室是固定的，内有动环、外有静环，即使动环坏了，可在运行状态下打开，很容易更换。压缩机五年质保，动环可用五到八年、静环三四十年，动环价格五千到八千美金。我们从60年代的技术革新开始，就放弃使用皮带式压缩机，率先采用直驱压缩机。90年代自主研发新型低转速压缩机，转速由来12000转改变为6000转以降低对轴承的损伤，延长使用寿命。而且它同时也是一种变频压缩机，可根据需求自行调节和选择运行功率，因为此设备对工业蒸汽需求量较少，对电需求量较多，所以可以选择在夜间用电低谷电价相对便宜的时间进行大功率运转。 工业蒸汽长时间停止供应，则要将设备停机，降温后设备自带的呼吸器会启动保证0.2精度的过滤，保证空气进来不会对设备内部产生污染。设备降到常温后再启动需约一小时的预热，设备预热的目的就是要达到自消毒状态，各种测量指标达到标准才会自动打开阀门。热压水机整套设备不需清洗，五到六年不结垢，因为管束在不断受到水的冲洗，所以各部件非常干净。根据我们以往的经验和用户的反馈，几乎没有需要特殊维修的情况，只需用户自己做简单的保养就可。如果设备有什么状况出现我们会派工程师进行检修，同时我们可提供外包服务定期做维护和检修，保证设备正常运转（以往的客户多数会选择签五年外包协议）。三、相关名词解释1、SDI 即反渗透膜污染指数(Silting Density Index)，也称之为FI(Fouling Index)值，是反渗透水处理系统中水质指标的重要参数之一，SDI值代表了水中颗粒、胶体和其他能阻塞各种水净化设备的物体含量。2、EDI ( Electrodeionization ) 是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制造技术。它巧妙的将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，达到水纯化的目的。 因而，这里的EDI系统是一种纯水制造系统。在EDI除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。3、WFI Water For Injection注射用水系统是由水处理设备、存储设备、分配泵及管网等组成的。制水系统存在着由原水及制水系统外部原因所致的外部污染的可能，而原水的污染则是制水系统最主要的外部污染源。 纯化水和注射用水系统的运行除考虑到管道分配系统的定期清洁和消毒，通常有两种运行方式。一种是将水像产品一样作成批号，即批量式运行方式。批量式运行方式主要是出于安全性的考虑，因为这种方法能在化验期内将一定量的水份隔开来，直到化验有了结论为止。另一种是连续制水的直流式运行方式，可以一边生产一边使用。 制水系统的日常管理包括运行、维修，它对验证及正常使用关系极大，所以应建立监控、预修计划，以确保水系统的运行始终出于受控状态。 包括:制水系统的操作、维修规程;关键的水质参数和运行参数的监测计划，包括关键仪表的校准;定期消毒/灭菌计划;水处理设备的预防性维修计划;关键水处理设备(包括主要的零部件)、管路分配系统及运行条件便更的管理方法。4、RO (Reverse Osmosis)反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。反渗透技术是利用渗透压力差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。（Reverse Osmosis membran中文意思是逆渗透。一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度，水一旦加压之后，将由高浓度流向低浓度，亦即所谓逆渗透原理）。 RO反渗透膜孔径小至纳米级(1纳米=10*-9米)，在一定的压力下，水分子可以通过RO膜，而源水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法通过RO膜，从而使可以透过的纯水和无法透过的